[发明专利]煤矿冻结深井C100混凝土及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土及其应用，特别涉及适用于制造煤矿深厚表土层冻 结段井壁使用的C100高强高性能混凝土。

背景技术

目前国内外普遍使用的煤矿冻结深井井壁混凝土强度等级为C50以下，这 就造成煤矿冻结深井壁厚较厚。经检索，在美国、加拿大、德国等均有多幢强 度等级在C100以上的高强高性能混凝土建筑。日本不仅应用C100以上高强高 性能混凝土建造高层住宅，而且用其制造预应力混凝土桥梁、预应力混凝土桩、 桁架、管、电杆等。由于煤矿冻结深井具有：井壁负温低(-15℃)、粘土冻胀 压力大、养护环境差、大体积混凝土浇筑、要求早期强度增长快等特点，建筑 中使用的C100以上的高强高性能混凝土无法直接应用于煤矿冻结深井中，也 没有发现将C100以上的高强高性能混凝土应用于煤矿冻结深井的报道。

发明内容

本发明的目的就是提供一种可以适应煤矿冻结深井井壁的高强度混凝土， 以解决井壁较厚、施工困难、成本较高的缺陷。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种煤矿冻结深井C100混凝土，包括：水泥，粗骨料、细骨料，其特征 在于其中还包括：由硅粉、粉煤灰、矿粉组成的掺合料和由聚羧酸系高效减水 剂组成的外加剂。

所述掺合料由下述重量份数的原料组成：硅粉10、粉煤灰10-20、矿粉 10-20。

所述的煤矿冻结深井C100混凝土，各种原料配合比为：水泥350-500kg /m³，粗骨料800-1200kg/m³、细骨料500-800kg/m³，掺合料100-250kg/m³， 外加剂10-30kg/m³。

各种原料最佳配合比为：水泥420kg/m³，粗骨料1024kg/m³、细骨料682 kg/m³，掺合料180kg/m³，外加剂16.8kg/m³。

所述的煤矿冻结深井C100混凝土，可以将其应用于制造煤矿冻结深井的 井壁。

具体实施方式：

一、选用的原料：

1、水泥：为山东水泥厂生产的P·O42.5级普通硅酸盐水泥；

2、粗骨料：5～16mm碎石；

3、细骨料：为河砂；

4、掺合料：采用3种原料混合使用，分别为硅粉、粉煤灰和矿粉。

a、硅粉为上海生产，平均粒径在0.15～0.20μm，比表面积为15000~20000 m²/kg，SiO2含量大于85％，烧失量不大于6％，具有极强的表面活性。

b、粉煤灰为南京产I级F级灰，I级粉煤灰化学成分/％如下：

SiO2   Al2O3  Fe2O3  CaO  MgO    SO3   K2O  Na2O  烧失量

50.99  31.34  5.93   3.9  1.27   1.45  1.5  0.19  2.52

c、矿粉为南京产S95矿粉，比表面积为4360cm 2/g，矿粉的化学成分/％ 如下：

SiO2  Al2O3  Fe2O3  CaO    MgO    SO3   P2O5  Na2O  FeO

32.4  16.21  5.93   36.35  10.59  1.45  0.68  1.27  0.75

5、外加剂：可以选用国内市场上比较有代表性的6种聚羧酸系高效减水 剂，分别为：江苏博特新材料有限公司生产的JM-PCA(I)型、上海麦斯特建 材有限公司生产的BAST329、SP-8CN型、马贝建筑材料(上海)有限公司生产 的Mapei SX、Mapei SR3型以及台湾冠疆实业股份有限公司生产的混凝土超塑 化剂；固含量分别为20％、20％、18％、26％、30％、60％。

二、原料配比：

水泥420kg，碎石1024kg、河砂682kg，由硅粉60kg、粉煤灰60kg、 矿粉60kg组成的掺合料180kg，外加剂16.8kg，水144kg.，经搅拌混合 后形成混凝土。