淺淡水下不分散混凝土的性能

摘要：在港口建設(shè)中，經(jīng)常需要進(jìn)行水下澆筑混凝土施工，但由于水下條件復(fù)雜，水下澆筑混凝土的質(zhì)量較難控制，往往容易出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，針對(duì)這種情況，各種水下混凝土新型材料開始逐漸被研發(fā)使用，包括本文中的水下不分散混凝土，但因該水下不分散混凝土目前使用并不廣泛，大家對(duì)其性能不太了解，因此本文對(duì)其性能進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹。

關(guān)鍵詞：圓筒加固;水下不分散混凝土;試驗(yàn)

1工程概況

沙角C電廠煤碼頭加固改造工程，原結(jié)構(gòu)為5萬(wàn)噸級(jí)重力式碼頭，現(xiàn)計(jì)劃把碼頭升級(jí)為10萬(wàn)噸級(jí)，升級(jí)過(guò)程中需把原碼頭的結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。原碼頭圓筒通過(guò)外包一層混凝土的方式進(jìn)行直徑加粗，由原來(lái)的3m直徑加粗至4.5m。外包混凝土采用C25的水下不分散混凝土。因?qū)λ虏环稚⒒炷恋男阅懿惶私?，不確定水下不分散混凝土在不振搗密實(shí)的情況下（設(shè)計(jì)說(shuō)明不需要振搗密實(shí)）其各項(xiàng)指標(biāo)是否能滿足設(shè)計(jì)要求，所以在工程正式開工前，我部根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)下了水下不分散混凝土施工模擬試驗(yàn)，以檢測(cè)其性能及各項(xiàng)指標(biāo)是否能滿足本工程的施工要求。

2水下不分散混凝土簡(jiǎn)介

水下不分散混凝土，意思是指混凝土在水下澆筑時(shí)不容易被水沖散，不會(huì)發(fā)生離析，混凝土有一定的隔水性和較強(qiáng)的憎水性。

3水下不分散混凝土的設(shè)計(jì)指標(biāo)

3.1材料組成

C25水下不分散混凝土的主要成分為水泥、砂、石、水、粉煤灰、絮凝劑，其中，絮凝劑是該水下不分散混凝土區(qū)別于普通水下混凝土的特征，在添加絮凝劑后不得再加任何外加劑（如減水劑等），絮凝劑與其余外加劑一起會(huì)發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)。

3.2 設(shè)計(jì)配合比、坍落度及坍?dāng)U度、初凝時(shí)間

本工程C25水下不分散混凝土的設(shè)計(jì)配合比為1：1.75：2.59：0.56：0.15：0.023，坍落度為220～240mm，坍?dāng)U度在500～550mm，初凝時(shí)間為12～15小時(shí)，7天水下抗壓強(qiáng)度值為22Mpa，28天水下抗壓強(qiáng)度值為30Mpa。

3.3 混凝土性能

根據(jù)設(shè)計(jì)說(shuō)明，水下不分散混凝土有別于常規(guī)的水下混凝土，其不需要振搗密實(shí)，具有良好的流動(dòng)性、自平整性、自密實(shí)性及憎水性（可在水下離澆筑面約30～50cm高的位置直接下料，不需埋管，混凝土不會(huì)發(fā)生離析）。

4 試驗(yàn)計(jì)劃

模擬本工程圓筒加固施工的情景，在陸上用鋼模板安裝一半圓模塊，模板高度為2.5m，外模直么為4.5m，內(nèi)模為3m，模塊內(nèi)外模之間為75cm（與圓筒加固的厚度一致），模塊體積為11立方。模板拼裝時(shí)進(jìn)行止水處理，拼裝好后往里面充滿水，在模板上端放一料斗，下料管采用軟管，料管口距離模板度部約30cm。計(jì)劃按設(shè)計(jì)配合比配料9立方（不按模板體積配料，主要是為觀察混凝土在澆完拆模后頂面的平整度）。

本次試驗(yàn)主要是驗(yàn)證水下不分散混凝土的性能及獲取各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)值，在不振搗的情況下，靠其的自流平性，自密性及憎水性，檢測(cè)混凝土的表觀質(zhì)量、膠凝材料的充盈度、混凝土的強(qiáng)度能否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，是否能滿足本工程的施工需要。

5 試驗(yàn)實(shí)施

5.1 試驗(yàn)流程

場(chǎng)地找平模板、料斗及導(dǎo)管安裝模板內(nèi)部注水混凝土出料現(xiàn)場(chǎng)做坍落度、坍?dāng)U度試驗(yàn)及混凝土試塊混凝土澆筑澆筑過(guò)程中對(duì)混凝土擴(kuò)落度、平整度進(jìn)行測(cè)量澆筑結(jié)束、管后坍落度損失試驗(yàn)兩天后進(jìn)行拆模檢查混凝土的外觀質(zhì)量對(duì)試塊進(jìn)行3天、7天抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理試驗(yàn)總結(jié)、試驗(yàn)結(jié)束

5.2 試驗(yàn)

（1）場(chǎng)地平整：由于模板的自重加上9方新澆筑的混凝土約有26t重，在進(jìn)行模板安裝前必須先對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行整平及加固，防止因地基承載力不足發(fā)生模板傾倒。

（2）用15t汽車吊進(jìn)行模板拼裝，模板拼裝前先在四周結(jié)合處貼上1cm厚的止水橡膠條，防止模板漏水漏漿，把四周的螺絲固緊;把料斗架在模板的最端側(cè)，料管距離模板底部約30cm，料管距離模板的另一端弧線距離為4m。

（3）模板和料斗導(dǎo)管裝好后，向模板內(nèi)注水，水面與模板面齊平，注水過(guò)程中檢查模板是否漏水，如發(fā)現(xiàn)漏水，繼續(xù)進(jìn)行補(bǔ)充水，保證液面與模板頂面齊平。

（4）C25水下不分散混凝土由專業(yè)攪拌站按設(shè)計(jì)配合比出料，配料時(shí)要檢查原材料的含水量等，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行配料。

（5）對(duì)來(lái)料進(jìn)行坍落度、坍?dāng)U度試驗(yàn)及做混凝土試塊。經(jīng)試驗(yàn)，本次試驗(yàn)混凝土坍落度為240mm、坍?dāng)U度為530mm，均在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)。混凝土試塊共3組，用于后期做3天、7天及28天強(qiáng)度抗壓試驗(yàn)。

（6）采用天泵把混凝土直接泵送入模，對(duì)漏斗不進(jìn)行封底剪球處理，以便驗(yàn)證水下不分散混凝土在不埋管的情況下其底部混凝土的離析情況。

（7）在澆筑過(guò)程中對(duì)混凝土的擴(kuò)散度用鋼盡進(jìn)行測(cè)量，混凝土擴(kuò)散較為均勻，在澆筑了一半混凝土后，模板內(nèi)導(dǎo)管位置與距導(dǎo)管最遠(yuǎn)端模板邊（距離為4m）的混凝土高差為38cm，在混凝土全部澆完后，最大高差為32cm，澆筑完半小時(shí)后測(cè)得最大高差為28cm。

（8）在混凝土澆筑完后對(duì)天泵管內(nèi)的剩料進(jìn)行坍落度試驗(yàn)，測(cè)得坍落度為235mm，坍落度損失在允許范圍內(nèi)。

（9）2天后，用汽車吊進(jìn)行拆模，對(duì)混凝土進(jìn)行外觀檢查，混凝土表面平整、光滑，不存在蜂窩及麻面的情況，表面質(zhì)量良好;混凝土表面的最大高差為18cm，自流平整度較好。

（10）在試塊進(jìn)行了同條件養(yǎng)護(hù)好，分別進(jìn)行了3天、7天及28天的抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，測(cè)得3天抗壓強(qiáng)度值為18.5Mpa，7天抗壓強(qiáng)度值為28Mpa，28天的抗壓強(qiáng)度值為42.5Mpa。

6結(jié)語(yǔ)

（1）通過(guò)試驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)，證實(shí)水下不分散混凝土的流動(dòng)性、自平整性、自密實(shí)性、擴(kuò)散度能滿足設(shè)計(jì)要求，能滿足本工程圓筒加固水下澆筑混凝土的施工要求。

（2）試驗(yàn)數(shù)據(jù)證明，水下不分散混凝土在水下離澆筑面30～50cm范圍內(nèi)不埋管直接澆筑不會(huì)發(fā)生混凝土離析的現(xiàn)像，具有良好的憎水性及隔水性。

（3）本工程單個(gè)圓筒加固水下不分散混凝土共計(jì)132立方，澆筑時(shí)間較長(zhǎng)，必須嚴(yán)格控制混凝土的用水量，控制好混凝土的初凝時(shí)間。

（4）通過(guò)混凝土試塊抗壓試驗(yàn)證明，水下不分散混凝土在不振搗的情況下，靠其本身良好的自密性，其強(qiáng)度能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

（5）本次試驗(yàn)為模擬現(xiàn)場(chǎng)施工的條件進(jìn)行，但與現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況有所不同，在實(shí)際進(jìn)行當(dāng)中需考慮現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，試驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)作為參考標(biāo)準(zhǔn)，而不是唯一標(biāo)準(zhǔn)，特別是在澆筑首批混凝土?xí)r，雖然在30cm范圍內(nèi)不會(huì)受水影響發(fā)生離析，但如果條件允許的情況下，應(yīng)盡可能采用剪球埋管的方式進(jìn)行澆筑，確?；炷恋臐仓|(zhì)量。

（6）本次試驗(yàn)的配合比，水泥用量較大，每立方混凝土的水泥用量達(dá)400Kg，試塊的28天抗壓強(qiáng)度值達(dá)42.5MPa，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)值，因此，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求及施工需要進(jìn)行施工配合比優(yōu)化，在滿足質(zhì)量要求的前題下，減少水泥等膠凝材料的用量，降低施工成本，以達(dá)到技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理的管理目的。