CONCRETE REINFORCEMENT WITH A SPECIAL FIBROUS MATERIAL WHEN MINE WORKINGS GUNNING

Autor: I. V. Miasnykov
Jazyk: ukrajinština
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Bridges and tunnels: Theory, Research, Practice; № 18 (2020); 91-95
Мосты и тоннели: теория, исследования, практика; № 18 (2020); 91-95
Мости та тунелі: теорія, дослідження, практика; № 18 (2020); 91-95
ISSN: 2227-1252
2413-6212
Popis: Purpose. The practice of using shotcrete for fastening mine workings has revealed the disadvantage of this method. It consists in the fact that a layer of concrete adheres to the mesh, not reaching the working surface, thereby forming voids. The solution to the problem is possible in replacing the reinforced mesh with an alternative material. Thus, the purpose of the research is – by means of a comparative analysis, to substantiate the expediency of optimizing the technology of fastening mine workings by the method of gunning in order to replace the metal mesh with a special additive to concrete based on fibrous material. Methodology. The purpose of the study was achieved by comparative analysis of the results of testing concrete samples with added fibers (polypropylene fiber), made in accordance with foreign standards, with preliminary data obtained from computer modeling of a reinforced concrete slab, regarding the bearing capacity of the future layer of sprayed concrete lining. Results. Analysis of the data obtained revealed that: 1) the addition of fibrous material to the composition of concrete will increase its bearing capacity both in compression and in bending; 2) its bearing capacity, depending on the type of material and its dosage in the mixture, may exceed the bearing capacity of reinforced concrete. Thus, taking into account the results of the analysis, it is possible to judge the advisability of replacing the metal mesh with a fibrous material. Originality. The study substantiates the need for the introduction of advanced building materials, which have already begun to be used in industrial and civil construction, in the composition of concrete for fastening underground mine workings in mines or other underground structures, which are fastened by the method of gunning. Practical value. The addition of polypropylene fiber to concrete proposed in the research materials, in comparison with steel mesh, has the following advantages: elimination of corrosion; uniform, as well as uniform application of shotcrete, reduction of shrinkage cracks in concrete, prevents delamination of the concrete mixture, reduction of rebound of the mixture, reduction of labor intensity.
Цель. Практика применения торкрет-бетона при креплении горных выработок обнаружила недостаток данного метода. Он заключается в том, что слой бетона прилипает к сетке, не достигая поверхности выработки, тем самым образуя пустоты. Решение проблемы возможно в замене армированной сетки на альтернативный материал. Таким образом, целью исследований является – путем сравнительного анализа обосновать целесообразность оптимизации технологии крепления горных выработок методом торкретирования на предмет замены металлической сетки на специальную добавку к бетону на основе волокнистого материала. Методика. Цель исследования достигалась путем сравнительного анализа результатов испытаний образцов бетона с добавленными в его состав волокнами (полипропиленовая фибра), выполненными согласно иностранным нормами, с предварительно полученным данным компьютерного моделирования железобетонной плиты, касательно несущей способности будущего слоя набрызг-бетонной крепи. Результаты. Анализ полученных данных выявил, что: 1) добавка волокнистого материала в состав бетона повысит его несущую способность как на сжатие, так и на изгиб; 2) его несущая способность, в зависимости от типа материала и его дозировки в смеси, может превышать несущую способность железобетона. Таким образом, принимая во внимание результаты анализа, можно судить о целесообразности замены металлической сетки на волокнистый материал. Научная новизна. В исследовании обоснована необходимость внедрения передовых строительных материалов, которые уже начали использовать в промышленном и гражданском строительстве, в составе бетона при креплении подземных горных выработок в условиях шахт или других подземных сооружений, которые крепят методом торкретирования. Практическая значимость. Предложенная в материалах исследования добавка из полипропиленового волокна к бетону, по сравнению со стальной сеткой, имеет следующие преимущества: исключение коррозии; равномерное, а также однородное нанесение торкрет-бетона, уменьшение усадочных трещин в бетоне, предотвращает расслаивание бетонной смеси, снижение отскока смеси, уменьшение трудоемкости работ.
Мета. Практика застосування торкрет-бетону при кріпленні гірничих виробок виявила недолік даного методу. Він полягає в тому, що шар бетону налипаючи до сітки, не прилягає до поверхні виробки, тим самим утворюючи порожнини. Вирішення проблеми можливе в заміні армованої сітки на альтернативний матеріал. Таким чином, метою досліджень є – шляхом порівняльного аналізу обґрунтувати доцільність оптимізації технології кріплення гірничих виробок методом торкретування, на предмет заміни залізної сітки на спеціальну добавку до бетону на основі волокнистого матеріалу. Методика. Мета дослідження досягалась шляхом порівняльного аналізу результатів випробувань зразків бетону з доданими в його склад волокнистого матеріалу (поліпропілен), виконаними за іноземними нормами, і попередньо-отриманими даними комп’ютерного моделювання залізобетонної плити, щодо несучої здатності майбутнього шару торкретбетону. Результати. Аналіз отриманих даних виявив, що: 1) додавання такого матеріалу до складу бетону підвищить його несучу здатність як на стиск, так і на вигин; 2) його несуча здатність, в залежності від типу матеріалу та його дозування в суміші, може перевищувати несучу здатність залізобетону. Таким чином, беручи до уваги результати аналізу, можливо розглянути доцільність заміни залізної сітки на волокнистий матеріал. Наукова новизна. В дослідженні обґрунтована необхідність впровадження передових будівельних матеріалів, які вже почали використовувати в промисловому та цивільному будівництві, у складі бетону при кріпленні підземних гірничих виробок в умовах шахт або інших підземних виробок, які кріплять методом нанесення торкрет-бетону. Практична значимість. Запропонована в матеріалах дослідження добавка із поліпропіленового волокна, у порівнянні зі сталевою сіткою, має наступні переваги: виключення корозії; рівномірне, а також однорідне нанесення торкрет-бетону, зменшення усадкових тріщин в бетоні, запобігає розшаруванню бетонної суміші, зниження відскоку суміші, зменшення трудових витрат.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: