W budownictwie podziemnym w trakcie drążenia wyrobisk korytarzowych (górnictwo) lub tuneli należy wykonać obudowę, która ma na celu: ochronę przed opadem i przemieszczaniem się skał do wyrobiska, utrzymanie założonych gabarytów przekroju poprzecznego wyrobiska w całym okresie jego użytkowania, przyjmowanie tak zewnętrznych jak i wewnętrznych obciążeń, zapobieganie rozluzowaniu, rozszczelnieniu i wietrzeniu otaczającego górotworu, zmniejszeniu oporów przepływającego w wyrobisku medium, zapewnieniu szczelności na kontakcie z górotworem (niedopuszczenie do wypływu gazów, zamknięcie dopływu wody, izolację wyrobisk od ognisk pożarowych itd.).
Obecnie dla wyrobisk korytarzowych, komorowych lub tunelowych stosuje się kilka rodzajów obudów: stalowe łukowe, kotwiowe, mieszane o konstrukcji wynikającej z przyjętej technologii, warunków geologiczno-górniczych i przeznaczenia obiektu (np. kotwiowo-betonowe, stalowo-betonowe, kotwiowo-podporowe), segmentowe i tubingowe (betonowe, żelbetowe), monolityczne (betonowe i żelbetowe), oraz powłokowe z betonu natryskowego.
Na obecnym etapie rozwoju technologii robót górniczych korytarzowych i tunelowych dużą skuteczność w oddziaływaniu na górotwór uzyskała obudowa z betonu natryskowego. Dla poprawy podporności obudowy powłokowej z betonu natryskowego może ona być stosowana łącznie ze zbrojeniem rozproszonym — makro włóknami polimerowymi (fibrobeton).
Dzięki zastosowaniu dodatków modyfikujących własności betonu natryskowego uzyskać można żądane walory obudów powłokowych takie jak wysoka przyczepność, krótki czas wiązania mieszanki betonowej, wysoka wytrzymałość. Tworzywa konstrukcyjne z modyfikowanych betonów natryskowych w polskim górnictwie są obecnie głównie stosowane do interwencyjnych napraw i zabezpieczenia intensywnie eksploatowanych lub awaryjnie uszkodzonych obiektów. Sporadycznie modyfikowane betony natryskowe znalazły zastosowanie jako samodzielna obudowa powłokowa.
Beton natryskowy z makro zbrojeniem (fibrobeton)
Beton natryskowy zbrojony włóknem (makro zbrojeniem) jest jednorodny, ma tę samą wytrzymałość we wszystkich kierunkach. W przeciwieństwie do betonu zwykłego, który jest kruchy, staje się elasto-plastycznym. Beton zwykły po pojawieniu się pęknięcia traci swoją odporność na obciążenia i ulega zniszczeniu. Beton zbrojony włóknem natomiast po przekroczeniu obciążenia, powodującego pojawienie się pierwszej rysy ma nadal dużą wytrzymałość i cechy materiału elasto-plastycznego.
W budownictwie podziemnym beton natryskowy był najczęściej związany z wykonywaniem betonu w postaci konstrukcji wzmacnianej zbrojeniem stalowym składającym się z siatek z prętów stalowych. Zbrojenie to zastępuje się obecnie coraz częściej zbrojeniem rozproszonym z włókien.
Kilkunastoletnie doświadczenie pokazało, że celowym jest stosowanie betonu natryskowego w budownictwie podziemnym jako: obudowa powłokowa wyrobisk kapitalnych (obudowa wstępna i warstwa izolacyjna wykonana za postępem przodka, obudowa ostateczna wykonywana w dalszej odległości od przodka), wzmocnienie istniejącej już obudowy, oraz trudnościeralny materiał w zbiornikach podziemnych.
Normy i specyfikacje
Beton natryskowy w górnictwie wykonuje się na podstawie norm: PN-G-14100, PN-EN 14487-1:2006 (definicje, wymagania), PN-EN 14487-2:2006 (wykonywanie), PN-EN 14488-1÷7 (badania), PN-EN 14889-1 (włókna stalowe) i PN-EN 14889-2 (włókna polimerowe).
W budownictwie podziemnym (górnictwo — wyrobiska korytarzowe, komorowe, szyby, wloty szybowe, zbiorniki podziemne oraz tunele) obudowy wymagają dużej odporności na otaczające agresywne środowisko — woda, gazy. Powyższą odporność w porównaniu do zbrojenia stalowego stanowią makro włókna polimerowe.
Szczególnie polecamy makro włókna dwukomponentowe typu CONCRIX ES 50 oraz CONCRIX HS 35.