In Europa è stato sviluppato un nuovo tipo di calcestruzzo spruzzato che utilizza aggregati a grana grossa e cemento con additivi speciali per accelerare l'indurimento del calcestruzzo.
Conosciuto come "shotcrete" ha trovato una crescente applicazione come mezzo di supporto a terra per scavi sotterranei in Europa e Nord America.
Il suo utilizzo nelle miniere sotterranee è stato in gran parte sperimentale.Si è scoperto che poteva essere utilizzato come sostituto di metodi più convenzionali di supporto al suolo in normali condizioni del terreno sotterraneo, ma che in situazioni avverse, come talcoscisto e condizioni molto umide, non era possibile applicarlo con successo.
Si prevede un aumento dell'uso del calcestruzzo proiettato come mezzo di supporto a terra nelle miniere sotterranee.È in corso la realizzazione di cemento spruzzato con tipi di additivi plastici che potrebbero aumentare ulteriormente il campo di applicazione.Il calcestruzzo spruzzato associato alla rete metallica sta già trovando una più ampia applicazione negli scavi sotterranei.
Applicazione di calcestruzzo proiettato
C'erano due metodi per miscelare il calcestruzzo proiettato con aggregati grossolani, vale a dire la miscela a umido e la miscela a secco comportano la miscelazione di tutti i componenti del calcestruzzo con acqua e il pompaggio della miscela densa attraverso il tubo di mandata fino all'ugello, dove viene aggiunta aria aggiuntiva e il il materiale viene spruzzato sulla superficie del soggetto.Il processo dry-xix consente una più agevole introduzione di acceleranti generalmente miscele di idrosolubili, accelerando così il processo di idratazione.Sono stati sviluppati acceleratori che consentono al calcestruzzo di aderire alle superfici rocciose e di solidificarsi sotto un forte flusso d'acqua.
Le macchine per miscelazione a umido non sono ancora state sviluppate nella fase in cui possono praticamente gestire aggregati di dimensioni superiori a 3/4 di pollice. Questi tipi di macchine sono utilizzati principalmente per la stabilizzazione sotterranea piuttosto che per il supporto in terreni poveri.Una macchina di questo tipo è la vera Gun-All Model H, distribuita dalla società di attrezzature minerarie, e che è di uso relativamente comune per applicazioni sotterranee in cui un sottile rivestimento di cemento fino a circa 2 pollici.di spessore e con un aggregato di circa 1/2 pollice di dimensione massima è richiesto per condizioni relativamente asciutte.
La funzione di supporto di Shortcrete
Il calcestruzzo proiettato può essere utilizzato sia come supporto strutturale che come supporto non strutturale.Le rocce deboli alla plastica e i terreni privi di coesione richiedono l'applicazione di una struttura rigida e competente per evitare che il terreno si allenti e scorra nell'apertura.Ciò può essere ottenuto applicando 4 o più pollici di calcestruzzo proiettato.
Nelle rocce più competenti, può essere utilizzato per giunti e fratture per prevenire i movimenti minori delle rocce che innescano pressioni e cedimenti rocciosi.Lo spritzbeton viene applicato con uno spessore compreso tra 2 e 4 pollici sulle rocce ruvide per riempire fessure e cavità per creare una superficie quasi piana e per eliminare gli effetti di tacca, è necessaria solo un'applicazione sottile su superfici lisce.In questo caso, la matrice di cemento intimamente legata funge da collante per trattenere le chiavi e i cunei che sostengono i pezzi di roccia più grandi e infine l'arco del tunnel.Questo tipo di applicazione è comune in Svezia, dove la progettazione di supporti per tunnel basati su calcestruzzo proiettato è molto popolare per la sua efficacia e il basso costo.
Lo spritzbeton può essere utilizzato anche sotto forma di foglio sottile per proteggere le superfici rocciose appena scavate dall'attacco e dal deterioramento dell'aria e dell'acqua.In questa forma, è una membrana flessibile continua contro la quale la pressione atmosferica può fungere da supporto.
Un confronto tra Gunite e Shotcrete
Il calcestruzzo proiettato con aggregati grossolani differisce dalla gunite miscelata e applicata in modo simile in quanto il calcestruzzo proiettato è un vero calcestruzzo contenente pietra coare (fino a 1,25 pollici) nel suo aggregato, mentre la gunite è comunemente una malta di cemento e sabbia.Lo shotcrete differisce dalla gunite nell'applicazione e nella funzione nei seguenti modi:
1) La gunite tende a formare una sottile copertura della roccia, ma il calcestruzzo spruzzato, se applicato immediatamente dopo la sabbiatura, fornirà sia un sigillo che un supporto per stabilizzare una nuova superficie rocciosa.Si ritiene che il forte legame spritz-beton-roccia sia dovuto all'azione degli additivi acceleranti appositamente sviluppati che non consentono al calcestruzzo di staccarsi dalla superficie della roccia, l'effetto pallinatura delle grandi particelle di aggregato sulle particelle più fini e il design del macchine shortcreting utilizzate.
2) Il calcestruzzo proiettato utilizza un aggregato di grandi dimensioni (fino a 1,25 pollici) che può essere miscelato con cemento e sabbia al suo contenuto di umidità intrinseco senza la costosa essiccazione che è spesso richiesta con la gunite.Può anche essere applicato con uno spessore fino a 6 pollici in una sola passata, mentre la gunite è necessariamente limitata a uno spessore non superiore a 1 pollice.In questo modo lo spritzbeton diventa rapidamente un forte supporto e uno stabilizzatore di terreni accidentati aperti.
3) Gli additivi acceleranti utilizzati nello spritzbeton lo aiutano a ottenere un legame con la roccia, anche se lo spritzbeton può effettivamente essere più debole del calcestruzzo convenzionale con proporzioni di impasto simili ma con meno accelerante.È impermeabile e caratterizzato da un'elevata resistenza iniziale (circa 200 psi in un'ora), dovuta non solo agli additivi ma anche al grado di compattazione ricevuto da velocità di impatto di 250-500 piedi.al secondoe al suo basso rapporto acqua/cemento (circa 0,35).Il calcestruzzo proiettato, con additivi speciali, può trasformare una roccia di resistenza minore in una stabile, e le rocce da deboli a plastiche spruzzate con esso possono rimanere stabili con solo pochi centimetri di supporto di calcestruzzo proiettato.A causa delle sue proprietà di scorrimento, il calcestruzzo proiettato può sostenere una deformazione significativa per mesi o anni senza cedimenti dovuti a fessurazioni.
Tempo di pubblicazione: luglio-02-2021