瓦斯隧道气密性混凝土的配制及温度应力控制

刘富有

中铁十六局集团第四工程有限公司（101403）

1 概述

混凝土是一种复合材料，在工程建设中被广泛使用。混凝土内部存在不同形态、尺寸的孔，根据孔的直径又分为凝胶孔、过渡孔、毛细孔和大孔；孔的尺寸与隧道的气密性密切相关。为了让混凝土的透气性以及安全性更强， 可以添加其他的掺和料，比如减水剂、矿物掺合料、气密剂等。减水剂具有一定的润滑作用，可以使混凝土的流动性更好、密实性及透气性更强。

2 气密性混凝土配制方案

瓦斯隧道的透气系数要求小于1×10－11 cm/s；气密性混凝土的坍落度要求在160～200 mm 之间，经过1 h 之后，变化量不得超过20 mm。

根据实际情况，项目组确定了下列配制方案：

1）掺入减水剂。减水剂能够有效地减少混凝土中的水分，使混凝土内部更加密实。

2）掺入粉煤粉和气密剂。粉煤粉和气密剂可以有效改善混凝土的抗裂性、和易性，控制混凝土的延展性，减少裂缝问题的出现。加入添加剂时，一定要按照规范要求操作。

3）掺入木屑。 木屑属于纤维性的材料，可以更好地提高混凝土的延展性。

4）掺入硅灰。 在保持水胶比不变的情况下，在混凝土中掺入适量的硅灰，可以有效地减少混凝土内部的空隙，提高混凝土的密度。

5）增大砂率。 砂率越高，混凝土的气密性也会随之增高，但是砂率过高会导致混凝土干缩；一般砂率控制在38%～42%之间为宜。

6）透气压力也会对混凝土的气密性产生一定影响。实验表明，当混凝土的压力变大时，其透气性能会随之降低，因此在研究混凝土气密性的时候，一定要结合现场的透气压力以及瓦斯浓度等情况，选择合适的压力来测试混凝土的透气性，保障所配制的混凝土的气密性符合实际的施工需求。

7）在混凝土中掺入适当比例的水胶可以降低混凝土内部的孔隙率，增加混凝土施工时的和易性，从而对混凝土气密性产生一定的影响。 如果水胶比例较高，就会导致混凝土内部水分过多，从而降低混凝土的密实度，同时也会增加混凝土的透气性。 如果水胶比例过小，在施工的时候就会难以振捣，影响施工的和易性。

3 混凝土温度应力的控制

为了避免混凝土出现干裂问题，需要对其温度应力进行控制。

1）热量使混凝土产生温度应力扩张。 为了避免混凝土的热量过高，可以适当地减少水泥的用量。 在特殊条件下，可以用低热水泥代替普通水泥。 在搅拌过程中，控制好混凝土的温度是关键。

2）浇筑过程中，由于受到外界的干扰，混凝土的温度会发生变化，所以需要对温度进行监测，温度过高时要进行降温处理。 大体积混凝土浇筑时，对温度控制的要求更高，要确保浇筑温度维持在一定范围内。

4 结语

混凝土的气密剂对瓦斯隧道的气密性起着关键性的作用。