ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ СОПРЯЖЕНИЙ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК В ОБВОДНЕННОМ МАССИВЕ

Аннотация

Сопряжения горных выработок являются одними из самых дорогостоящих элементов подземных сооружений угольных шахт, эксплуатационная надежность которых во многом определяется состоянием бетонной крепи в условиях воздействия шахтных вод. В статье рассматриваются механизмы коррозии бетона при контакте с подземными водами различного химического состава, характерного для Донецкого каменноугольного бассейна, с учетом изменения гидрохимических условий по глубине. Проанализированы основные виды химической агрессии по отношению к цементному камню, включая сульфатную, карбонатную и кислотную коррозию, а также влияние минерализации, жесткости и водородного показателя шахтных вод на прочностные характеристики бетона. Экспериментальные исследования выполнены на кубических образцах бетона марки В3,5, подвергавшихся увлажнению чистой и шахтной водой различной степени агрессивности в течение от нескольких суток до 45 дней. Установлено, что при сроке контакта до 45 суток химическая коррозия бетона практически не проявляется, а снижение прочности и несущей способности обусловлено преимущественно эффектом адсорбционного понижения прочности, связанного с ростом влажности материала. Показано, что  увеличение  влагосодержания  бетона  от 5 до 56,7 % приводит к снижению прочностных показателей в среднем на 31 % при сохранении качественного характера диаграмм деформирования. На основе полученных результатов обоснованы практические рекомендации по учету эксплуатационной прочности бетонной крепи при кратковременном и длительном затоплении, а также предложены эффективные способы защиты сопряжений выработок от воздействия агрессивных шахтных вод, включая поверхностную и объемную гидрофобизацию и создание защитных оболочек.