Файл: Бетонная крепь, технология и механизация ее возведения..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 18.10.2024
Просмотров: 54
Скачиваний: 0
В сложных горно-геологических условиях находят применение жесткие металлобетонные крепи замкнутой конструкции с высокой несущей способностью. Такие конструкции весьма дороги, металлоемки и не техноло гичны при возведении. Иногда их проектируют с прямы
ми стенками, не оказывающими |
существенного |
сопро |
||
тивления боковому давлению. |
Из-за значительной тол |
|||
щины и насыщенности арматурой |
монолитные |
железо |
||
бетонные крепи имеют повышенную жесткость |
ЕІ |
(Е— |
||
модуль упругости, / — момент |
инерции) и плохо |
вклю |
||
чают в работу упругий отпор боковых пород. Поэтому применение мощных металлобетонных крепей, состоя щих из жестких металлических рам двутаврового про филя и заполнения межрамного пространства бетоном, во многих случаях положительного результата не дало.
Принципиально же из монолитного бетона можно со здавать крепи податливых конструкций, что расширит область его применения.
Если некоторая часть смещений контура выработки воспринимается временной податливой крепью, то жест кую крепь из монолитного бетона, устанавливаемую че рез определенное время после проведения выработки, условно можно считать ограниченно-податливой в пре делах податливости временной крепи.
В сложных горно-геологических условиях, когда де монтаж временной податливой крепи влечет за собой опасные вывалы пород, а постоянная крепь должна обла дать высокой несущей способностью, можно рекомендо вать ограниченно-податливую металлобетонную крепь из спецпрофиля с бетонным заполнением и конструктивной податливостью металлической крепи, хорошо зарекомен довавшую себя при креплении глубоких выработок в
СССР и за рубежом [11]. При этом металлические ра
мы |
из спецпрофиля, устанавливаемые в забое выработ |
|||
ки, |
должны в течение 1—1,5 |
мес. работать |
в податли |
|
вом |
режиме. Бетонировать |
металлическую |
крепь начи |
|
нают |
за зоной интенсивного |
смещения пород. |
||
Проектирование состава бетона
Бетон является многокомпонентным составом. По этому его стоимость, физико-механические и технологи ческие свойства определяются характеристиками от-
8
дельных компонентов и их количественным соотношени ем в составе смеси. Бетонная смесь состоит из цемента, крупного и мелкого заполнителей, воды и различных до бавок для получения специальных бетонов. Расчет со става бетона сводится к определению весового или объ
емного |
(менее точного) расхода каждого |
из компонен |
||
тов на |
1 мг смеси |
и может |
выполняться |
эксперимен |
тально |
или путем |
расчетов. |
|
|
Чаще всего пользуются |
расчетно-экспериментальным |
|||
методом, предложенным Б. Г. Скромтаевым и Ю. М. Ба |
|||
женовым [41]. |
|
|
|
1. Определяют |
водоцементное отношение |
(В/Ц) в |
|
зависимости от требуемой прочности, |
срока и |
условий |
|
твердения бетона или путем предварительных |
опытов, |
||
устанавливающих |
зависимость прочности бетона от В/Ц |
||
и активности цемента (с применением |
местных |
заполни |
|
телей), |
или ориентировочно |
по упрощенной |
|
формуле, |
|||||||
предложенной Боломеем: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Я 2 8 = * * ц ( - ^ - 0 , 5 ) , |
|
|
|
|
(1) |
||||
где |
і?28 |
— требуемый предел прочности при сжатии |
|||||||||
|
Rn |
бетона в возрасте |
28 |
суток, |
|
кГ/см2; |
|||||
|
— активность |
цемента; |
|
|
|
|
|
||||
|
k |
— коэффициент, |
характеризующий |
качест |
|||||||
|
|
во заполнителя; |
|
|
|
|
|
|
|||
£=0,55 |
— при |
высококачественных |
заполнителях |
||||||||
|
|
бетона; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/г=0,5 |
— рядовых заполнителях; |
|
|
|
|
||||||
6=0,4 — заполнителях низкого качества. |
|
|
|||||||||
2. Определяют расход воды на 1 м3 бетона в зависи |
|||||||||||
мости |
от требуемой |
подвижности |
(удобоукладываемо- |
||||||||
сти) бетонной смеси по заранее установленной |
опытным |
||||||||||
путем зависимости |
бетонной |
смеси |
согласно |
|
ГОСТу |
||||||
10181—62 «Методы |
определения |
удобоукладываемости |
|||||||||
бетонной смеси и прочности |
бетона» |
или по |
графикам, |
||||||||
приведенным |
на рис. 1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Графики |
действительны |
|
при |
расходе |
цемента до |
||||||
40 кГ на 1 м3 бетона |
с применением |
щебня |
и |
песка |
|||||||
средней |
крупности |
при |
водопотребности |
|
последнего |
||||||
7%. В случае использования |
других |
заполнителей |
необ- |
||||||||
9
Рис. |
1. |
Водопотребность бетонной |
смеси, |
изго |
||||||
товленной |
с применением |
портландцемента и |
||||||||
песка |
следующей |
крупности: /—80 мм; 2—40 мм; |
||||||||
|
|
|
3—20 мм; 4—10 мм |
|
|
|
||||
П р и м е ч а н и е . |
При применении |
мелкого |
песка с |
|||||||
водопотреСносгью |
выше |
70/„ расход |
воды увеличивается |
|||||||
на 5 л на каждый |
процент увеличения |
водопотребностк |
||||||||
песка; |
|
при применении |
крупного |
песка |
с |
водопотреб- |
||||
ностью |
ниже |
70/„ расход |
воды |
уменьшается |
на 5 л на |
|||||
каждый процент уменьшения водопотребности песка
ходимо вносить в расход воды соответствующие поправ ки, указанные в примечании к графикам.
3. Определяют расход цемента
Ц = -іщ.«г, |
(2) |
где В — расходы воды, л. Если расход цемента на 1 м3 бетона окажется ниже допускаемого по «Строительным нормам и правилам», то необходимо довести его до нор мы.
4. Определяют расход щебня или гравия на 1 м3 бе тона
|
п, |
1 |
0 0 0 |
|
|
|
|
V |
-- - + |
|
|
|
|
|
I щ Іщ |
|
|
где |
Ѵщ — пустотность |
щебня |
или гравия |
в стан |
|
|
дартно-рыхлом |
состоянии (в |
формулу |
||
10
подставляется в виде относительной ве личины) ;
а |
— |
коэффициент |
раздвижки |
зерен |
щебня |
|
•у'щ |
|
(гравия) |
раствором; |
|
кГІл; |
|
— объемный вес щебня или гравия, |
||||||
Тщ |
— удельный вес щебня или гравия, |
кГ/л. |
||||
Пустотность |
щебня |
рекомендуется |
определять по |
|||
формуле |
|
|
|
|
|
|
|
|
У Щ = 1 - * Х |
|
|
(4) |
|
|
|
|
I ш |
|
|
|
Коэффициент |
раздвижки а |
для пластичных |
бетон |
|||
ных смесей выбирают по табл. 1 в зависимости от ко
личества цементного теста и крупности песка. Для |
жест |
||||||||||
ких бетонных смесей |
а =1,05—1,1 |
(меньшее |
значение |
||||||||
принимают в случае применения мелких |
песков). |
|
|||||||||
|
Т а б л и ц а |
1. Значения коэффициента |
раздвижки |
|
|||||||
|
|
для пластичных бетонных |
смесей |
|
|
|
|||||
|
|
Значения коэффициента а при водоцементном отношении |
|||||||||
Расход |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
цемента, |
кг |
0,4 |
|
0,5 |
0,6 |
|
0,7 |
|
|
0,8 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
250 |
|
— |
|
— |
1,26 |
|
|
1,32 |
|
1,38 |
|
300 |
|
— |
|
1,3 |
1,36 |
|
|
1,42 |
|
— |
|
350 |
|
1,32 |
|
1,38 |
1,44 |
|
|
— |
|
— |
|
400 |
|
1,4 |
|
1,46 |
— |
|
|
— |
|
— |
|
П р и м е ч а н и е . Данные таблицы |
рассчитаны |
на песок |
средней крупности. |
||||||||
При применении мелкого песка с водопотребностью свыше 7% |
коэффи |
||||||||||
циент |
а |
уменьшается на |
0,03 на |
каждый процент |
увеличения |
водопотреб- |
|||||
ности песка; при применении крупного песка |
с |
водопотребностью ниже |
|||||||||
7<уп коэффициент « увеличивается |
на С,03 на |
каждый |
процент |
уменьшения |
|||||||
водопотребности. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
5. Определяют расход песка на |
1 м3 |
бетона |
|
|
|||||||
|
п |
= і^юоо |
- |
Ik |
в |
|
Тп, |
кГ, |
|
(5) |
|
|
|
|
|
Тп |
|
|
|
|
|
|
|
где Ц; |
В; |
Щ |
расход цемента, |
воды |
|
и щебня |
(гра |
||||
|
|
|
вия) на 1 мъ бетона, |
кГ\ |
|
|
|
||||
7ц°> Тпі 1т. |
удельный вес цемента, |
песка |
и |
щебня |
|||||||
|
|
|
(гравия). |
|
|
|
|
|
|
||