15 июня 2014 г.
Торкрет-бетон предназначен для поглощения энергии, а не прочности на сжатие. Это единственное отличие объясняет, почему при работе в туннелях используются короткие волокна, высокие дозировки и склеенные пучки.
Первичная поддержка туннелей следует логике, отличной от наземных конструкций. Когда земля деформируется, напыленный слой должен деформироваться вместе с ней, а не внезапно отслаиваться, поэтому расчетным параметром является то, сколько энергии поглощает слой при данном отклонении. Европейская практика определяет остаточную прочность или поглощение энергии с помощью испытаний по стандарту EN 14488-3; Североамериканская практика обычно работает с жесткостью на изгиб. Именно здесь стальная фибра заслужила свое место: простой торкрет-бетон теряет несущую способность в момент растрескивания, в то время как слой, армированный волокном, сохраняет значительную часть своей несущей способности после растрескивания, что дает время для эвакуации и дополнительной поддержки.
Отскок — это скрытый центр затрат торкрет-бетона. Материал, который не прилипает, откатывается назад, а простой торкрет-бетон обычно отскакивает на 15–25%; волокно немного увеличивает его, потому что волокна отскакивают от сопла. Длина является наиболее чувствительной переменной: волокно диаметром 30 мм отскакивает заметно больше, чем волокно диаметром 20 мм. Вот почему при туннельных работах почти никогда не используется волокно диаметром 50 или 60 мм, хотя теоретически более длинные волокна лучше закрепляются. Практический компромисс составляет от 20 до 30 мм при диаметре около 0,55 мм, поэтому волокно следует за потоком воздуха на поверхность.
Влажная смесь ограничивает длину волокон больше, чем сухая смесь. Влажный материал перекачивается по линии, поэтому длинные волокна образуют перемычки и блокируются на изгибах; в сопле его необходимо разогнать сжатым воздухом. Размер от 20 до 30 мм подходит большинству роботов для влажного смешивания, с диаметром от 0,5 до 0,75 мм, что дает соотношение сторон от 40 до 55. Если указанное поглощение энергии велико, правильным ответом будет увеличение дозировки, а не более длинное волокно: увеличение от 30 до 45 кг/м3 увеличивает поглощение энергии более чем на 40%, а отскок увеличивается только на два или три процентных пункта.
Дозировка торкретирования для туннелей обычно составляет от 25 до 45 кг/м3. Диапазон от 25 до 30 охватывает выравнивающие слои под хорошим камнем; От 35 до 45 охватывают разломные зоны, неглубокий чехол и участки крупных деформаций. При расходе свыше 45 кг/м3 удобоукладываемость заметно падает, и оператор инстинктивно добавляет воду, что напрямую снижает прочность. Это настоящая причина, по которой многие сайты сообщают об адекватной дозировке, но о низкой силе действия. Высокая дозировка должна сочетаться с добавками, снижающими содержание воды и модифицирующими вязкость, а также проверять осадку и когезию перед распылением.
Шарик волокна в слое более чем бесполезен: он создает пустоту и слабую плоскость, которая становится причиной трещин при движении земли. У комкования есть три причины: подача волокна в смеситель горстями, недостаточное время смешивания и чрезмерное соотношение сторон. Фибру следует разбрызгивать или подавать с помощью специальной дозирующей машины, а время перемешивания увеличивать на 30–60 секунд по обычному бетону. Склеенные пучки волокон значительно снижают риск: ряд подается как единое целое, водорастворимый клей растворяется, и каждое волокно отделяется индивидуально, улучшая однородность более чем на 40% по сравнению со свободными волокнами. Вот почему роботы, работающие с мокрой смесью, предпочитают склеенные пакеты.
Стальная фибра не заменяет стальные арки. В грунтах классов IV и V арка обеспечивает общую жесткость, а волокно придает прочность самому слою; они выполняют разные работы. Однако волокно может заменить сетку внутри слоя, устраняя зависание, связывание и позиционирование рабочей силы, а также устраняя пустоты за сеткой. Обычно на объекте используется комбинация стальной арки и торкрет-бетона, армированного волокном, без сетки. Больше всего это окупается при изменении профилей, когда сетка не может повторять неровную поверхность скалы, а фибробетон может.
Отскок является наиболее прямым показателем затрат в туннельном торкретировании, и его первой переменной является не волокно, а сам процесс. Во влажной смеси материал уже полностью диспергирован во время перекачивания, и ускоритель добавляется в сопло, поэтому большинство комков представляют собой ложные шарики, скрепленные пастой, которые распадаются в полете. В сухой смеси все наоборот: вода добавляется в насадку, гидратация происходит неравномерно, волокна скапливаются в настоящие шарики на стенках шланга и на изгибах, а один из них, попадая на венец, оставляет пустоты. Выберите процесс по сечению и толщине. Для постоянной футеровки толщиной 20–30 мм за проход влажная смесь обеспечивает заметно лучшую однородность толщины; для временной поддержки, аварийного ремонта и резкой смены секций сухая смесь лучше адаптируется и допускает более высокий отскок. Мокрая смесь несет в себе три детали. Длина волокна не должна превышать одной трети диаметра шланга, поэтому волокно диаметром 50 мм в шланге диаметром 65 мм будет блокироваться. Дозировка ускорителя следует за просачиванием в скальную поверхность: слишком большое количество делает слой хрупким, а слишком малое – приводит к его провисанию, и в любом случае волокно перестает работать. Держите сопло на расстоянии 1–1,5 м от поверхности и распыляйте перпендикулярно; Распыление под углом выравнивает волокна с потоком воздуха и создает слабую анизотропную плоскость. Поглощение энергии измеряется с помощью панельных испытаний в соответствии с EN 14488-3, а приемка представляет собой площадь под кривой зависимости нагрузки от прогиба, а не одно пиковое значение, которое должно быть четко указано в контракте.
Приемка торкрет-волокна учитывает три фактора: дозировку, равномерность распределения и прочность на изгиб. Дозировку проверяют промыванием пробы и взвешиванием в пределах плюс-минус 10%; однородность путем удаления сердцевины и проверки поверхности разреза, которая должна показать равномерное распределение волокон без участков без волокон; ударная вязкость по лучевому испытанию, указанному в проекте. Для модели, диаметра, длины и рекомендуемой дозировки в разделе «Туннель и горнодобывающая промышленность» на странице продукции из стального волокна указаны соответствующие марки и дозировка, которые можно прикрепить непосредственно в качестве технического приложения.
Сообщите нам сценарий применения и требования к производительности, и мы подберём подходящее решение и вышлем смету в течение 24 часов.
Получите бесплатную сметуМикропровод с медным покрытием, холоднотянутый крючковый конец, склеенный в ряд, шлифованный тип, нержавеющая сталь 304 / 310S / 446 и термостойкое волокно, вытянутое из расплава, специальное синтетическое волокно UHPC, диаметр от 0,2 до 1,0 мм, длина от 6 до 60 мм, прочность на разрыв от 700 до 2850 МПа, объемное покрытие от 0,5% до 2% и от 30 до 268 кг/м³. Производство может быть организовано в соответствии с ASTM A820 или EN 14889-1 и могут быть предоставлены отчеты о проверке партии. Поддерживаются три типа упаковки: картонные коробки, тонные мешки и оптовая упаковка. Торговые условия не являются обязательными EXW/FOB/CIF/DDP.
Узнайте о выборе стальной фибры и расценках →