Вестник МГТУ. 2015, №2.

Смирнов Ю.Г., Орлов А.О. Системный мониторинг бетонной крепи. прочности по действующим нормативным документам фактическая прочность бетона в конструкциях, как правило, отличается от проектных показателей. Все это определяет необходимость применения других методов контроля прочности. В последние годы в отечественной и зарубежной практике большое внимание уделяется применению неразрушающих методов контроля качества бетона. Неразрушающий контроль (НК) осуществляется в соответствии с ГОСТ 22690-88 "Бетоны. Определение прочности бетона методами неразрушающего контроля". Однако современная приборная база НК существенно отличается от рекомендуемой авторами стандартов. С начала 1990-х гг. активно ведется разработка и производство приборов НК нового поколения с применением электроники и микропроцессорной техники, улучшаются их функциональные возможности. Методики контроля, рассматриваемые в ГОСТах, не претерпели существенных изменений и остаются основой развития средств НК в строительной отрасли. Динамика развития НК обусловлена расширением сферы его применения и постоянно растущими потребностями, а также совершенствованием различных конструкций приборов. Преимущества данного метода обусловлены его высокой производительностью и достоверностью результатов. При оценке качества бетонных конструкций в процессе строительства наземного особо ответственного сооружения на Арктическом Севере России авторами апробирован неразрушающий контроль прочности бетона с использованием электронных склерометров Digi Schmidt 2000 и Silver Schmidt (Швейцария). Диапазон измерений приборов составляет 10-70 МПа. Действие их основано на принципе упругого отскока (Digi Schmidt 2000) и ударного импульса (Silver Schmidt). Неразрушающий контроль прочности бетона склерометрами Шмидта и его аналогами включен в нормативные документы многих стран (EN 12504/2; ENV 296; ASTM C 805; BS 1881; DIN 1048) и осуществляется в соответствии с действующими государственными стандартами (Конухин и др., 2009). Метод неразрушающего контроля был реализован применительно к подземным условиям, так как при креплении горных выработок необходимы обязательный контроль состояния бетонных конструкций и всесторонний анализ факторов, влияющих на их эксплуатационные характеристики. Определяющим фактором состояния конструкций принято считать соответствие фактической прочности бетона проектным требованиям. 2. Система мониторинга на подземных рудниках АО "Апатит" Для создания системы мониторинга крепи на рудниках были выбраны участки измерений на вертикальной и горизонтальных выработках в зоне влияния очистных работ. На опытных участках заложены площадки для долговременного наблюдения за состоянием горной выработки и крепью. Исследования прочности бетона проводились в южном вентиляционном стволе № 2 при его углубке. Известно, что вертикальный шахтный ствол - наиболее ответственное инженерное сооружение, являющееся главной транспортной или вентиляционной выработкой на весь период существования горнодобывающего предприятия. В связи с длительным сроком службы шахтных стволов и ответственностью сооружения к ним предъявляются повышенные требования. Конструкция крепи должна обеспечивать устойчивость и долговечность всех элементов шахтного ствола, а также успешно работать в условиях негативных воздействий, включающих высокое горное и гидростатическое давление, влияние очистных работ и околоствольных выработок. Вертикальная выработка и сопряжения крепятся монолитным бетоном толщиной 0,5 м (класс бетона В25). Твердение бетона - весьма сложный процесс, зависящий не только от состава бетона и качества его компонентов, но и целого ряда внешних факторов (например, температуры и влажности окружающего воздуха), а также способа и плотности укладки. Возведение крепи в стволе производится в стандартной инвентарной опалубке, крепление сопряжений с горизонтальными выработками - в деревянной опалубке. Подачу бетонной смеси за опалубку осуществляют по бетоноводу с поверхности под действием собственного веса ( Орлов, Смирнов , 2009). Натурные испытания по определению прочности бетона в строящемся вертикальном стволе производились после достижения бетоном нормативного времени твердения (28 суток). Предварительно были выполнены сравнительные испытания прочности бетона на сжатие с использованием лабораторного гидравлического пресса и электронного склерометра Шмидта. Расположение и количество площадок измерений принималось в соответствии с методикой проведения исследований. Измерение проводилось на трех площадках в вертикальном стволе и на двух площадках сопряжения ствола с горизонтальной выработкой. Одна из стенок в стволе была увлажнена. Место расположения контролируемых площадок измерения представлено на рис. 1. На каждой площадке производился замер прочности бетона по 6-10 участкам, расположенным по вертикали. Размеры измеряемой площадки по высоте составляли 1,5-2,0 м. Перед началом испытаний производилась зачистка измеряемой поверхности от пыли и остатков цементного раствора (где это было 222