Application of Soundless Chemical Demolition Agents to Cold Climate Conditions: An Environmentally Sustainable Approach to Rock Breakage
Notice bibliographique
Résumé
Soundless Chemical Demolition Agents (SCDA) are powdery cementitious substances that, when combined with quicklime (CaO), produce a substantial increase in volume due to chemical reactions and expansive pressure. SCDA has been commonly employed in civil engineering to demolish concrete foundations when the use of explosives is prohibited or restricted. However, the potential application of SCDA in mining, specifically for breaking oversized boulders under sub-zero Celsius conditions remains relatively unexplored. This study aims to investigate the effectiveness of SCDA as an environmentally friendly alternative to secondary blasting in cold climate conditions. Laboratory tests were conducted using concrete and granite blocks with varying borehole size and length and cold ambient temperatures, as SCDA efficiency tends to decrease in low-temperature environment. All tests were conducted in the Rockbolting Laboratory of the McGill Mine Design Lab. The evaluation of test results focuses on three methods: Time to Critical Strain (TCS), Time to First Crack (TFC), and Minimum Demolition Time (MDT). The results of laboratory tests are in line with previous research and provided insights into cold temperature applications of SCDA. In addition, to identify the tensile strength of the granite blocks, Brazilian Tensile Strength tests were conducted.To overcome the drawback on the effectiveness of SCDA caused by cold temperature, a novel approach using high-temperature wire, utilizing nichrome wire, and electrical DC current was tested to expedite the reaction process in concrete and granite blocks with different borehole diameters, ambient temperatures, and voltage combinations. The application of the high-temperature wire method proved to be highly effective in reducing the TCS, TFC, and MDT values under cold ambient temperatures.Furthermore, the study incorporates steady state 2D heat transfer modeling to investigate the heat transfer process induced by the high-temperature wire into the host block and the SCDA. To accomplish this task, ABAQUS finite element modelling software was used. Numerical model results were then compared with the experimental data in steady state conditions, i.e., after the SCDA has fully cured and the effect of DC current has stabilized. The temperature readings obtained from numerical modelling and the laboratory tests appear to be in good agreement. A number of suggestions for future research are made including 3D heat transfer modelling and the application to real life boulders in surface mining operations
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».