Влияние качества заполнителей на механические свойства бетона

Надежность и безопасность эксплуатации шахтных стволов в основном зависит от качества крепления. Наибольшее число нарушений монолитной бетонной крепи имеет место в грунтовых массивах, поскольку на этих участках наблюдаются большие значения горного давления, фильтрация подземных вод и максимальные перепады температур. Таким образом, качеству крепления устьев стволов необходимо уделять особое внимание. В подавляющем большинстве случаев соответствие характеристик крепи обеспечивается физико-механическими свойствами бетонов, что требует их соответствия проектным значениям.

На протяжении ряда десятилетий технология возведения монолитной бетонной крепи шахтных стволов не претерпела изменений, что связано очень сложными условиями производства работ. Немаловажную роль в совершенствовании проходческих процессов играет и человеческий фактор. Многочисленные наблюдения за процессами возведения монолитных бетонных конструкций, показывают, что в большинстве случаев несоответствие характеристик бетона проектным требованиям обусловлено нарушениями технологической дисциплины. Особое значение этот фактор приобретает при применении новых технологических решений.

Эффективность использования в строительстве особопрочных и быстротвердеющих модифицированных бетонов уже ни у кого не вызывает сомнений. Однако в шахтном строительстве они не находят применения. Для выявления причин такого положения выполнен комплекс исследований по оценке эффективности применения модификаторов в бетонах шахтной крепи

Согласно заключению производителя модифицирующей добавки Полипласт М ее введение в состав бетонной смеси позволяет:

1. увеличить подвижность бетонной смеси от П1 до П5 без снижения прочности и долговечности бетона (при неизменном содержании воды и цемента);
2. увеличить прочностные характеристики бетона на 25% и более (за счет сокращения расхода воды при неизменных расходе цемента и подвижности бетонной смеси);
3. увеличить прочность бетона в ранние сроки (1–2 суток) на 50% и более;
4. сократить время на достижение бетоном распалубочной прочности.

Для определения влияния качества заполнителей на прочностные показатели модифицированного бетона проведены исследования с использованием песка и щебня рядового качества. Состав смеси, без изменения количества цемента и добавок, подбирался исходя из значений осадки конуса. Бетонная смесь состояла из: портландцемента ПЦ500Д0, Себряковского завода; песка Персияновского карьера Мкр. = 1,56; щебня Садкинского карьера фракции 5–20 мм.

Таким образом, в результате проведенных исследований установлено, что при использовании заполнителей рядового качества, увеличивающих водопотребность смеси, эффективность применения модифицирующей добавки снижается почти в 1.5 раза.

Поскольку во многих регионах нашей страны применение заполнителей высокого качества сопровождается значительным ростом стоимости, то возникает необходимость дальнейших исследований по выбору и разработке эффективных модификаторов для бетонов, используемых в шахтном строительстве.