Zastosowanie betonów nowej generacji w budownictwie podziemnym

• Autorzy: Kucharska M. , Dybel P. , Wałach D.

Warianty tytułu

EN

The use of new generation concretes in underground construction

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Obserwowany w ostatnich latach dynamiczny rozwój budownictwa podziemnego skutkuje koniecznością stosowania nowoczesnych rozwiązań konstrukcyjnych i materiałowych. Dotychczasowe rozwiązania wykorzystywane w odniesieniu do obudów szybowych oraz tuneli bazowały przede wszystkim na betonach zwykłych o wytrzymałościach charakterystycznych nieprzekraczających 50 MPa. Rozwój technologii betonu w ostatnich dziesięcioleciach doprowadził do powstania betonów nowej generacji, które oprócz wysokiej wytrzymałości charakteryzują się znacznie wyższymi parametrami, co do ich trwałości i właściwości reologicznych. W związku z tym uzasadnione jest szersze wykorzystanie betonów nowej generacji w budownictwie podziemnym. W niniejszej pracy przedstawiono ogólne właściwości betonów wysokowartościowych (HPC) i samozagęszczalnych betonów wysokowartościowych (HPSCC) oraz w jaki sposób mogą one zostać wykorzystane m.in. w szybach oraz tunelach. Wyższe parametry wytrzymałościowe betonów wysokowartościowych w znacznym stopniu mogą ograniczyć w głębionych szybach jego zużycie oraz poprawić szczelność oraz odporność na korozję obudowy. W przypadku samozagęszczalnych betonów wysokowartościowych ich specyficzne właściwości reologiczne, a przede wszystkim wysoka płynność i urabialność mieszanki betonowej może w znacznym stopniu ułatwić formowanie obudowy tuneli, w których niejednokrotnie występuje znacznie zagęszczony układ zbrojenia. W pracy przedstawiono wady i zalety betonów nowej generacji w zastosowaniu do obudów szybowych oraz tuneli.

EN

The dynamic development of underground construction observed in recent years results in the necessity to apply modern construction and material solutions. The solutions used so far with regard to shafts lining and tunnels have been based mainly on ordinary concretes with characteristic strengths not exceeding 50 MPa. The development of concrete technology in recent decades has led to the emergence of a new generation of concretes, which, in addition to their high strength, are characterized by much higher parameters in terms of their durability and rheological properties. It is therefore justified to make greater use of new-generation concretes in underground construction. The general properties of high performance concrete (HPC) and high performance self-consolidating concrete (HPSCC) are presented in this paper, as well as how they can be used, among others, in shafts and tunnels. Higher strength parameters of high performance concretes can significantly reduce its consumption in deep shafts being sunk and improve the tightness and corrosion resistance of the lining. In the case of high performance self-consolidating concretes, their specific rheological properties and, above all, the high fluidity and workability of the concrete mix, can make it considerably easier to form the tunnel casing, which often has a very dense reinforcement system. The paper presents the advantages and disadvantages of new-generation concretes in the application to shafts lining and tunnels.

Słowa kluczowe

PL

beton; budownictwo podziemne; samozagęszczalne betony; szyb; tunel

• Wydawca: Wydawnictwo Górnicze Sp. z o.o.
• Czasopismo: Budownictwo Górnicze i Tunelowe
• Rocznik: 2018
• Tom: nr 1
• Strony: 13--19
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kucharska M.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

autor

Dybel P.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

autor

Wałach D.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

Bibliografia

• 1. Aïtcin P. C.: Trwały wysokowartościowy beton – sztuka i wiedza. Konferencja „Beton na progu nowego milenium”. Polski Cement, Kraków 2000, s. 383–413.
• 2. Ajdiukiewicz A.: Rozwój badań i zastosowań betonów wysokowartościowych. Konferencja „Beton na progu nowego milenium”. Polski Cement, Kraków 2000, s. 414–432.
• 3. Boström L., Jansson R.: Self-Compacting Concrete Exposed to Fire. SP Technical Research Institute of Sweden, Borås 2008.
• 4. Czaja P., Hydzik J., Wałach D.: Ekonomiczne aspekty stosowania betonu wysokowartościowego w budownictwie podziemnym. Górnictwo i Geoinżynieria 2009, z. 3/1.
• 5. Giergiczny Z., Małolepszy J., Szwabowski J., Śliwiński J.: Cementy z dodatkami mineralnymi w technologii betonów nowej generacji. Wydawnictwo Instytut Śląski Sp. z o.o. w Opolu, Opole 2002.
• 6. Goldman A., Bentur A.: Bond effects in high-strength silica fume concretes. ACI Materials Journal 1989, Vol. 86, No 5.
• 7. Gołaszewski J.: Betony nowej generacji. Inżynier Budownictwa 2014, Vol. 3, No 21.
• 8. Hager I., Tracz T.: Wpływ wysokiej temperatury na wybrane właściwości betonu wysokowartościowego z dodatkiem włókien polipropylenowych (Influence of high temperature on selected properties of high performance concrete modified by the addition of polypropylene fibres). Cement Wapno Beton 2009, nr 1, s. 3–10.
• 9. Hager I., Tracz T.: The impact of the amount and length of fibrillated polypropylene fibres on the properties of HPC exposed to high temperature. Archives of Civil Engineering 2010, No 56, pp. 57–68.
• 10. Jasiczak J., Mikołajczak P.: Technologia betonu modyfikowanego domieszkami i dodatkami. Politechnika Poznańska. Alma Mater, Poznań 2003.
• 11. Kucharska L., Brandt A.M.: Skład, technologia i właściwości mechaniczne betonów wysokowartościowych. Inżynieria i Budownictwo 1993, nr 9.
• 12. Szwabowski J., Gołaszewski J.: Technologia betonu samozagęszczalnego. Polski Cement, Kraków 2010.
• 13. Tatnall P.: Shortcrete in Fires: Effects of fibers on explosive spalling. Shortcrete 2002, No 10–12.
• 14. PN-EN 206-1:2003. Beton. Część 1. Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność.
• 15. PN-EN 1992-1-2:2008. Projektowanie konstrukcji z betonu. Reguły ogólne. Projektowanie z uwagi na warunki pożarowe.
• 16. PN-G-05015:1997. Szyby górnicze – Obudowa. Zasady projektowania.
• 17. PN-G-05016:1997. Szyby górnicze – Obudowa. Obciążenia.
• 18. Technical Investigation Report concerning the Fire on Eurotunnel Freight Shuttle 7412 on 11 September 2008, BEA-TT, RAIB. 2010.
• 19. Technical Investigation Report Concerning the Fire on Eurotunnel Freight Shuttle 7340 on 17 January 2015, BEA-TT, RAIB 2016.
• 20. Task force for technical investigation of the 24 March 1999 fire in the Mont Blanc vehicular Tunnel, Minister of the Interior, Ministry of Equipment, Transportation and Housing. Boston 2013 (English translation).

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).