浅淡水下不分散混凝土的性能

摘要：在港口建设中，经常需要进行水下浇筑混凝土施工，但由于水下条件复杂，水下浇筑混凝土的质量较难控制，往往容易出现质量问题，针对这种情况，各种水下混凝土新型材料开始逐渐被研发使用，包括本文中的水下不分散混凝土，但因该水下不分散混凝土目前使用并不广泛，大家对其性能不太了解，因此本文对其性能进行了简单介绍。

关键词：圆筒加固;水下不分散混凝土;试验

1工程概况

沙角C电厂煤码头加固改造工程，原结构为5万吨级重力式码头，现计划把码头升级为10万吨级，升级过程中需把原码头的结构进行加固。原码头圆筒通过外包一层混凝土的方式进行直径加粗，由原来的3m直径加粗至4.5m。外包混凝土采用C25的水下不分散混凝土。因对水下不分散混凝土的性能不太了解，不确定水下不分散混凝土在不振捣密实的情况下（设计说明不需要振捣密实）其各项指标是否能满足设计要求，所以在工程正式开工前，我部根据现场实际情况进下了水下不分散混凝土施工模拟试验，以检测其性能及各项指标是否能满足本工程的施工要求。

2水下不分散混凝土简介

水下不分散混凝土，意思是指混凝土在水下浇筑时不容易被水冲散，不会发生离析，混凝土有一定的隔水性和较强的憎水性。

3水下不分散混凝土的设计指标

3.1材料组成

C25水下不分散混凝土的主要成分为水泥、砂、石、水、粉煤灰、絮凝剂，其中，絮凝剂是该水下不分散混凝土区别于普通水下混凝土的特征，在添加絮凝剂后不得再加任何外加剂（如减水剂等），絮凝剂与其余外加剂一起会发生物理化学反应。

3.2 设计配合比、坍落度及坍扩度、初凝时间

本工程C25水下不分散混凝土的设计配合比为1：1.75：2.59：0.56：0.15：0.023，坍落度为220～240mm，坍扩度在500～550mm，初凝时间为12～15小时，7天水下抗压强度值为22Mpa，28天水下抗压强度值为30Mpa。

3.3 混凝土性能

根据设计说明，水下不分散混凝土有别于常规的水下混凝土，其不需要振捣密实，具有良好的流动性、自平整性、自密实性及憎水性（可在水下离浇筑面约30～50cm高的位置直接下料，不需埋管，混凝土不会发生离析）。

4 试验计划

模拟本工程圆筒加固施工的情景，在陆上用钢模板安装一半圆模块，模板高度为2.5m，外模直么为4.5m，内模为3m，模块内外模之间为75cm（与圆筒加固的厚度一致），模块体积为11立方。模板拼装时进行止水处理，拼装好后往里面充满水，在模板上端放一料斗，下料管采用软管，料管口距离模板度部约30cm。计划按设计配合比配料9立方（不按模板体积配料，主要是为观察混凝土在浇完拆模后顶面的平整度）。

本次试验主要是验证水下不分散混凝土的性能及获取各项指标数值，在不振捣的情况下，靠其的自流平性，自密性及憎水性，检测混凝土的表观质量、胶凝材料的充盈度、混凝土的强度能否达到设计要求，是否能满足本工程的施工需要。

5 试验实施

5.1 试验流程

场地找平模板、料斗及导管安装模板内部注水混凝土出料现场做坍落度、坍扩度试验及混凝土试块混凝土浇筑浇筑过程中对混凝土扩落度、平整度进行测量浇筑结束、管后坍落度损失试验两天后进行拆模检查混凝土的外观质量对试块进行3天、7天抗压强度试验数据整理试验总结、试验结束

5.2 试验

（1）场地平整：由于模板的自重加上9方新浇筑的混凝土约有26t重，在进行模板安装前必须先对场地进行整平及加固，防止因地基承载力不足发生模板倾倒。

（2）用15t汽车吊进行模板拼装，模板拼装前先在四周结合处贴上1cm厚的止水橡胶条，防止模板漏水漏浆，把四周的螺丝固紧;把料斗架在模板的最端侧，料管距离模板底部约30cm，料管距离模板的另一端弧线距离为4m。

（3）模板和料斗导管装好后，向模板内注水，水面与模板面齐平，注水过程中检查模板是否漏水，如发现漏水，继续进行补充水，保证液面与模板顶面齐平。

（4）C25水下不分散混凝土由专业搅拌站按设计配合比出料，配料时要检查原材料的含水量等，严格按设计要求进行配料。

（5）对来料进行坍落度、坍扩度试验及做混凝土试块。经试验，本次试验混凝土坍落度为240mm、坍扩度为530mm，均在设计要求范围内。混凝土试块共3组，用于后期做3天、7天及28天强度抗压试验。

（6）采用天泵把混凝土直接泵送入模，对漏斗不进行封底剪球处理，以便验证水下不分散混凝土在不埋管的情况下其底部混凝土的离析情况。

（7）在浇筑过程中对混凝土的扩散度用钢尽进行测量，混凝土扩散较为均匀，在浇筑了一半混凝土后，模板内导管位置与距导管最远端模板边（距离为4m）的混凝土高差为38cm，在混凝土全部浇完后，最大高差为32cm，浇筑完半小时后测得最大高差为28cm。

（8）在混凝土浇筑完后对天泵管内的剩料进行坍落度试验，测得坍落度为235mm，坍落度损失在允许范围内。

（9）2天后，用汽车吊进行拆模，对混凝土进行外观检查，混凝土表面平整、光滑，不存在蜂窝及麻面的情况，表面质量良好;混凝土表面的最大高差为18cm，自流平整度较好。

（10）在试块进行了同条件养护好，分别进行了3天、7天及28天的抗压强度试验，测得3天抗压强度值为18.5Mpa，7天抗压强度值为28Mpa，28天的抗压强度值为42.5Mpa。

6结语

（1）通过试验获得的数据，证实水下不分散混凝土的流动性、自平整性、自密实性、扩散度能满足设计要求，能满足本工程圆筒加固水下浇筑混凝土的施工要求。

（2）试验数据证明，水下不分散混凝土在水下离浇筑面30～50cm范围内不埋管直接浇筑不会发生混凝土离析的现像，具有良好的憎水性及隔水性。

（3）本工程单个圆筒加固水下不分散混凝土共计132立方，浇筑时间较长，必须严格控制混凝土的用水量，控制好混凝土的初凝时间。

（4）通过混凝土试块抗压试验证明，水下不分散混凝土在不振捣的情况下，靠其本身良好的自密性，其强度能达到设计要求。

（5）本次试验为模拟现场施工的条件进行，但与现场的实际情况有所不同，在实际进行当中需考虑现场的实际情况，试验数据应作为参考标准，而不是唯一标准，特别是在浇筑首批混凝土时，虽然在30cm范围内不会受水影响发生离析，但如果条件允许的情况下，应尽可能采用剪球埋管的方式进行浇筑，确保混凝土的浇筑质量。

（6）本次试验的配合比，水泥用量较大，每立方混凝土的水泥用量达400Kg，试块的28天抗压强度值达42.5MPa，远远高于设计值，因此，应根据设计要求及施工需要进行施工配合比优化，在满足质量要求的前题下，减少水泥等胶凝材料的用量，降低施工成本，以达到技术上可行，经济上合理的管理目的。