Nowa bezcementowa masa szpachlowa TBM

09.04.2019

Wspólnie z firmą PORR Bau GmbH firma MC opracowała nowy szlam wypełniający TBM na bazie geopolimeru, który jest odpowiedni do stosowania w pęczniejących formacjach skalnych. Ten bezcementowy pierścieniowy wypełniacz szczelinowy zapobiega powstawaniu naprężeń pęczniejących, jest odporny na siarczany i stanowi trwałe podłoże do zabezpieczenia rury tunelu.
W trakcie wiercenia tunelu segmenty znane jako rurki są umieszczane w celu utworzenia rury tunelowej. Działanie maszyny do wiercenia tunelu jest tolerowane w celu stworzenia prześwitu pomiędzy istniejącą skałą a rurkami. Aby umożliwić przenoszenie sił wiercenia i zmniejszyć osiadanie powierzchniowe, ta szczelina pierścieniowa musi być całkowicie wypełniona materiałami fugowymi w procesie ogólnie nazywanym zasypywaniem, przy czym stosowane materiały należą do jednej z dwóch kategorii - fug jednoskładnikowych (1C) i dwuskładnikowych (2C). Fugi 1C zawierają cement, dodatki, kruszywa i wodę. Domieszki do betonu są stosowane w celu uzyskania specyficznych właściwości aplikacyjnych. Zaczyny wypełniające 2C składają się z cementu, bentonitu i wody. W tym przypadku stosuje się stabilizatory w celu zapewnienia niezbędnych właściwości aplikacyjnych przy jednoczesnym zapewnieniu czasu pracy wynoszącego od 48 do 72 godzin. Spoiny 2C są zawiesinami składającymi się z dużych ilości nadmiaru wody, co umożliwia pompowanie ich na odległość kilku kilometrów. Dzięki temu są one stosunkowo łatwe w użyciu. W Azji fugi zasypowe 2C są stosowane od wielu lat. Po raz pierwszy zostały one zastosowane w Niemczech w ramach projektu Emscher. Również w tym przypadku MCBauchemie ściśle współpracowało z PORR Bau jako kluczowy gracz przy opracowywaniu wymaganej receptury. Firma MCBauchemie dostarczyła wszystkie niezbędne dodatki i zapewniła wsparcie inżynieryjne w zakresie zastosowań.
Ograniczenia konwencjonalnych systemów zasypywania TBM

Obie metody - 1C i 2C - mają swoje zalety, ale nie mogą być stosowane do wiercenia skał pęczniejących, np. zawierających anhydryt, ponieważ obie są oparte na cemencie i wydzielają nadmiar wody do otaczającego podłoża. Jeśli anhydryt wejdzie w kontakt z wodą, jako produkt reakcji powstaje gips. Reakcji tej towarzyszy wzrost objętości o około 60 procent. Związane z tym ciśnienia pęcznienia są tak duże, że mogą wystąpić wzniesienia na powierzchni ziemi, a podziemne struktury mogą zostać trwale uszkodzone lub nawet zniszczone. Dlatego też podczas pracy w warstwach zawierających anhydryt należy koniecznie zapobiegać uwalnianiu się nadmiaru wody z zaczynu do otaczającej go skały. Nie jest to możliwe w przypadku materiałów związanych z cementem.
Spoina wypełniająca odpowiednia dla skał anhydrytowych

MC-Bauchemie i PORR Bau opracowały w ten sposób zupełnie nowy rodzaj wypełniacza szczelin pierścieniowych na bazie geopolimeru. Są one spoiwami nieorganicznymi, które nie zawierają cementu i których struktura może być przypisana glinokrzemianom. Spoiwo nowego zaczynu wypełniającego składa się z granulowanego żużla wielkopiecowego i popiołu lotnego. Do stabilizacji mieszanki stosowane są kruszywa. Do urządzenia zasilającego dodawany jest aktywator, przez który fuga zasypowa wprowadzana jest do przestrzeni pierścieniowej. Wywołuje to reakcję spoiwa. W zaczynie znajdują się również różne fosforany, które tłumią pęcznienie anhydrytów. Betonowe właściwości tego zaczynu wypełniającego TBM umożliwiają produkcję w fabryce betonu towarowego znajdującej się na placu budowy. Długi czas obróbki materiału daje konstruktorom tuneli większą elastyczność, ponieważ bez dodatku aktywatora można przechowywać zaczyn przez długi czas bez jego zniszczenia. Ten nowy materiał do spoinowania jest obecnie z powodzeniem stosowany w bezwodnej zaprawie gipsowo-kartonowej projektu "Stuttgart 21".

 

Saki M. Moysidis, PR-Manager

Widok zaczynu zasypowego nałożonego pod ciśnieniem pomiędzy segmentem rur, a skałą w szybie transportowym.
Widok zaczynu zasypowego nałożonego pod ciśnieniem pomiędzy segmentem rur, a skałą w szybie transportowym.
© MC-Bauchemie 2020
abs 123 abs 123 abs 123 abs 123 abs 123 abs 123 abs 123