תמיכת קרקע עם בטון מרוסס

באירופה פותח סוג חדש של בטון מותז באמצעות אגרגטים גרגרים גס ומלט עם תוספים מיוחדים להאצת התקשות הבטון.

המכונה "בטון שוט" מצא שימוש הולך וגובר כאמצעי לתמיכה קרקעית לחפירות תת קרקעיות באירופה ובצפון אמריקה.

השימוש בו במכרות תת-קרקעיים היה בעיקרו ניסיוני.נמצא שהוא יכול לשמש כתחליף לשיטות קונבנציונליות יותר של תמיכה בקרקע בתנאי קרקע תת קרקעיים רגילים, אך במצבים שליליים, כגון טלק ותנאים רטובים מאוד, לא ניתן היה ליישם אותו בהצלחה.

השימוש בבטון זריקה כאמצעי לתמיכה קרקעית במכרות תת-קרקעיים צפוי לעלות.מלט מרוסס עם תוספים מסוג פלסטיק יוצא לדרך שעשוי להגדיל עוד יותר את היקף היישום שלו.בטון מרוסס הקשור לרשת תיל כבר מוצא יישום רחב יותר בחפירות תת קרקעיות.

יישום של Shotcrete

היו שתי שיטות לערבב בטון צרור גס, כלומר תערובת רטובה ותערובת יבשה כוללת ערבוב של כל מרכיבי הבטון עם מים ושאיבת התערובת העבה דרך צינור ההספקה אל הזרבובית, שם מוסיפים אוויר נוסף חומר מרוסס על משטח הנושא.תהליך ה-dry-xix מאפשר החדרה קלה יותר של מאיצים בדרך כלל תערובות של מסיסים במים, ובכך מאיץ את תהליך ההידרציה.פותחו מאיצים המאפשרים לבטון להיצמד למשטחי סלע ולהתייצב תחת זרימת מים כבדה.

מכונות התערובת הרטובה עדיין לא פותחו עד לשלב שבו הן יכולות להתמודד למעשה עם אגרגטים שגדולים מ-3/4 אינץ'. מכונות מסוג זה משמשות בעיקר לייצוב תת קרקעי ולא לתמיכה בקרקע גרועה.מכונה מסוג זה היא ה-Gun-All Model H האמיתית, המופצת על ידי חברת ציוד כרייה, ושנמצאת בשימוש נפוץ יחסית ליישומים תת קרקעיים שבהם ציפוי דק של בטון עד כ-2 אינץ'.עבה ובעל אגרגט של כ-1/2 אינץ' נדרש גודל מקסימלי למצב יבש יחסית.

הפונקציה התומכת של Shortcrete

בטון בטון יכול לשמש כתמיכה מבנית או כתמיכה לא מבנית.סלעים חלשים עד פלסטיים וקרקעות חסרות לכידות דורשים יישום של מבנה קשיח ומוכשר כדי למנוע מהקרקע להתרופף ולזרום לתוך הפתח.ניתן להשיג זאת על ידי יישום של 4 אינצ'ים או יותר של בטון שוט.

בסלעים מוכשרים יותר, הוא עשוי לשמש לחיבורים ושברים כדי למנוע תנועות הסלעים הקטנות יותר המעוררות לחצים וכשלים בסלע.הבטון מיושם בעובי של 2 עד 4 אינץ' על הסלעים הגסים כדי למלא סדקים ושקעים כדי ליצור משטח כמעט שטוח וכדי למנוע אפקטים של חריצים, נדרשת רק מריחה דקה על משטחים חלקים.במקרה זה, מטריצת הבטון המחוברת באופן אינטימי פועלת כדבק המחזיק את המפתחות והטריזים התומכים בפיסות הסלע הגדולות יותר ובסופו של דבר בקשת המנהרה.סוג זה של יישום נפוץ בשוודיה, שם עיצוב תמיכת מנהרה על בסיס בטון זריקה פופולרי מאוד בגלל היעילות והעלות הנמוכה שלו.

ניתן להשתמש בבטון הזריקה גם בצורת יריעה דקה כדי להגן על משטחי סלע שנחפרו לאחרונה מפני התקפה והידרדרות על ידי אוויר ומים.בצורה זו, זוהי ממברנה גמישה רציפה שנגדה הלחץ האטמוספרי עשוי לפעול כתמיכה.

השוואה בין Gunite ו- Shotcrete

בטון צבירה גס שונה מגוניט מעורב ומיושם באופן דומה בכך שבטון הזריקה הוא בטון אמיתי המכיל אבן גסה (עד 1.25 אינץ') בצבירה שלו, בעוד שגוניט הוא בדרך כלל טיט חול צמנט.בטון הזריקה שונה מגניט ביישום ובתפקוד בדרכים הבאות:

1) הגוניט נוטה ליצור כיסוי דק על הסלע, אך בטון זרוק אם מיושם מיד לאחר הפיצוץ יספק גם איטום וגם תמיכה לייצוב משטח סלע חדש.הקשר החזק של בטון-סלע נובע מהפעולה של התערובות המאיצים שפותחו במיוחד, אשר אינם מאפשרים לבטון להתרחק ממשטח הסלע, השפעת ההצצה של חלקיקי המצר הגדולים על החלקיקים העדינים יותר והעיצוב של נעשה שימוש במכונות קצרות.

2) הבטון משתמש בצבר גדול (עד 1.25 אינץ') אשר עשוי להיות מעורבב עם מלט וחול בתכולת הלחות המובנית שלו ללא הייבוש היקר הנדרש לעתים קרובות עם gunite.ניתן ליישם אותו גם בעובי של עד 6 אינץ' במעבר אחד, בעוד ש-gunite מוגבל בהכרח לעובי של לא יותר מ-1 אינץ'.כך הבטון הופך במהירות לתמיכה חזקה כמו גם מייצב של קרקע פתוחה מחוספסת.

3) התערובות המואצות המשמשות בבטון בטון מסייעות לה בהשגת קשר עם הסלע, למרות שבטון הזריקה עשוי להיות למעשה חלש יותר מבטון רגיל בעל פרופורציות תערובת דומות אך עם פחות מאיץ.הוא עמיד למים ומאופיין בחוזק מוקדם גבוה (כ-200 psi בשעה אחת), לא רק בגלל התערובות אלא גם בגלל מידת הדחיסה המתקבלת במהירויות פגיעה של 250-500 רגל.לשנייה.וליחס מים/צמנט הנמוך (כ-0.35).בטון שוט, עם תוספים מיוחדים, יכול להפוך סלע בעל חוזק קטן ליציב, וסלעים חלשים עד פלסטיים המרוססים בו יכולים להישאר יציבים עם תמיכה של בטון שוט של סנטימטרים ספורים בלבד.בגלל תכונות הזחילה שלו, בטון זריקות יכול לשאת עיוות משמעותי לאורך חודשים או שנים ללא כשל על ידי פיצוח.