1. Зв'язуючи речовини та розчини

Зв'язуючими речовинами називають природні або штучні матеріали, які при з'єднуванні з водою створюють тверду масу. Вони підрозділяються на:

• повітряні - твердіють тільки на повітрі;

• гідравлічні - твердіють як на повітрі, так і під водою.

У шахті використовують тільки гідравлічні (портландцемент).

Для шахт використовують цемент марок 300, 400, 500, 600.

Під дією агресивних шахтних вод портландцемент здатний руйнуватися. У цих випадках застосовують спеціальні цемент: глиноземистий, пуццолановый, жужільний, сульфатостійкий і ін. Крім того, щоб знизити усадку або утворення мікротріщін, застосовують безусадочні цементы.

Розчини — це суміш цементу, води та піску. У пластичному стані їх використовують при кам'яній кладці, для торкретування стінок виробок та заповнювання пустот за кріпленням, закріплення анкерів та інше.

Для гірничого кріплення використовують розчини марок 50, 75,100.

Крім цементних розчинів можна використовувати також полімерні розчини карбонитні, епоксидні, поліефірні смоли, до яких додаються розчини соляної та шавелової кислоти, розчини, наповнювач та пластифікатор. Полімерні розчини застосовують для зміцнення пісків і тріщинуватих порід.

2. Бетон та його склад, залізобетон.

Бетон - це штучний кам'яний матеріал, який отримують при затвердінні суміші цементу, води та заповнювачів (піску, щебеню або гравію).

Склад бетону - 1: П: Щ, де 1 - одна частина цементу, П - число частин піску, Щ - число щебеню або гравію. Зазвичай застосовують 1:2:3; 1:3:5; 1:4:6.

Ц : П : Щ

1 ; 2 ; 3

1 ; 3 ; 5

1 ; 4 ; 6

У залежності від вмісту цементу в І м³ бувають:

жирні бетони (більше 250кг цементу)

середні (200-250кг цементу)

тощі (до 200кг цементу )

У залежності від змісту води в 1м³ бувають:

жорсткі (130-170 л води )

пластичні (170-230 л води )

литі (більше 230 л води)

Класифікація за щільністю:

важкі - більше 1800 кг/м³

легкі - до 1800 кг/м³

Для кріплення гірничих виробок використовують: жирні, важкі, жорсткі бетони, які забезпечують велику міцність і стійкість до води.

Марки бетону 100, 150, 200, а для збірних залізобетонних кріплень - марок 300, 400, щільність 2,1 - 2,3 т/м³.

Міцність бетону визначається його маркою, що відповідає межі міцності на стиск у мегапаскалях, помножене на 10, 3-5 бетонних кубиків зі стороною 20 див у віці 28 сут, що твердіють при температурі 15-20 °С и відносної вологості повітря 90-100 %.

Переваги - висока міцність при роботі на стиск, монолітність, довговічність, вогнестійкість.

Недоліки - велика щільність, незначний опір вигинаючим і розтягуючим навантаженням, трудомісткість зведення, неможливість сприймати навантаження відразу після зведення кріплення.

Торкрет - бетон - дрібнозернистий бетон з цементу марки 400, 500 (до 750 кг на 1м³ суміші) піщано - гравійної заповнювача з розміром зерен до 5мм і води.

Набризкбетон - більш великий заповнювач (до25мм), а вміст цементу на 1 м³ суміші - 350 - 400кг.

Залізобетон - це бетон, армованої стальний стальною арматурою. В залізобетоні добре використовувати властивості обох матеріалів: бетон в основному працює на стискання, а стальна арматура — на розтягування. Залізобетон може бути монолітним та збірним із готових елементів.

Достоїнства: 1) висока міцність;

2) монолітність;

3) довготривалість;

4) вогнестійкість.

Недоліки: 1) велика щільність;

2) невеликий опір згинаючим та розтягуючим навантаженням.

Використовується бетон - 10-15років і більше.