CC BY
8
Оригинальная статья / Original article УДК 691.5
DOI : http://dx.doi.org/10.21285/2227-2917-2021 -2-242-249
Интенсификация процессов набрызгбетонирования для подземных конструкций
с учетом подбора компонентов смеси
© С.И. Баженова, А.А. Мельниченко
Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет,
г. Москва, Россия
Резюме: Цель работы - обосновать возможность применения технологии набрызгбетонирования как способа не только укрепления грунта и шахт при ведении горнодобывающих работ, но и перепрофилирования подземных пространств для дальнейшего целевого использования (например, в качестве спортивных объектов и памятников культурного наследия, что реализовано в некоторых странах Европы). Рассмотрены достоинства и недостатки технологии набрызгбетонирования. С учетом необходимости использования набрызгбетона, отвечающего высоким эксплуатационным требованиями, авторами предлагаются композиции набрызгбетона с повышенными физико-механическими характеристиками. Оптимизация свойств смесей при этом достигается путём добавления микронаполнителей с самостоятельной гидравлической активностью. В опытных работах производились исследования набора прочности образцов набрызгбетона с ускорителями схватывания (А1 и А2 на основе алюминатов и Б1 и Б2 - бесщелочных ускорителей) разнообразного генезиса. По результатам работ отмечена высокая степень эффективности бесщелочных ускорителей схватывания по сравнению с ускорителями на основе алюминатов, что может объясняться более высоким уровнем вовлечения ускорителей схватывания в процесс структурообразования цементного камня и созданием новообразований, способствующих гидратации цемента, в больших объёмах. Высокая эффективность совместной работы ускорителей твердения вяжущих и микронаполнителя позволяет подбирать составы набрызгбетона с учетом любых показателей горного давления для грунтов средней устойчивости и выработок среднего сечения.
Ключевые слова: набрызгбетон, торкретбетон, бетонная смесь, бетонная крепь
Для цитирования: Баженова С.И., Мельниченко А.А. Интенсификация процессов набрызгбетонирования для подземных конструкций с учетом подбора компонентов смеси. Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2021. Т. 11. № 2. С. 242-249. https://doi.org/10.21285/2227-2917-2021-2-242-249
Intensification of concrete spraying for buried structures, including composition selection
Sof'ya I. Bazhenova, Alexandra A. Melnicnenko
Moscow State University of Civil Engineering (National Research University), Moscow, Russia
Abstract: The study aims to substantiate the application of concrete spraying technologies, which allow the soil and mines during the mining operation to be strengthened and underground spaces to be repur-posed for further use (e.g., sports facilities and cultural heritage sites, as implemented in some European countries). The advantages and disadvantages of concrete spraying technologies are considered. Following the need for sprayed concrete to meet high operational requirements, the authors offer sprayed concrete compositions with increased physical and mechanical properties. The properties of the mixtures are optimised by adding microfillers with hydraulic activity. In experimental work, concrete strength development of sprayed concrete samples with setting agents of various origins (A1 and A2 aluminates based and B1 and B2 nonalkaline accelerators) was investigated. It was determined that nonalkaline setting agents are more efficient than those based on aluminates. This can be explained by the higher activity of these setting accelerators in the structure formation of cement brick and the formation of new growth that promote cement hydration in large volumes. The high-efficiency cooperation of setting agents and microfiller allows the composition of sprayed concrete to be selected, taking into account any rock pressure values for medium-stable soil and medium section mine roadway.
Том 11 № 2 2021
Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость с. 242-249 Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate Vol. 11 No. 2 2021 _pp. 242-249
ISSN 2227-2917 ОЛО (print)
242 ISSN 2500-154X (online)
Keywords: shotcrete, sprayed concrete, mix concrete, concrete support
For citation: Bazhenova SI, Melnichenko AA. Intensification of concrete spraying for buried structures, including composition selection. Izvestiya vuzov. Investitsii. Stroitel'stvo. Nedvizhimost = Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate. 2021;11(2):242-249. (In Russ.) https://doi.org/10.21285/2227-2917-2021-2-242-249
Введение
Многие промышленные регионы характеризуется высокой концентрацией горнодобывающих и индустриальных объектов, причем высокий вклад в таких субъектах в экономические показатели вносит угледобыча. Динамику мощностей горнодобывающей отрасли в настоящий момент можно охарактеризовать как стажирующую, ввиду перехода на «зелёную» энергетику и альтернативные источники топлива часть шахт со временем становится полузатопленной, текущий ремонт в этих шахтах не осуществляется [1]. Все это способствует деструкции объёма грунта вмещающего массива, расположению больших объемов отвалов в зоне шахт пустой породы, требующих отдельных путей решения (выделения больших площадей под отвалы вокруг шахт, разработки программ по вторичному использованию пустых пород, поддержки законсервированных или ликвидации шахтных выработок с целью исключения аварийных ситуаций - особенно при наличии на данных участках зданий и сооружений). Ввиду того, что в районах расположения шахт часто находятся объекты инфраструктуры, жилые и нежилые здания, потенциальное разрушение подземных выработок может сопровождаться деформациями грунтового массива и ненормативными осадками в соответствующих зонах. Мероприятия по предотвращению аварийных ситуаций для гражданских и жилых объектов весьма затратные и требуют специальных технологий [2, 3], поэтому необходима тщательная оценка эффективности каждой угольной выработки с целью принятия решения по возобновлению угледобычи или ее ликвидации.
Опыт зарубежных стран в создании на базе угольных предприятий спортивных объектов и памятников культурного наследия (Великобритания), библиотек и национальных парков (Германия), торгово-развлекательных центров, офисных и складских площадей (Китай) [1, 4] можно адаптировать к российским условиям. Также данная строительная практика может быть полезной для Донецкой
Народной Республики ввиду высокой концентрации населения на ее территории (порядка 200 чел./км2, что сравнимо с европейскими странами) в плане потенциального освоения и использования подземного пространства и ликвидации опасной предаварийной ситуации в необслуживаемых и неконтролируемых подземных выработках [5-8].
Методы
Одним из самых эффективных способов реновации подземных выработок является устройство набрызгбетонной крепи, являющейся постоянной конструкцией, обеспечивающей целостность, водонепроницаемость и воспринимающей постоянные нагрузки.
Особенностями процесса набрызгбетониро-вания являются:
а) снижение толщины слоя обделки, за счёт чего можно уменьшить сечение сооружаемой выработки;
б) возможность формирования слоя набрызг-бетона непосредственно на обнажаемой породе с отказом от применения опалубки и исключением опалубочных работ;
в) отсутствие необходимости тампонажных работ, т.к. при формировании слоя набрызг-смеси обеспечивается достаточно плотный контакт набрызгбетона с грунтом;
г) сокращение объемов работ и числа случаев установки опалубки, цементационного оборудования, а соответственно, снижение транспортных издержек;
д) возможность создания многослойных и многофункциональных набрызгбетонных конструкций, при необходимости сочетающихся с анкерной, сеточной, арочной крепью;
е) создание модифицированных покрытий высокой степени водонепроницаемости и долговечности, обеспечивающих требуемый срок службы тоннельных сооружений (рис. 1);
ж) возможность механизации и автоматизации технологии набрызгбетонирования, в том числе с применением 3D-моделирования;
з) высокая степень адаптации технологии к инновационным способам возведения тоннелей (НАТМ).
Том 11 № 2 2021 ISSN 2227-2917
с. 242-249 Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость (print) ОЛЪ Vol. 11 No. 2 2021 Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate ISSN 2500-154X 243 pp. 242-249_(online)_
Рис. 1. Создание объёмной конструкции по металлическому армокаркасу Fig. 1. Creating a three-dimensional concrete structure based on a metal frame
Однако технология набрызгбетонирования имеет и недостатки:
- высокий отскок (в первую очередь крупных фракций заполнителя) в процессе нанесения смеси на поверхность, доходящий до 35% в зависимости от технологических параметров процесса;
- высокий коэффициент пылеобразова-ния, что требует защиты органов дыхания и соответствующей системы фильтрации.
Однако назначив оптимальные технологические параметры, снижая удельный процент крупного заполнителя в смеси и осуществив рациональный подбор составов, можно резко повысить эффективность технологии набрызгбетонирования.
Полностью избавиться от этих недостатков невозможно, но с помощью рациональных мероприятий (выдерживания оптимальных технологических параметров нанесения, уменьшения количества крупного заполнителя, подачи воды в материальный шланг за несколько метров до вылета материала из сопла при «сухом» способе нанесения) можно значительно их сократить. Обычно различают две основные технологии набрызгбетониро-вания: так называемые «сухой» и «мокрый» способы. При «сухом» способе из сопла вылетают два направленных потока -сухой смеси и воды, смешивающихся в полёте, скорость вылета смеси из сопла составляет до 50 м/с. Однако такая технология характеризуется повышенным пылеобразованием, большим процентом отскока и высокими требованиями к квалификации рабочих-сопловщиков. «Сухой» метод набрызгбетонирования оптимален при небольших объёмах работ, при нанесении на грунты низкой степени устойчивости, а также при частых перерывах для циклических работ. При мокром способе набрызгбетонирования из сопла вылетает предварительно подготовленная
смесь (рис. 2), что позволяет сократить процент отскока и пылеобразование, проконтролировать точное соотношение компонентов, улучшить условия работы и снизить трудоёмкость. «Мокрая» технология набрызгбетонирования требует применения смесей более высокой степени подвижности и пластичности, при этом имеет более низкий показатель скорости вылета смеси, чем при «сухом» способе, снижает плотность, проницаемость и физико-механические характеристики затвердевшего набрызгбетона. Кроме того, технология «мокрого» набрызгбетонирования требует использования высокотехнологичного оборудования, ежесменной прочистки систем рас-творопроводов. Тем не менее, несмотря на свою большую трудоёмкость, «мокрый» способ весьма эффективен при сооружении подземных конструкций в устойчивых грунтах, для больших объемов работ и для устойчивых циклических работ без длительных технологических перерывов. Это объясняется более высокой производительностью «мокрого» метода, удобством работ в выработках и тоннелях большого сечения ввиду наличия телескопируемых стрел на большинстве комплексов, однако при длительных технологических остановках и перерывах в работе эффективность «мокрого» способа набрызгбето-нирования падает из-за необходимости консервации оборудования и промывки всех технологических трубопроводов и бетононасосов перед каждым циклом остановки. При создании крупных объектов в настоящий момент тендерная система предусматривает большие штрафы за срывы графиков строительства, поэтому «мокрый» способ может эффективно использоваться в случае соответствующих обоснований. Имеющиеся жёсткие требования к соблюдению графика строительства предполагают интенсификацию строительных производств, что влечёт за собой необходимость оптимизации свойств набрызгбе-тонных композиций [5].
ISSN 2227-2917 Том 11 № 2 2021 плл (print) Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость с. 242-249
244 ISSN 2500-154X Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate Vol. 11 No. 2 2021 _(online)_pp. 242-249
Рис. 2. Набрызгбетонирование «мокрым» способом Fig. 2. Wet spray concreting
При назначении конструкций из набрызгбетона необходимо определять фактические усилия горного давления, зависящие от типа вмещающего грунта и сечения выработок [9]. Нормативно-технической документацией предусматриваются оптимальные параметры набрызгбетонных конструкций при изменении прочностных показателей пород, однако такая концепция зачастую не реализуется ввиду сложности перехода от одного типа крепи к другому или изменения его параметров из-за низкой технологичности и трудоёмкости вспомогательных переделов. При использовании «мокрой» технологии набрызга за счёт нанесения бетонных смесей с требуемыми характеристиками возможна высокая степень адаптации технологии набрызгбетонирования к строительству в любых типах грунтов.
С учетом необходимости использования набрызгбетона, отвечающего высоким требованиям, авторами предлагаются композиции набрызгбетона с повышенными физико-механическими характеристиками. Оптимизация свойств смесей при этом достигается путём добавок микронаполнителей с самостоятельной гидравлической активностью [9]. В рамках экспериментальных изысканий были исследованы образцы модифицированной набрызгбетонной композиции с целью определения ее основных физико-механических свойств.
Результаты и их обсуждение В опытных работах производились исследования набора прочности образцов набрызгбетона с ускорителями схватывания (А1 и А2 на основе алюминатов и Б1 и Б2 - бесщелочных ускорителей) разнообразного генезиса. Так как в подземных конструкциях механизм нарастания критических напряжений во вмещающем грунте и конструкциях достигает максимума на 7-10 сутки, нужно использовать набрызгбетон с повышенными физико-
Том 11 № 2 2021
с. 242-249 Vol. 11 No. 2 2021 pp. 242-249
механическими параметрами в ранние сроки твердения. Из этого следует необходимость обеспечения требуемых показателей набора прочности набрызгбетона при расчете подземных конструкций из набрызгбетона с учетом горного давления. Добавки на основе алюминатов кальция повышают кинетику твердения цементных растворов, взаимодействуя с водой без прямого содействия гидратирующихся компонентов цемента. Наиболее часто такие добавки базируются на аморфных алюминатах кальция типа С12А7 или смеси алюминатов кальция с суль-фатсодержащим компонентом, как правило с безводной формой гипса - ангидритом. Действие этих комплексов основывается на образовании эттрингита, в результате чего, как и в случае с сульфоалюминатами кальция, сокращаются сроки схватывания и происходит возрастание начальной прочности. Добавлением ангидрита ограничивается содержание свободных ионов алюминия, оказывающих сильный замедляющий эффект на процесс гидратации алита. Суль-фоалюминаты и алюминаты кальция способны как ускорять схватывание и компенсацию усадки, так и «самозалечивать» поверхностные трещины с шириной раскрытия 250-400 мкм. Данный эффект обусловлен повышением содержания ионов кальция в поровой жидкости, в результате чего происходит образование карбоната кальция на поверхности излома трещины и заполнение им всего её объёма. Источником сульфат-ионов является как сама добавка, аналогично случаю с сульфоалюминатами кальция или смешанными системами алюминатов кальция, так и компоненты цемента: регулятор твердения - гипс, ангидрит; примесные сульфаты натрия и калия.
Высокая гигроскопичность описываемых добавок вынуждает устанавливать сушильные устройства в комплексе применяемой технологической цепи, что является основным недостатком ускорителей схватывания на основе алюминатов.
ISSN 2227-2917
Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость (print) ОЛЧ Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate ISSN 2500-154X 245 _(online)_
Бесщелочные ускорители схватывания имеют в своём составе: сульфат алюминия 20-40, сульфаты двухвалентных металлов 4-6, органический буферообразующий компонент 6-12, комплексообразователь 2-10, воду и т.д. В качестве соединений алюминия данные ускорители содержат стабилизированный органическим буферообразующим компонентом на основе кислоты с константой ионизации рКа = 2 * 4 основной сульфат алюминия, а в качестве комплексообразователя - многоатомные спирты Н0СН2(СН0Н)пСН20Н, где п = 0 * 4, пентаэритрит, замещенные спирты RCH2CH2OH, где Я содержит элемент со свободной неподеленной парой электронов или смесь нескольких указанных продуктов, способных образовывать пяти- и шестичлен-ные хелаты при дополнительном введении водорастворимых сульфатов двухвалентных металлов. Для оптимизации свойств набрызг-бетона исследовались тонкомолотые наполнители с составом: тонкомолотый портландцемент (Буд = 12000 см2/гр) с тонкодисперсным порошком карбоната кальция (Буд = 20000 см2/гр) - и их влияние на свойства растворной смеси. В лабораторных опытах использовался алитовый портландцемент CEMI 32,5 Н Оскольского цементного завода с общим содержанием А^3 не более 4,3% по массе. В качестве мелкого заполнителя использовался песок Рузского (Богаевского) карьера с модулем крупности Мк = 2,5.
Испытания эффективности действия ускорителей на схватывание и твердение проводились на цементно-песчаном растворе. Со-
став раствора - 1:3 (цемент:песок); В/Ц - 0,45, содержание добавки, % от массы цемента: суперпластификатора - 0,1%; ускорителя - 6,5%.
В процессе приготовления раствора химические добавки смешивали с водой затворения. Добавляли остальные компоненты в указанной ниже последовательности, после чего перемешивали по режиму: цемент - 30 с, песок - 60 с, остановка - 90 с, окончательное перемешивание - 30 с. Из смеси готовили образцы-балочки с размерами 40х40х160 мм для определения прочностных характеристик. Образцы хранили в камере нормального твердения (при 100-процентной относительной влажности и / = 20°С) и испытывали на сжатие в возрасте 1, 7, 14 и 28 суток. На основе анализа графика (рис. 3) можно сделать вывод, что стандартный набрызг-бетон В30 без добавок не удовлетворяет требованиям восприятия горного давления в грунтах средней крепости (по М.М. Протодьяконову) и сечениях до 4-5 м в начальные периоды затвердевания, требуя модификации данного параметра. Добавка в портландцемент типа М500 Д0 микронаполнителей, имеющих в составе наноча-стицы со средним диаметром до 100 нм, позволяет достигать повышенных физико-механических характеристик набрызгбетона. В ряде исследований по данной тематике с использованием микронаполнителей, обладающих различной степенью самостоятельной гидравлической активности, было определено повышение плотности затвердевшего бетона, адгезии и прочностных показателей, снижение процента отскока) [9-13].
Рис. 3. Сравнение прочности на сжатие набрызгбетонных композиций Fig. 3. Comparison of the compressive strength of various concrete compositions for shotcrete
Также использование микронаполнителя стабилизирует смесь за счет уменьшения пористости вяжущего (повышения плотности упаковки частиц минеральных композиций), снижая нормальную густоту вяжущего за счет меньшей водопотребности [14, 15]. При ис-
пользовании ускорителей схватывания можно оптимально регулировать кинетику набора прочности бетона, не допуская превышения критических значений напряжения в крепи. По результатам работ отмечена высокая степень эффективности бесщелочных ускорителей схватывания по
ISSN 2227-2917 Том 11 № 2 2021 Оде (print) Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость с. 242-249
246 ISSN 2500-154X Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate Vol. 11 No. 2 2021 _(online)_pp. 242-249
сравнению с ускорителями на основе алюминатов, что может объясняться более высоким уровнем вовлечения бесщелочных ускорителей в процесс структурообразования цементного камня и созданием новообразований, способствующих гидратации цемента, в больших объёмах [16, 17].
Заключение
Полученные выводы позволяют констатировать более сильный эффект влияния на гидратацию бесщелочных ускорителей схва-
тывания по сравнению с ускорителями-алюминатами, что необходимо учитывать в процессах назначения оптимальных составов для набрызгбетонирования. Высокая эффективность совместной работы ускорителей твердения вяжущих и микронаполнителя позволяет подбирать составы набрызгбетона с учетом любых показателей горного давления для грунтов средней устойчивости и выработок среднего сечения [18-21].
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Белоног Ю.Г., Лобов И.М. Использование пространств шахтной выработки при реновации недействующих шахт // Современное промышленное и гражданское строительство. 2018. Т. 14. № 2. С. 81-88.
2. Нефедьева А.К., Нефедьев А.П., Баженов М.И., Александров А.В., Алексеев В.А. Комплексные решения при применении технологии компенсационного нагнетания // Метро и тоннели. 2020. № 3. С. 32-33.
3. Алексеев В.А., Баженова С.И. Оптимизация бетонных составов для набрызгбетонирова-ния при сооружении подземных конструкций // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2020. № 1. С. 8-17. https://doi.org/10.34031/2071-7318-2020-5-1-8-17
4. Saade M.R.M., Passer A., Mittermayr F. A Preliminary Systematic Investigation onto Sprayed Concrete's Environmental Performance // Procedia CIRP. 2018. Vol. 69. p. 212-217. https://doi.org/10.1016/j.procir.2017.11.108
5. Харченко И.Я., Алексеев В.А., Исрафи-лов К.А., Бетербиев А.С.-Э. Современные технологии цементационного закрепления грунтов // Вестник МГСУ. 2017. Т. 12. № 5 (104). С. 552-558. https://doi.org/ 10.22227/1997-0935.2017.5.552-558
6. Пат. № 2622057 C, Российская Федерация, МПК C04B 28/02, C04B 7/00, C04B 111/20. Сухая смесь для приготовления бетона и строительного раствора и применение сухой смеси / Алексеев В.А., Харченко И.Я., Харченко А.И., Матвеев К.Н.: заявитель и патентообладатель ООО "Научно-исследовательский центр". № 2015146093; заявл. 27.10.2015; опубл. 09.06.2017.
7. Алексеев В.А., Харченко А.И., Соловьев В.Г., Никоноров Р.Н. Набрызгбетон в шахтном строительстве // Вестник МГСУ. 2017. Т. 12. № 7 (106). С. 780-787. https://doi.org/10.22227/1997-0935.2017.7.780-787
8. Bernard E.S., Thomas A.H. Fibre reinforced sprayed concrete for ground support // Tunnelling and Underground Space Technology. 2020. Vol. 99. p. 103302. https://doi.org/10.1016/j.tust.2020.103302
9. Ginouse N., Jolin M. Investigation of Spray Pattern in Shotcrete Applications // Construction and Building Materials. 2015. Vol. 93. pp. 966-972. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.05.061
10. Alekseev V.A., Bazhenov Yu.M., Bazhenova S.I., Bazhenova O.Yu., Golovashchenko N.A., Miron-chuk N.S. Modified binder for sprayed concrete // БСТ: Бюллетень строительной техники. 2018. № 5 (1005). С. 18-19.
11. Pan-Pan Sun, Xu-Xu Yang, De-Kang Sun. Optimally designed shotcrete material and its cooperating performance when integrated with sandstone // Construction and Building Materials.
2020. Vol. 249. p. 118742. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.118742
12. Kalhori H., Bagherzadeh B., Akhlaghi M.A. Experimental study on the influence of the different percentage of nanoparticles on strength and freeze-thaw durability of shotcrete // Construction and Building Materials. 2020. Vol. 256. p. 119470. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.119470
13. Winnefeld F., Kaufmann J., Leemann A. Influence of shotcrete accelerators on the hydration of cement pastes and their impact on sulfate resistance // Construction and Building Materials. 2021. Vol. 266. Part A. p. 120782. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.120782
14. Алексеев В.А., Баженов Ю.М., Баженова С.И., Баженова О.Ю., Бисембаев Р.С., Мирончук Н.С. Добавки с самостоятельной гидравлической активностью для набрызгбетона // БСТ: Бюллетень строительной техники. 2018. № 8 (1008). С. 61-63.
15. Naotaka Kikkawa, Sinya Ito, Nobutaka Hiraoka. Punching fracture mechanism and strength formula of early-age shotcrete // Tunnelling and Underground Space Technology.
2021. Vol. 110. p. 103765 https://doi.org/10.1016/j.tust.2020.103765
Том 11 № 2 2021 ISSN 2227-2917
с. 242-249 Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость (print) Vol. 11 No. 2 2021 Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate ISSN 2500-154X 247 pp. 242-249_(online)_
16. Kaufmann J., Loser R., Leemann A. Sulfate resistance testing of shotcrete - Sample preparation in the field and under laboratory conditions // Construction and Building Materials. 2021. Vol. 276. p. 122233. https://doi.org/ 10.1016/j.conbuildmat.2020.122233
17. Jiadong Qiu, Lin Luo, Yong Luo. Numerical investigation on the tensile fracturing behavior of rock-shotcrete interface based on discrete element method // International Journal of Mining Science and Technology. 2020. Vol. 30. Iss. 3. pp. 293-301. https://doi.org/10.1016/j.ijmst.2020.03.007
18. Guler S., Oker B., Akbulut Z.F. Workability, strength and toughness properties of different types of fiber-reinforced wet-mix shotcrete // Structures. 2021. Vol. 31. pp. 781-791. https://doi.org/10.1016/j.istruc.2021.02.031
19. Yifei Wang, Caijun Shi, Yi Liu. Accelerators for shotcrete - Chemical composition and their effects on hydration, microstructure and properties of cement-based materials // Construction and Building Materials. 2021. Vol. 281. p. 122557. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.12255
20. Харченко А.И., Харченко И.Я., Алексеев В.А., Баженова С.И. Применение расширяющихся цементов для набрызгбетона в тоннельном строительстве // Вестник МГСУ. 2019. Т. 14. № 11 (134). С. 1438-1448. https://doi.org/ 10.22227/1997-0935.2019.11. 1438-1448
21. Bjureland W., Johansson F., Larsson S. Influence of spatially varying thickness on load-bearing capacity of shotcrete // Tunnelling and Underground Space Technology. 2020. Vol. 98. p. 103336. https://doi.org/10.1016/j.tust.2020.103336
REFERENCES
1. Belonog YuG, Lobov IM. Use of space mine roadway at renovation of out-of-service mines. Sovremennoe promyshlennoe i grazhdanskoe stroitelstvo = Modern industrial and civil construction. 2018;14(2):81-88. (In Russ.)
2. Nefedieva AK, Nefediev AP, Bazhenov MI, Alexandrov AV, Alekseev VA. Complex solutions in the application of compensation injection technology. Metro i tonneli. 2020;3:32-33. (In Russ.)
3. Alekseev VA, Bazhenova SI. Optimization of concrete compositions for sprayed concrete in the consruction of underground structures. Vestnik BGTU im. V.G. Shukhova = Bulletin of Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov. 2020;1:8-17. https://doi.org/ 10.34031/2071-7318-2020-5-1-8-17 (In Russ.)
4. Saade MRM, Passer A, Mittermayr F. A Preliminary Systematic Investigation onto Sprayed Concrete's Environmental Performance. Procedia CIRP. 2018;69:212-217. https://doi.org/10.1016/j.procir.2017.11.108
5. Kharchenko IYa, Alekseev VA, Israfilov KA, Beterbiev AS-E. Modern technologies of cement grouting. Vestnik MGSU. 2017;12(5):552-558. https://doi.org/10.22227/1997-0935.2017.5.552-558 (In Russ.)
6. Alekseev Va, Kharchenko IYa, Kharchenko AI, Matveev KN. Dry mixture for preparing concrete and building mortar and use of dry mixture. Patent RF, no. 2622057 C, 2017. (In Russ.)
7. Alekseev VA, Kharchenko AI, Solovyev VG, Nikonorov RN. Shotcrete in Mine Construction. Vestnik MGSU. 2017;12(7):780-787. https://doi.org/10.22227/1997-0935.2017.7.780-787 (In Russ.)
8. Bernard Es, Thomas AH. Fibre reinforced sprayed concrete for ground support. Tunnelling
and Underground Space Technology. 2020;99:103302.
https://doi.org/10.1016/j.tust.2020.103302
9. Ginouse N, Jolin M. Investigation of Spray Pattern in Shotcrete Applications. Construction and Building Materials. 2015;93:966-972. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.05.061
10. Alekseev VA, Bazhenov YuM, Bazhenova SI, Bazhenova OYu, Golovashchenko NA, Miron-chuk NS. Modified binder for sprayed concrete. BST: Byulleten' stroitel'noj tehniki. 2018;5(1005):18-19.
11. Pan-Pan Sun, Xu-Xu Yang, De-Kang Sun. Optimally designed shotcrete material and its cooperating performance when integrated with sandstone. Construction and Building Materials. 2020;249:118742. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.118742
12. Kalhori H, Bagherzadeh B, Akhlaghi MA. Experimental study on the influence of the different percentage of nanoparticles on strength and freeze-thaw durability of shotcrete. Construction and Building Materials. 2020;256:119470. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.119470
13. Winnefeld F, Kaufmann J, Leemann A. Influence of shotcrete accelerators on the hydration of cement pastes and their impact on sulfate resistance. Construction and Building Materials. 2021 ;266(A):120782.
https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.120782
14. Alekseev VA, Bazhenov YuM, Bazhenova SI, Bazhenova OYu, Bisembaev RS, Mironchuk NS. Additive having hydraulic activity for shotcrete. BST: Byulleten' stroitel'noj tehniki. 2018;8(1008):61-63. (In Russ.)
15. Naotaka Kikkawa, Sinya Ito, Nobutaka Hiraoka. Punching fracture mechanism and strength formula of early-age shotcrete. Tunnelling and Underground
ISSN 2227-2917
(print) ISSN 2500-154X (online)
Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate
Том 11 № 2 2021
с. 242-249 Vol. 11 No. 2 2021 pp. 242-249
Space Technology. 2021 ;110:103765. https://doi.org/10.1016/j.tust.2020.103765
16. Kaufmann J., Loser R., Leemann A. Sulfate resistance testing of shotcrete - Sample preparation in the field and under laboratory conditions. Construction and Building Materials. 2021;276:122233. https://doi.org/ 10.1016/j.conbuildmat.2020.122233
17. Jiadong Qiu, Lin Luo, Yong Luo. Numerical investigation on the tensile fracturing behavior of rock-shotcrete interface based on discrete element method. International Journal of Mining Science and Technology. 2020;30(3):293-301. https://doi.org/10.1016/j.ijmst.2020.03.007
18. Guler S, Oker B, Akbulut ZF. Workability, strength and toughness properties of different types of fiber-reinforced wet-mix
shotcrete. Structures. 2021;31:781-791. https://doi.org/10.1016/j.istruc.2021.02.031
19. Yifei Wang, Caijun Shi, Yi Liu. Accelerators for shotcrete - Chemical composition and their effects on hydration, microstructure and properties of cement-based materials. Construction and Building Materials. 2021;281:122557. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.122557
20. Kharchenko AI, Kharchenko IYa, Alekseev VA, Bazhenova SI. Application of expanding cements for sprayed concrete in tunnel construction. Vestnik MGSU. 2019;14(11):1438-1448. https://doi.org/ 10.22227/1997-0935.2019.11.1438-1448 (In Russ.)
21. Bjureland W, Johansson F, Larsson S. Influence of spatially varying thickness on load-bearing capacity of shotcrete. Tunnelling and Underground Space Technology. 2020;98:103336. https://doi.org/10.1016/j.tust.2020.103336
Сведения об авторах
Баженова Софья Ильдаровна,
кандидат технических наук, доцент кафедры технологий вяжущих веществ и бетонов, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26, e-mail: sofia.bazhenova@gmail.com ORCID: https://orcid.org/0000-0002-6111-201X
Мельниченко Александра Александровна,
студент,
Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет,
129337, г. Москва, Ярославское шоссе, 26, Россия,
ORCID: http://orcid.org/0000-0002-0690-9763
Заявленный вклад авторов
Баженова С.И., Мельниченко А.А. имеют равные авторские права. Баженова С.И. несет ответственность за плагиат.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.
Статья поступила в редакцию 09.04.2021. Одобрена после рецензирования 11.05.2021. Принята к публикации 17.05.2021.
Information about the authors
Sofya I. Bazhenova,
Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor
of the Department of Technologies
of Binders and Concretes,
Moscow State University of Civil Engineering,
26 Yaroslavskoye Shosse, Moscow, 129337,
Russia,
e-mail: sofia.bazhenova@gmail.com ORCID: https://orcid.org/0000-0002-6111-201X
Alexandra A. Melnichenko,
Undergraduate student,
Moscow State University of Civil Engineering,
26 Yaroslavskoye Shosse, Moscow, 129337,
Russia,
ORCID: http://orcid.org/0000-0002-0690-9763
Contribution of the authors
Bazhenova S.I., Melnichenko A.A. have equal author's rights. Bazhenova S.I. bears the responsibility for plagiarism.
Conflict of interests
The authors declare no conflict of interests regarding the publication of this article.
The final manuscript has been read and approved by all the co-authors.
The article was submitted 09.04.2021. Approved after reviewing 11.05.2021. Accepted for publication 17.05.2021.
Том 11 № 2 2021 ISSN 2227-2917
с. 242-249 Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость (print) Vol. 11 No. 2 2021 Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate ISSN 2500-154X 249 pp. 242-249_(online)_
