26 июня 2016г.
В околоствольных дворах применяют монолитное бетонное и набрызгбетонное крепление. Для увеличения несущей способности набрызгбетонной крепи в качестве армировки используют металлическую сетку.
Однако применение сетки при армировании набрызгбетонной крепи имеет ряд недостатков:
- жесткость арматурной сетки не всегда позволяет обеспечить плотную ее установку по контуру выработки, вследствие чего при набрызге в крепи образуются пустоты, снижающие работоспособность конструкции
- полное покрытие металлической сетки в местах неплотной установки вызывает значительный перерасход бетонной смеси.
Поэтому целью работы является поиск альтернативных вариантов крепления.
Устранение вышесказанных недостатков может быть достигнуто путем замены материала армирования.
Стекловолокно — волокно или комплексная нить, формуемые из стекла. В такой форме стекло демонстрирует необычные для стекла свойства: не бьётся и не ломается, а вместо этого легко гнётся без разрушения. Это позволяет ткать из него стеклоткань.
Стекловолокно экструдируют из расплава стекла специального химического состава. Экструзия, как и в других случаях, производится путём продавливания расплава через прядильные фильеры. Исходный продукт, как и в других областях производства химических волокон получается в виде бесконечных элементарных волокон (филаментов), из которых далее в процессе переработки формируются или комплексные нити (диаметр филаментов 3—100 мкм (линейная плотность до 0,1 Текс)) и длиной в упаковке 20 км и более (непрерывное стекловолокно), линейная плотность до 100 Текс, или в стеклянные ровинги (продукты линейной плотностью более 100 Текс). В этом случае, как правило, продукт перерабатывается в крученые нити (ровинги) на крутильно-размоточных машинах. Данные полуфабрикаты далее могут быть подвергнуты любым формам текстильной переработки в крученые изделия (нити сложного кручения, шнуры, шпагаты, канаты), текстильные полотна (ткани, нетканые материалы), сетки (тканые, специальной структуры).
Основная область применения стекловолокна и стеклотекстильных материалов, — использование в качестве армирующих элементов стеклопластиков и других композитов.
Таблица 1
Сравнительные характеристики стекловолокна и стали [1]
|
Характеристики
|
Стекловолокно
|
Сталь
|
|
Плотность, 10-3·кг/м3
|
2,5
|
7,86
|
|
Модуль растяжения, ГПа
|
74
|
210
|
|
Предел прочности при растяжении,
ГПа
|
5,9
|
0,4
|
Первоначально на породную поверхность наносится подстилающий слой набрызгбетона толщиной 0,5—1,0 см, затем через 6—12 ч (время, необходимое для набора бетоном достаточной прочности) на поверхность наносят арматуру из стекловолокнистого жгута с одновременным покрытием ее полимерным составом. Тонковолокнистость жгута обусловливает хорошую впитываемость полимера, в результате чего при напылении полимера стекловолокно пропитывается на всю глубину. После создания арматурного слоя наносят слой бетонной смеси.
На предел прочности на растяжение стекол влияют микроскопические дефекты и царапины на поверхности, для конструктивных целей в основном применяют стекло с прочностью на
растяжение 50
МПа.
Стекла имеют Модуль Юнга около 70 ГПа.[1].
Использование данного материала позволит:
- снизить стоимость крепления армированной набрызгбетонной крепи на 17%.
- плотное покрытие стекловолокном неравномерной поверхности позволит снизить расход бетонной смеси.
Список литературы
1. Болтон У. Конструкционные материалы, металлы, сплавы, полимеры, керамика, композиты. Карманный справочник /Пер с анг. — М.: Додека-XXI, 2004. — 320 с.
