C80-C100高性能混凝土在千米矿井井筒工程应用之探讨

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内容提要：煤矿千米的深层大型井筒工程，复杂的地质水文条件及钙质粘土的遇水膨胀率对井筒工程质量要求日趋升级，在未来发展中，配制高性能混凝土技术对于这项具有特殊要求的工程，能否发挥作用本文将予以探讨。

关键词：井筒工程 高性能混凝土 抗压、抗折强度 碳化 冻融 耐久性

由于工作之便，在与煤矿建设工程单位相处的二十年间，目睹了矿建水平在科技进步中的跃升，在八十年代配制C30井筒混凝土，现达到C50的高强混凝土井筒工程。在社会经济飞速发展的时代，在资源开发与开采利用的需求中，矿建的目标是建设特大型千米以上深层井筒工程，面对更加复杂的恶劣地质条件，对设计、施工等工程技术人员的施工技术提出了更高的要求。

复杂的深层地质结构，强含水层与压力泄涌水的治理和防御问题，钙质粘土的膨胀侧压问题，均是工程建设中非常难以解决的特殊问题。

就钙质粘土的膨胀侧压对井筒工程的潜在危害，据了解，这种地质侧压力能达到6-7MPa。对于建设井筒工程的质量，是一个严峻的考验，采用常规C40-C50级别混凝土建设井筒工程，通过钙质粘土遇水膨胀地层，工程随时有被测压破坏的危险。

针对压力泄涌水和钙质粘土层的潜在危害，采用常规技术难能适应，建议用 C80-C100级别高性能混凝土建设矿井街工程，在技术上做到有效抗渗和抵御膨胀侧压的功效，使矿建工程配制混凝土的水平升级。在未来科技竞争、快速发展的时代，提高基础工程的配制混凝土技术必定要升级，既然是现实中必须学习掌握的必备技术，帅先应用，以解决问题为主，提前向高科技领域迈进，将会产生深远的影响及效果。

研制的BR复合剂配制C80-C100高性能混凝土的技术和产品于2002年8月通过山西省科技厅鉴定，结论：“达到国内领先水平”。

其技术指标：

1、混凝土抗压强度108Mpa。

2、坍落度18－25cm，90min损大小于1cm，解决了现场搅拌和泵送要求的作业问题，振捣时混凝土能达到同频震动，均质固化成型。

3．抗脆性能指标有所创新，掺BR型复合剂混凝土抗析强度达到33%，比掺其它产品最大抗折强度15%提高1．2倍。弹性模量提高5.4%，充分说明在C100高强的同时，也提高了抗折性能。

4、碳化90天为零，士20℃冻融200次循环强度无损失。

5．抗修大于S32，渗透高度比4.6mm对比基准试件为24.9mm。

6．对钢筋无锈蚀。

7.本品不含毒害成份，对地下水无污染，无毒副作用。

8．浇筑构件密实无龟裂，提高混凝土的稳定耐久性。

更关键的是用原配制C50级别混凝土，掺入BR复合剂能达到C80质量，原级配 C70级别混凝土掺入BR复合剂能达到C90－C100质量，这一技术对于解决特殊地质中钙质粘土遇水膨胀的问题，是一条可行途径。用高强、高性能混凝土，浇筑井筒工程来抵御特殊地质的膨胀侧压作用是简单易行的一种可靠技术。

本项技术配制高性能混凝土的石子品种、质量不同，配制出混凝土的效果不一致。如用石灰石石于，配C40级别混凝土能达到C60－C70效果，在配比不变仅改用花岗岩石子，能达到C80级别混凝土效果。

常规配C50级别混凝土需掺外加剂有两种万第：用水泥500Kg计算

1、掺减水剂1.5%，泵送剂 3%，每立方混凝土需费用81元。

2、掺减水剂1.5%，泵送剂3%，超细粉8%，每立方混凝土费用165元。

配C50级别混凝土，仅添加BR复合剂，改掉减水剂和泵进剂，能达到C80-C100级别混凝土质量，每立方投资115.2元。

比常规第一种方案的C5O添加外加剂费用提高34.2 5元。

比常规第二种方案的C50添加外加剂费用降低49.8元。

本技术比第一种方案提高42%，比第二种方案降低30%的费用。而抗压强度确提高20－30mpa以上。

目前矿建单位配制井筒混凝土，级配C50级别的要求较好达标，而配C60以上则有些技术上的难题。如采用本项技术，不给矿建单位增加任何工作难度的情况下，最低可达C80以上，这是非常有意义的，那么这项技术的适用井筒工程的潜力，是非常广泛的。

在技术指导和服务方而，采用三步措施，第一本厂制做试块让用户先检测，看质量水平；第二在用户现场用工程材料现配，快速检验；第三帮用户搞好实施的高性能级配技术，真正做到全程服务的工作。为用户解决实际问题为宗旨，为推广科研成果，提高生产力而贡献力量。