содержание   ..   100  101  102  103  104  105  106  107  108  109 ..

18.4. Бетон и железобетон для горной крепи

Бетоном называют искусственный каменный материал, применяемый в строительстве и получаемый в результате затвердевания смеси из вяжущего вещества, песка, щебня или гравия после затворения водой или введения отвердителя. Прочность щебня или гравия должна быть не ниже прочности получаемого из него бетона. Наибольшее применение нашли бетоны на цементном вяжущем. Если в качестве вяжущего вещества применяют синтетическую смолу, то полученный бетон называют пластбетоном.
Песок (мелкий заполнитель) и щебень или гравий (крупный заполнитель) являются инертными добавками, которые наряду с сокращением расхода цемента обеспечивают высокую прочность и плотность бетона. Вяжущие, вода и отвердитель являются активными составляющими бетона и пластбетона.

Состав бетона выражается соотношением масс 1 :А:БУ т. е. на одну часть цемента приходится А частей песка и Б частей гравия или щебня. Мелкий и крупный заполнители не должны быть загрязнены илистыми, землистыми и глинистыми примесями. Перед приготовлением бетона их следует промывать. Щебень применяют крупностью 50—60 мм, а кварцевый песок — с размером зерен 0,15—5 мм и без органических примесей. Вода для затворения бетона должна быть чистой и не содержать свободной окиси углерода или веществ, вредно влияющих на прочность цементного камня.

Бетоны по плотности разделяют на тяжелые и легкие. Для горной крепи применяют в основном тяжелые бетоны с плотностью 2200—2300 кг/м3. По расходу цемента на 1 м3 бетонной смеси различают жирные (более 250 кг/м3), средние (200— 250 кг/м3) и тощие (менее 200 кг/м3) бетоны. Для горной крепи применяют жирные и средние бетоны.

По консистенции бетонные смеси разделяют на жесткие, пластичные и литые. Жесткие смеси содержат 6—6,5% воды (130—170 л/м3) от массы сухой смеси. При укладке они требуют вибрирования или трамбования. Пластичные бетоны содержат 6,5—8% воды (170—230 л на 1 м3) и хорошо укладываются при слабом трамбовании. В литых бетонах 8—12% воды (более 230 л/м3), они свободно растекаются и укладываются в опалубки. Для изготовления горной крепи применяют жесткий бетон. Пластичные бетоны чаще используют при возведении железобетонных конструкций, а литые — в случае применения бетоноукладчиков.

Отношение массы воды к массе цемента в бетонной смеси называют водоцементным отношением (В/Ц). Для жестких бетонов В/Ц=0,3-^0,4. Для горной крепи наиболее часто применяют бетоны составов (1 : А : Б) 1 : 2 : 3; 1:3:5;
1:4:6. Для получения 1 м3 бетона состава 1 :А: Б количество составных частей (Ц — цемент, П — песок, и Щ — щебень или гравий)

Для изготовления бетонных крепей применяют бетоны марок от М150 до М500. Прочность бетона зависит от марки це-

мента и водоцементного отношения В/Ц.

Подбор состава бетонной смеси производится в лаборатории. При этом преследуется цель: при наименьшем расходе цемента получить удобную для укладки бетонную смесь, обес* печивающую после твердения заданную прочность бетона.


Торкретбетон — бетон, состоящий из цемента и песка, затворенных водой (цементно-песчаный раствор). Крупность песка в торкретбетоне до 8 мм. При включении крупных фракций песка или щебня (до 25 мм) бетон называют набрызг-бетоном. Водоцементное отношение в таких бетонах находится в пределах 0,3—0,4. Отличительными особенностями торкретбетона и набрызгбетона являются способы приготовления бетонной смеси и ее укладки. Предварительно заготовленную сухую смесь цемента и заполнителей загружают в специальную пневматическую бетономешалку, из которой под действием сжатого воздуха под давлением 0,2—0,3 МПа смесь подают по шлангу, оборудованному на конце соплом. Затворение смеси водой происходит в сопле и она сразу же наносится на поверхность выработки. Набрызгбетон получил широкое распространение в различных видах строительства, а в подземных условиях становится одним из основных материалов для крепления выработок. Торкретбетон применяют для нанесения покрытий, предохраняющих породу от выветривания и отслаивания, создания гидроизоляционных покрытий, усиления и ремонта бетонных крепей. Для ускорения твердения в бетон добавляют фтористый натрий в количестве 2—5% от массы цемента.
Для получения необходимой марки бетона состав набрызгбетона получают по расходу цемента (табл. 18.2).


Железобетон — бетон, армированный металлом. Для крепления геологоразведочных выработок он имеет ограниченное применение в связи с большой трудоемкостью изготовления и высокой стоимостью. В последнее время из железобетона

изготовляют элементы рамной или сплошной крепи (стойки, верхняки, затяжку, плиты и др.).

В угольных шахтах применяют смешанные рамные крепи, состоящие из железобетонных трубчатых стоек и металлических: верхняков, но объем такого вида крепи мал. В особо тяжелых горно-геологических условиях применяют сборные сплошные железобетонные крепи, элементы которых состоят из криволинейных блоков, позволяющих крепить выработки круглого и подковообразного сечения.

ТАБЛИЦА 18.2

содержание   ..   100  101  102  103  104  105  106  107  108  109 ..