C80-C100高性能混凝土在千米礦井井筒工程應用之探討

　　內(nèi)容提要：煤礦千米的深層大型井筒工程，復雜的地質(zhì)水文條件及鈣質(zhì)粘土的遇水膨脹率對井筒工程質(zhì)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(xiàn)達到C50的高強混凝土井筒工程。在社會經(jīng)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(zhì)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(zhì)結構，強含水層與壓力泄涌水的治理和防御問題，鈣質(zhì)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(zhì)粘土的膨脹側壓對井筒工程的潛在危害，據(jù)了解，這種地質(zhì)側壓力能達到6-7MPa。對于建設井筒工程的質(zhì)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(zhì)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(zhì)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(xiàn)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(chǎn)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(chǎn)品于2002年8月通過山西省科技廳鑒定，結論：“達到國內(nèi)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(xiàn)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(zhì)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(chǎn)品最大抗折強度15%提高1．2倍。（抗折強度和抗壓強度比）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(zhì)量，原級配 C70級別混凝土摻入BR復合劑能達到C90－C100質(zhì)量，這一技術對于解決特殊地質(zhì)中鈣質(zhì)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(zhì)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(zhì)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(zhì)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(zhì)量水平；第二在用戶現(xiàn)場用工程材料現(xiàn)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(chǎn)力而貢獻力量。