Ένας νέος τύπος ψεκασμένου σκυροδέματος που χρησιμοποιεί χονδρόκοκκα αδρανή και τσιμέντο με ειδικά πρόσθετα για την επιτάχυνση της σκλήρυνσης του σκυροδέματος έχει αναπτυχθεί στην Ευρώπη.
Γνωστό ως «εκτοξευόμενο σκυρόδεμα» έχει βρει αυξανόμενη εφαρμογή ως μέσο υποστήριξης εδάφους για υπόγειες ανασκαφές στην Ευρώπη και τη Βόρεια Αμερική.
Η χρήση του σε υπόγεια ορυχεία ήταν σε μεγάλο βαθμό πειραματική.Διαπιστώθηκε ότι θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως υποκατάστατο πιο συμβατικών μεθόδων στήριξης εδάφους υπό κανονικές υπόγειες συνθήκες αλλά ότι υπό αντίξοες καταστάσεις, όπως σχιστόλιθος ταλκ και πολύ υγρές συνθήκες, δεν ήταν δυνατή η επιτυχής εφαρμογή του.
Η χρήση εκτοξευόμενου σκυροδέματος ως μέσου υποστήριξης εδάφους σε υπόγεια ορυχεία αναμένεται να αυξηθεί.Σε εξέλιξη βρίσκεται ψεκασμένο τσιμέντο με πλαστικούς τύπους πρόσθετων που ενδέχεται να αυξήσει περαιτέρω το πεδίο εφαρμογής του.Το ψεκασμένο σκυρόδεμα που σχετίζεται με συρμάτινο πλέγμα βρίσκει ήδη ευρύτερη εφαρμογή σε υπόγειες εκσκαφές.
Εφαρμογή εκτοξευόμενου σκυροδέματος
Υπήρχαν δύο μέθοδοι ανάμειξης εκτοξευόμενου σκυροδέματος χονδροειδών αδρανών, δηλαδή η υγρή και η ξηρή ανάμιξη περιλαμβάνει την ανάμιξη όλων των συστατικών του σκυροδέματος με νερό και την άντληση του παχύρρευστου μίγματος μέσω του εύκαμπτου σωλήνα παροχής στο ακροφύσιο, όπου προστίθεται επιπλέον αέρας και το υλικό ψεκάζεται στην επιφάνεια του θέματος.Η διεργασία dry-xix επιτρέπει την ευκολότερη εισαγωγή επιταχυντών γενικά προσμίξεων υδατοδιαλυτών, επιταχύνοντας έτσι τη διαδικασία ενυδάτωσης.Έχουν αναπτυχθεί επιταχυντές που επιτρέπουν στο σκυρόδεμα να προσκολλάται στις επιφάνειες των βράχων και να πήζει κάτω από έντονη ροή νερού.
Οι μηχανές υγρής ανάμειξης δεν έχουν ακόμη αναπτυχθεί στο στάδιο που να μπορούν να χειρίζονται πρακτικά αδρανή που είναι μεγαλύτερα από 3/4 in. Αυτοί οι τύποι μηχανών χρησιμοποιούνται κυρίως για υπόγεια σταθεροποίηση παρά για στήριξη σε φτωχό έδαφος.Το Amachine αυτού του τύπου είναι το αληθινό Gun-All Model H, που διανέμεται από την εταιρεία εξοπλισμού εξόρυξης και το οποίο χρησιμοποιείται σχετικά κοινή για υπόγειες εφαρμογές όπου μια λεπτή επίστρωση σκυροδέματος έως περίπου 2 ιντσών.παχύ και με αδρανή περίπου 1/2 ίντσας. Το μέγιστο μέγεθος απαιτείται για σχετικά στεγνή κατάσταση.
Η υποστηρικτική συνάρτηση βραχυπρόθεσμου σκυροδέματος
Το εκτοξευόμενο σκυρόδεμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί είτε ως δομικό είτε ως μη δομικό στήριγμα.Τα αδύναμα ως προς τα πλαστικά πετρώματα και τα εδάφη χωρίς συνοχή απαιτούν την εφαρμογή μιας άκαμπτης, ικανής κατασκευής για να αποτρέψει τη χαλάρωση του εδάφους και τη ροή του στο άνοιγμα.Αυτό μπορεί να επιτευχθεί με την εφαρμογή εκτοξευόμενου σκυροδέματος 4 ή περισσότερων ιντσών.
Σε πιο ικανούς βράχους, μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε αρθρώσεις και ρωγμές για να αποτρέψει τις μικρότερες κινήσεις πετρωμάτων που προκαλούν πιέσεις και αστοχίες των πετρωμάτων.Το εκτοξευόμενο σκυρόδεμα εφαρμόζεται με πάχος 2 έως 4 ίντσες στα τραχιά πετρώματα για να γεμίσει ρωγμές και κοιλότητες για να δημιουργηθεί μια σχεδόν επίπεδη επιφάνεια και για να εξαλειφθούν τα φαινόμενα εγκοπής, απαιτείται μόνο μια λεπτή εφαρμογή σε λείες επιφάνειες.Σε αυτή την περίπτωση, η στενά συνδεδεμένη μήτρα από σκυρόδεμα λειτουργεί ως κόλλα για να συγκρατεί τα κλειδιά και τις σφήνες που στηρίζουν τα μεγαλύτερα κομμάτια βράχου και τελικά το τόξο της σήραγγας.Αυτός ο τύπος εφαρμογής είναι κοινός στη Σουηδία, όπου ο σχεδιασμός στήριξης σήραγγας με βάση το εκτοξευόμενο σκυρόδεμα είναι πολύ δημοφιλής λόγω της αποτελεσματικότητάς του και του χαμηλού κόστους του.
Το εκτοξευόμενο σκυρόδεμα μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε μορφή λεπτού φύλλου για την προστασία των νεοανασκαμμένων πετρωμάτων από προσβολή και φθορά από τον αέρα και το νερό.Σε αυτή τη μορφή, είναι μια συνεχής εύκαμπτη μεμβράνη έναντι της οποίας η ατμοσφαιρική πίεση μπορεί να λειτουργήσει ως στήριγμα.
Σύγκριση Gunite και εκτοξευόμενου σκυροδέματος
Το εκτοξευόμενο σκυρόδεμα χονδροειδών αδρανών διαφέρει από το εκτοξευόμενο σκυρόδεμα με παρόμοια ανάμειξη και εφαρμογή στο ότι το εκτοξευόμενο σκυρόδεμα είναι ένα πραγματικό σκυρόδεμα που περιέχει χονδρόκοκκο (έως 1,25 ίντσες) πέτρα στα αδρανή του, ενώ το gunite είναι συνήθως ένα τσιμεντοκονίαμα άμμου.Το εκτοξευόμενο σκυρόδεμα διαφέρει από το gunite ως προς την εφαρμογή και τη λειτουργία του με τους εξής τρόπους:
1) Το gunite τείνει να σχηματίζει ένα λεπτό κάλυμμα του βράχου, αλλά το εκτοξευόμενο σκυρόδεμα εάν εφαρμοστεί αμέσως μετά την ανατίναξη θα παρέχει και σφράγιση και υποστήριξη για τη σταθεροποίηση μιας νέας επιφάνειας βράχου.Ο ισχυρός δεσμός εκτοξευόμενου σκυροδέματος-πέτρας πιστεύεται ότι οφείλεται στη δράση των ειδικά ανεπτυγμένων επιταχυντικών προσμίξεων που δεν επιτρέπουν στο σκυρόδεμα να απομακρυνθεί από την επιφάνεια του βράχου, την επίδραση του κοψίματος των μεγάλων σωματιδίων αδρανών στα λεπτότερα σωματίδια και στο σχεδιασμό του χρησιμοποιούμενα μηχανήματα βραχυκονίασης.
2) Το εκτοξευόμενο σκυρόδεμα χρησιμοποιεί μεγάλα αδρανή (έως 1,25 ίντσες) τα οποία μπορούν να αναμειχθούν με τσιμέντο και άμμο στην εγγενή περιεκτικότητά του σε υγρασία χωρίς το ακριβό στέγνωμα που απαιτείται συχνά με το gunite.Μπορεί επίσης να εφαρμοστεί σε πάχος έως και 6 in. με ένα πέρασμα, ενώ το gunite περιορίζεται απαραίτητα σε πάχος όχι μεγαλύτερο από 1 ίντσα.Έτσι το εκτοξευόμενο σκυρόδεμα γίνεται γρήγορα ισχυρό στήριγμα καθώς και σταθεροποιητής ανώμαλου ανοιχτού εδάφους.
3) Τα επιταχυντικά πρόσμικτα που χρησιμοποιούνται στην εκτοξευόμενη σκυρόδεμα το βοηθούν στην επίτευξη δεσμού με το βράχο, παρόλο που το εκτοξευόμενο σκυρόδεμα μπορεί στην πραγματικότητα να είναι πιο αδύναμο από το συμβατικό σκυρόδεμα παρόμοιων αναλογιών ανάμειξης αλλά με λιγότερο επιταχυντή.Είναι αδιάβροχο και χαρακτηρίζεται από υψηλή πρώιμη αντοχή (περίπου 200 psi σε μία ώρα), λόγω όχι μόνο των προσμίξεων αλλά και του βαθμού συμπίεσης που λαμβάνεται από ταχύτητες κρούσης 250-500 πόδια.ανά δευτερόλεπτο.και σε χαμηλή αναλογία νερού/τσιμέντου (περίπου 0,35).Το εκτοξευόμενο σκυρόδεμα, με ειδικά πρόσθετα, μπορεί να μετατρέψει ένα πέτρωμα μικρής αντοχής σε σταθερό και τα αδύναμα έως πλαστικά πετρώματα που ψεκάζονται με αυτό μπορούν να παραμείνουν σταθερά με μόνο μερικές ίντσες στήριξης εκτοξευόμενου σκυροδέματος.Λόγω των ιδιοτήτων ερπυσμού του, το εκτοξευόμενο σκυρόδεμα μπορεί να διατηρήσει σημαντική παραμόρφωση για μήνες ή χρόνια χωρίς να αποτύχει λόγω ρωγμών.
Ώρα δημοσίευσης: Δεκ-06-2021
