C80-C100高性能混凝土在千米礦井井筒工程應用之探討

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內容提要：煤礦千米的深層大型井筒工程，復雜的地質水文條件及鈣質粘土的遇水膨脹率對井筒工程質量要求日趨升級，在未來發(fā)展中，配制高性能混凝土技術對于這項具有特殊要求的工程，能否發(fā)揮作用本文將予以探討。

關鍵詞：井筒工程 高性能混凝土 抗壓、抗折強度 碳化 凍融 耐久性

由于工作之便，在與煤礦建設工程單位相處的二十年間，目睹了礦建水平在科技進步中的躍升，在八十年代配制C30井筒混凝土，現達到C50的高強混凝土井筒工程。在社會經濟飛速發(fā)展的時代，在資源開發(fā)與開采利用的需求中，礦建的目標是建設特大型千米以上深層井筒工程，面對更加復雜的惡劣地質條件，對設計、施工等工程技術人員的施工技術提出了更高的要求。

復雜的深層地質結構，強含水層與壓力泄涌水的治理和防御問題，鈣質粘土的膨脹側壓問題，均是工程建設中非常難以解決的特殊問題。

就鈣質粘土的膨脹側壓對井筒工程的潛在危害，據了解，這種地質側壓力能達到6-7MPa。對于建設井筒工程的質量，是一個嚴峻的考驗，采用常規(guī)C40-C50級別混凝土建設井筒工程，通過鈣質粘土遇水膨脹地層，工程隨時有被測壓破壞的危險。

針對壓力泄涌水和鈣質粘土層的潛在危害，采用常規(guī)技術難能適應，建議用 C80-C100級別高性能混凝土建設礦井街工程，在技術上做到有效抗?jié)B和抵御膨脹側壓的功效，使礦建工程配制混凝土的水平升級。在未來科技競爭、快速發(fā)展的時代，提高基礎工程的配制混凝土技術必定要升級，既然是現實中必須學習掌握的必備技術，帥先應用，以解決問題為主，提前向高科技領域邁進，將會產生深遠的影響及效果。

研制的BR復合劑配制C80-C100高性能混凝土的技術和產品于2002年8月通過山西省科技廳鑒定，結論：“達到國內領先水平”。

其技術指標：

1、混凝土抗壓強度108Mpa。

2、坍落度18－25cm，90min損大小于1cm，解決了現場攪拌和泵送要求的作業(yè)問題，振搗時混凝土能達到同頻震動，均質固化成型。

3．抗脆性能指標有所創(chuàng)新，摻BR型復合劑混凝土抗析強度達到33%，比摻其它產品最大抗折強度15%提高1．2倍。彈性模量提高5.4%，充分說明在C100高強的同時，也提高了抗折性能。

4、碳化90天為零，士20℃凍融200次循環(huán)強度無損失。

5．抗修大于S32，滲透高度比4.6mm對比基準試件為24.9mm。

6．對鋼筋無銹蝕。

7.本品不含毒害成份，對地下水無污染，無毒副作用。

8．澆筑構件密實無龜裂，提高混凝土的穩(wěn)定耐久性。

更關鍵的是用原配制C50級別混凝土，摻入BR復合劑能達到C80質量，原級配 C70級別混凝土摻入BR復合劑能達到C90－C100質量，這一技術對于解決特殊地質中鈣質粘土遇水膨脹的問題，是一條可行途徑。用高強、高性能混凝土，澆筑井筒工程來抵御特殊地質的膨脹側壓作用是簡單易行的一種可靠技術。

本項技術配制高性能混凝土的石子品種、質量不同，配制出混凝土的效果不一致。如用石灰石石于，配C40級別混凝土能達到C60－C70效果，在配比不變僅改用花崗巖石子，能達到C80級別混凝土效果。

常規(guī)配C50級別混凝土需摻外加劑有兩種萬第：用水泥500Kg計算

1、摻減水劑1.5%，泵送劑 3%，每立方混凝土需費用81元。

2、摻減水劑1.5%，泵送劑3%，超細粉8%，每立方混凝土費用165元。

配C50級別混凝土，僅添加BR復合劑，改掉減水劑和泵進劑，能達到C80-C100級別混凝土質量，每立方投資115.2元。

比常規(guī)第一種方案的C5O添加外加劑費用提高34.2 5元。

比常規(guī)第二種方案的C50添加外加劑費用降低49.8元。

本技術比第一種方案提高42%，比第二種方案降低30%的費用。而抗壓強度確提高20－30mpa以上。

目前礦建單位配制井筒混凝土，級配C50級別的要求較好達標，而配C60以上則有些技術上的難題。如采用本項技術，不給礦建單位增加任何工作難度的情況下，最低可達C80以上，這是非常有意義的，那么這項技術的適用井筒工程的潛力，是非常廣泛的。

在技術指導和服務方而，采用三步措施，第一本廠制做試塊讓用戶先檢測，看質量水平；第二在用戶現場用工程材料現配，快速檢驗；第三幫用戶搞好實施的高性能級配技術，真正做到全程服務的工作。為用戶解決實際問題為宗旨，為推廣科研成果，提高生產力而貢獻力量。