Markstöd med sprutbetong

En ny typ av sprutbetong med grovkornig ballast och cement med speciella tillsatser för att påskynda härdningen av betongen har utvecklats i Europa.

Känd som "sprutbetong" har den funnit en ökande tillämpning som ett sätt att markstöd för underjordiska utgrävningar i Europa och Nordamerika.

Dess användning i underjordiska gruvor har till stor del varit experimentell.Det visade sig att det kunde användas som ett substitut för mer konventionella metoder för markstöd under normala underjordiska markförhållanden, men att det under ogynnsamma situationer, såsom talkskiffer och mycket våta förhållanden, inte var möjligt att använda det framgångsrikt.

Användningen av sprutbetong som markstöd i underjordsgruvor förväntas öka.Besprutad cement med plasttyper av tillsatser pågår som ytterligare kan utöka tillämpningsområdet.Spraybetong förknippad med trådnät får redan bredare tillämpning i underjordiska utgrävningar.

Applicering av sprutbetong

Det fanns två metoder för att blanda grov sprutbetong, nämligen våtblandning och torrblandning innebär att alla betongbeståndsdelar blandas med vatten och att den tjocka blandningen pumpas genom tillföringsslangen till munstycket, där extra luft tillsätts och materialet sprutas på föremålets yta.Dry-xix-processen tillåter en enklare introduktion av acceleratorer i allmänhet blandningar av vattenlösliga, vilket påskyndar hydratiseringsprocessen.Acceleratorer har utvecklats som gör att betongen kan fästa på bergytor och stelna under ett kraftigt vattenflöde.

Våtblandningsmaskinerna har ännu inte utvecklats till det stadium att de praktiskt taget kan hantera ballast som är större än 3/4 tum. Dessa typer av maskiner används främst för underjordisk stabilisering snarare än för stöd i dålig mark.En maskin av denna typ är den sanna Gun-All Model H, distribuerad av gruvutrustningsföretag, och som är i relativt vanlig användning för underjordiska applikationer där en tunn beläggning av betong upp till cirka 2 tum.tjock och med ett aggregat på ca 1/2 tum. maximal storlek krävs för relativt torrt tillstånd.

Stödfunktionen hos Shortcrete

Sprutbetong kan användas antingen som ett strukturellt eller som ett icke-strukturellt stöd.Svaga till plastiska stenar och sammanhållningsfria jordar kräver applicering av en stel, kompetent struktur för att förhindra att marken lossnar och rinner in i öppningen.Detta kan uppnås genom att applicera 4 eller fler tum sprutbetong.

I mer kompetenta bergarter kan den användas till fogar och sprickor för att förhindra de mindre bergarternas rörelser som utlöser stentryck och haverier.Sprutbetongen appliceras 2 till 4 tum tjockt på de grova stenarna för att fylla sprickor och håligheter för att skapa en nästan plan yta och för att eliminera skåreffekter, krävs endast en tunn applicering på släta ytor.I det här fallet fungerar den intimt bundna betongmatrisen som ett lim för att hålla nycklarna och kilarna som stöder de större stenbitarna och i slutändan tunnelbågen.Denna typ av applikation är vanlig i Sverige, där design av tunnelstöd baserat på sprutbetong är mycket populärt på grund av dess effektivitet och låga kostnad.

Sprutbetongen kan även användas i form av en tunn plåt för att skydda nygrävda bergytor från angrepp och försämring av luft och vatten.I denna form är det ett kontinuerligt flexibelt membran mot vilket atmosfärstrycket kan fungera som ett stöd.

En jämförelse mellan Gunite och Shotcrete

Sprutbetong med grov ballast skiljer sig från på liknande sätt blandad och applicerad gunit genom att sprutbetongen är en äkta betong som innehåller grov (upp till 1,25 tum) sten i dess ballast, medan gunite vanligtvis är en cementsandbruk.Sprutbetongen skiljer sig från gunite i applikation och funktion på följande sätt:

1) Guniten tenderar att bilda ett tunt täcke över berget, men sprutbetong omedelbart efter sprängning ger både en tätning och ett stöd för att stabilisera en ny bergyta.Den starka sprutbetong-berg-bindningen tros bero på verkan av de specialutvecklade accelererande tillsatserna som inte tillåter betongen att släppa bort från bergytan, de stora ballastpartiklarnas blästringseffekt på de finare partiklarna och utformningen av kortbetongmaskiner som används.

2) Sprutbetongen använder stora (upp till 1,25 tum) ballast som kan blandas med cement och sand vid sin inneboende fukthalt utan den dyra torkning som ofta krävs med gunite.Den kan också appliceras i en tjocklek på upp till 6 tum i en gång, medan gunite nödvändigtvis är begränsad till en tjocklek på högst 1 tum.På så sätt blir sprutbetongen snabbt ett starkt stöd och en stabilisator av grov öppen mark.

3) De accelererande tillsatserna som används vid sprutbetong hjälper den att uppnå en bindning med berget, även om sprutbetongen faktiskt kan vara svagare än konventionell betong med liknande blandningsproportioner men med mindre accelerator.Den är vattentät och kännetecknas av hög tidig hållfasthet (cirka 200 psi på en timme), inte bara på grund av tillsatserna utan också på graden av packning som erhålls från anslagshastigheter på 250-500 fot.per sek.och till dess låga vatten/cement-förhållande (ca 0,35).Sprutbetong, med speciella tillsatser, kan förvandla en sten med mindre styrka till en stabil, och svaga till plastiska stenar som besprutas med den kan förbli stabila med bara några tum av sprutbetongstöd.På grund av dess krypegenskaper kan sprutbetong upprätthålla betydande deformation under månader eller år utan att misslyckas genom sprickbildning.