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Soutènement au sol avec béton projeté

Un nouveau type de béton projeté utilisant des granulats à gros grains et du ciment avec des additifs spéciaux pour accélérer le durcissement du béton a été développé en Europe.

Connu sous le nom de « béton projeté », il trouve une application croissante comme moyen de soutènement des excavations souterraines en Europe et en Amérique du Nord.

Son utilisation dans les mines souterraines a été largement expérimentale.Il a été constaté qu'il pouvait être utilisé comme substitut à des méthodes plus conventionnelles de soutènement dans des conditions souterraines normales, mais que dans des situations défavorables, telles que le talc et des conditions très humides, il n'était pas possible de l'appliquer avec succès.

L'utilisation du béton projeté comme moyen de soutènement dans les mines souterraines devrait augmenter.Le ciment pulvérisé avec des types d'additifs plastiques est en cours, ce qui pourrait encore augmenter la portée de son application.Le béton projeté associé au treillis métallique trouve déjà une application plus large dans les excavations souterraines.

Application du béton projeté

Il y avait deux méthodes de malaxage du béton projeté à gros granulats, à savoir le mélange humide et le mélange sec impliquant le mélange de tous les constituants du béton avec de l'eau et le pompage du mélange épais à travers le tuyau d'alimentation jusqu'à la buse, où de l'air supplémentaire est ajouté et le le matériau est pulvérisé sur la surface du sujet.Le procédé dry-xix permet une introduction plus facile des accélérateurs généralement des mélanges d'hydrosolubles, accélérant ainsi le processus d'hydratation.Des accélérateurs ont été développés pour permettre au béton d'adhérer aux surfaces rocheuses et de durcir sous un fort débit d'eau.

Les machines à mélange humide n'ont pas encore été développées au point où elles peuvent pratiquement manipuler des agrégats de plus de 3/4 po. Ces types de machines sont principalement utilisés pour la stabilisation souterraine plutôt que pour le support dans un sol pauvre.Une machine de ce type est le vrai Gun-All Model H, distribué par une société d'équipement minier, et qui est relativement utilisé pour les applications souterraines où une fine couche de béton jusqu'à environ 2 pouces.d'épaisseur et ayant un agrégat d'environ 1/2 po. Une taille maximale est requise pour des conditions relativement sèches.

La fonction de support de Shortcrete

Le béton projeté peut être utilisé comme support structurel ou non structurel.Les roches faibles à plastiques et les sols sans cohésion nécessitent l'application d'une structure rigide et compétente pour empêcher le sol de se desserrer et de s'écouler dans l'ouverture.Ceci peut être réalisé en appliquant 4 pouces ou plus de béton projeté.

Dans les roches plus compétentes, il peut être utilisé pour les joints et les fractures pour empêcher les mouvements de roches moins importants qui déclenchent des pressions et des ruptures de roches.Le béton projeté est appliqué de 2 à 4 po d'épaisseur sur les roches rugueuses pour combler les fissures et les creux afin de créer une surface presque plane et d'éliminer les effets d'entaille, seule une fine application est requise sur les surfaces lisses.Dans ce cas, la matrice de béton intimement liée agit comme une colle pour maintenir les clés et les cales qui supportent les plus gros morceaux de roche et finalement l'arche du tunnel.Ce type d'application est courant en Suède, où la conception de soutènement de tunnel à base de béton projeté est très populaire en raison de son efficacité et de son faible coût.

Le béton projeté peut également être utilisé sous la forme d'une fine feuille pour protéger les surfaces rocheuses nouvellement excavées contre les attaques et la détérioration par l'air et l'eau.Sous cette forme, il s'agit d'une membrane souple continue contre laquelle la pression atmosphérique peut servir d'appui.

Comparaison de la gunite et du béton projeté

Le béton projeté à gros granulats diffère de la gunite mélangée et appliquée de manière similaire en ce que le béton projeté est un vrai béton contenant de la pierre grossière (jusqu'à 1,25 po) dans son agrégat, tandis que la gunite est généralement un mortier de sable de ciment.Le béton projeté diffère de la gunite dans l'application et la fonction des manières suivantes :

1) La gunite a tendance à former une couche mince sur la roche, mais le béton projeté, s'il est appliqué immédiatement après le dynamitage, fournira à la fois un joint et un support pour stabiliser une nouvelle surface rocheuse.On pense que la forte liaison béton projeté-roche est due à l'action des adjuvants accélérateurs spécialement développés qui ne permettent pas au béton de se détacher de la surface de la roche l'effet de grenaillage des grosses particules d'agrégats sur les particules plus fines et la conception du machines de concassage utilisées.

2) Le béton projeté utilise de gros agrégats (jusqu'à 1,25 po) qui peuvent être mélangés avec du ciment et du sable à sa teneur en humidité inhérente sans le séchage coûteux qui est souvent nécessaire avec la gunite.Il peut également être appliqué en une épaisseur allant jusqu'à 6 pouces en une seule passe, alors que la gunite est nécessairement limitée à une épaisseur ne dépassant pas 1 pouce.Ainsi le béton projeté devient rapidement un support solide ainsi qu'un stabilisateur des terrains découverts rugueux.

3) Les adjuvants accélérateurs utilisés dans le béton projeté l'aident à obtenir une liaison avec la roche, même si le béton projeté peut en fait être plus faible que le béton conventionnel de proportions de mélange similaires mais avec moins d'accélérateur.Il est étanche et caractérisé par une résistance initiale élevée (environ 200 psi en une heure), due non seulement aux adjuvants mais également au degré de compactage reçu à des vitesses d'impact de 250 à 500 pieds.par sec.et à son faible rapport eau/ciment (environ 0,35).Le béton projeté, avec des additifs spéciaux, peut transformer une roche de résistance mineure en une roche stable, et les roches faibles à plastiques pulvérisées peuvent rester stables avec seulement quelques pouces de support de béton projeté.En raison de ses propriétés de fluage, le béton projeté peut subir une déformation importante pendant des mois ou des années sans défaillance par fissuration.


Heure de publication : 06 décembre 2021