C100高性能混凝土在冻结井筒井壁中的应用

王 恒，郭君华

（1.北京中煤矿山工程有限公司，北京 100013；2.中国建筑材料科学研究总院有限公司，北京 100024）

自从1955年我国引入冻结法施工工艺后，已施工超过1 100条井筒[1-2]。由于冻结工艺的特殊性，在深厚冲积层井筒冻结中，冻结壁内侧和井帮的温度过低，不利于混凝土井壁早期强度增长，同时增大了冻胀对新筑井壁的压力值、缩短了新筑井壁承受冻结压力的来压时间，易造成新筑井壁早期被压酥，留下结构性破坏隐患[3-6]。黏性土层井帮温度过高，易造成壁后冻土融化范围增大，一方面削弱了冻结壁对井壁合理、有效的围抱；另一方面增大了壁后冻土融化回冻的冻胀力，易造成深厚冲积层冻结法凿井的中浅部井壁在冻结壁回冻过程中被压裂[7-11]。

我国首次穿过700 m冲积层的万福矿主、副、风3个井筒，均出现了200 m深度以下的外层井壁压坏问题，影响了外层井壁施工安全、质量和施工速度[12-16]。对于穿过深厚冲积层的冻结井筒，冻结凿井难度大，冻结壁温度场和井帮温度控制难度非常大，混凝土浇筑环境温度复杂，冻结壁与井壁温度场耦合结果直接影响到混凝土早期强度增长[17-22]。国内科研院所从混凝土组成材料入手[23-25]，展开了C70～C90高强度混凝土的研究，以满足深冻结井筒的井壁早强、抗压等需求[26-31]。

混凝土温度变化对井壁早期强度增长和受力关系密切，对混凝土井壁质量影响很大，因此需要试验并监测冻结壁温度场、井帮温度、混凝土原材料及混凝土配合比对……