高性能混凝土在矿井施工中的应用.pdf

《高性能混凝土在矿井施工中的应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、塑堑耋．型坌，一!!塞墅里矍塑!!!!兰!!旦【文章编号]1673～0038(2012)36—0156—02高性能混凝土在矿井施工中的应用陈明灿(贵州盘江精煤股份有限公司火铺矿贵州盘县553500)摘要：随着采矿事业的不断发展，矿井越来越深。地质-睛况越来越复杂，对于矿井井壁混凝土的要求也越来越高。特别是引入冻结法施工技术之后，对于矿井井壁混凝土的要求尤其是多次冻融循环下强度的保持已经不是普通的混凝土能够满足的，因此高性能混凝土应运而生。关键词：高性能混凝土；配合比；井壁；冻结法施工1引言1883年在德国阿尔巴里煤矿成功采用

2、冻结法建造井筒，深度达到103m，大大缩短了建井工期，并且取得了良好的效果。随后，矿井施工掀起了改革的浪潮，人工地层冻结技术在矿井施工技术改革中具有里程碑式的意义。随着采矿事业的不断发展，矿井的深度不断增加，地质条件也越来越复杂，普通混凝土并不能满足矿井深井冻结井壁对混凝土的要求。于是，人们开始寻求具有高性能的混凝土来满足矿井深井施工对井筒混凝土的需要。混凝土的最高设计强度等级为C75，是目前矿井设计施工中混凝土的强度最高的，具有良好的抗裂防渗和耐久等性能。高性能混凝土对于混凝土原材料的选择、配合比的确定以及施工工艺方面都有

3、更高的要求。如何正确的选择原材料，确定最佳配合比和保证施工质量将成为高性能混凝土在矿井施工中推广的关键所在。本文从高性能混凝土对原材料的选择、配合比的确定、性能参数以及施工工艺方面的要求来探讨高性能混凝土在矿井施工中的应用。2原材料的选择2．1水泥水泥应选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。水泥中12，A含量应不大于8％，细度控制在10％以内，碱含量小于0．8％，氯离子含量小于0．1％。前文中提到的C75混凝土中所用的水泥的化学分析和物理性能如表1所示。2．2矿物掺和料在矿物掺合料的确定上应该首选品质稳定的产品，品种宜为粉煤灰、磨

4、细矿渣粉或硅灰。其各项指标应满足：烧矢量≤5％，粉煤灰的细度≤20％，含水量≤1．0％，表1水泥的化学分析和物理性能(a)化学分析表(b)物理性能表标准稠度抗折强度(MPa)抗压强度(MPa)初凝终凝安定性用水量3d28d3d28d2h3lrain3h24Inin合格27．0％5．59．024．545．6氯离子含量≤o．02％。例如，山东省建筑科学研究院研制生产的NC—H，其质量指标如表2所示。表2Nc—H高性能矿物掺合料的技术要求试验含水率细度，0．045mm水泥诤浆流砂浆抗压强度比对钢筋的项目(％)筛余(％)动度(mm)

5、3d7d28d锈蚀作用指标≤3．0≤15≥230≥140≥130≥120无2．3外加荆在高性能混凝土中外加剂具有极其重要的位置。高性能混凝土之所以具有优于普通混凝土的各项性质如耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性和经济性等。主要原因是因为在制备时添加了高效地外加剂。这些外加剂与水泥相适应性、减水率、流动性、含气量、掺量都将对高性能混凝土的各项性质起到积极作用。2．4细骨料含泥量、泥块含量也是影响高性能混凝土各项技术指标的重要原因之一，含泥量、泥块含量过高，不仅能降低混凝土强度，同时易造成内部结构的毛细通道不能有效的阻止有

6、害物质的侵蚀。对于矿井工程来说，细骨科应选用处于级配区的中粗河砂，砂的细度模数要求为2．6～3．0【l】。2．5粗骨料粗骨料宜选用二级配、三级配碎石，保持良好的级配能增加混凝土强度。在选择粗骨料时，～定要控制大骨科的含量，大骨料的含量超标，将直接影响保护层外侧混凝土的质量，会导致混凝土的表面干裂纹，影响表丝坚垒量兰三垦—。，一!：：．．曼墅里墼塑!．：!!丝壅皇型坌观质量12]。3配合比的确定高性能混凝土的配合比应根据原材料品质、设计强度等级、耐久性以及施工工艺对工作性能的要求，通过计算、试验结果对比分析调整等步骤确定。由于

7、篇幅所限，具体要求在此不能一一详述，现举例说明。前文中所提到的C75混凝土的配合比如表3所示。表3C75高性能混凝土的配合比材料用量(k∥m∞l坍落度(rrIIn)l抗压强度(MPa)水泥lNC—Hf砂I石子l水I出机i30minlld『3d7d28d180d377]2036161094[15721019535．8[62．474．—5—186．2[91—．2—高性能混凝土的试配强度的确定是个问题，下面的公式给出确定高性能混凝土试配强度的具体办法：F≥F。+T+1．6450"F≥0．8(Fc+T)+30-式中：F——高性能混凝

8、土的试配强度，MPa；F，——高性能混凝土设计强度，MPa：T——高性能混凝土的气温修正值，MPa：o一高性能混凝土的强度标准差。4高性能混凝土的各项性能参数4．1高性能混凝土应满足的基本物理力学性能(以C75高性能混凝土为例)由表4中数据可以看出，高性能混凝土不仅具有较高的立方体抗压强度