淺淡水下不分散混凝土的性能

摘要：在港口建設中，經常需要進行水下澆筑混凝土施工，但由于水下條件復雜，水下澆筑混凝土的質量較難控制，往往容易出現質量問題，針對這種情況，各種水下混凝土新型材料開始逐漸被研發使用，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，大家對其性能不太了解，因此本文對其性能進行了簡單介紹。

關鍵詞：圓筒加固;水下不分散混凝土;試驗

1工程概況

沙角C電廠煤碼頭加固改造工程，原結構為5萬噸級重力式碼頭，現計劃把碼頭升級為10萬噸級，升級過程中需把原碼頭的結構進行加固。原碼頭圓筒通過外包一層混凝土的方式進行直徑加粗，由原來的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。因對水下不分散混凝土的性能不太了解，不確定水下不分散混凝土在不振搗密實的情況下（設計說明不需要振搗密實）其各項指標是否能滿足設計要求，所以在工程正式開工前，我部根據現場實際情況進下了水下不分散混凝土施工模擬試驗，以檢測其性能及各項指標是否能滿足本工程的施工要求。

2水下不分散混凝土簡介

水下不分散混凝土，意思是指混凝土在水下澆筑時不容易被水沖散，不會發生離析，混凝土有一定的隔水性和較強的憎水性。

3水下不分散混凝土的設計指標

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發生物理化學反應。

3.2 設計配合比、坍落度及坍擴度、初凝時間

本工程C25水下不分散混凝土的設計配合比為1：1.75：2.59：0.56：0.15：0.023，坍落度為220～240mm，坍擴度在500～550mm，初凝時間為12～15小時，7天水下抗壓強度值為22Mpa，28天水下抗壓強度值為30Mpa。

3.3 混凝土性能

根據設計說明，水下不分散混凝土有別于常規的水下混凝土，其不需要振搗密實，具有良好的流動性、自平整性、自密實性及憎水性（可在水下離澆筑面約30～50cm高的位置直接下料，不需埋管，混凝土不會發生離析）。

4 試驗計劃

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，內模為3m，模塊內外模之間為75cm（與圓筒加固的厚度一致），模塊體積為11立方。模板拼裝時進行止水處理，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。計劃按設計配合比配料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）。

本次試驗主要是驗證水下不分散混凝土的性能及獲取各項指標數值，在不振搗的情況下，靠其的自流平性，自密性及憎水性，檢測混凝土的表觀質量、膠凝材料的充盈度、混凝土的強度能否達到設計要求，是否能滿足本工程的施工需要。

5 試驗實施

5.1 試驗流程

場地找平模板、料斗及導管安裝模板內部注水混凝土出料現場做坍落度、坍擴度試驗及混凝土試塊混凝土澆筑澆筑過程中對混凝土擴落度、平整度進行測量澆筑結束、管后坍落度損失試驗兩天后進行拆模檢查混凝土的外觀質量對試塊進行3天、7天抗壓強度試驗數據整理試驗總結、試驗結束

5.2 試驗

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

（2）用15t汽車吊進行模板拼裝，模板拼裝前先在四周結合處貼上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，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）模板和料斗導管裝好后，向模板內注水，水面與模板面齊平，注水過程中檢查模板是否漏水，如發現漏水，繼續進行補充水，保證液面與模板頂面齊平。

（4）C25水下不分散混凝土由專業攪拌站按設計配合比出料，配料時要檢查原材料的含水量等，嚴格按設計要求進行配料。

（5）對來料進行坍落度、坍擴度試驗及做混凝土試塊。經試驗，本次試驗混凝土坍落度為240mm、坍擴度為530mm，均在設計要求范圍內。混凝土試塊共3組，用于后期做3天、7天及28天強度抗壓試驗。

（6）采用天泵把混凝土直接泵送入模，對漏斗不進行封底剪球處理，以便驗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）在澆筑過程中對混凝土的擴散度用鋼盡進行測量，混凝土擴散較為均勻，在澆筑了一半混凝土后，模板內導管位置與距導管最遠端模板邊（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，澆筑完半小時后測得最大高差為28cm。

（8）在混凝土澆筑完后對天泵管內的剩料進行坍落度試驗，測得坍落度為235mm，坍落度損失在允許范圍內。

（9）2天后，用汽車吊進行拆模，對混凝土進行外觀檢查，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）在試塊進行了同條件養護好，分別進行了3天、7天及28天的抗壓強度試驗，測得3天抗壓強度值為18.5Mpa，7天抗壓強度值為28Mpa，28天的抗壓強度值為42.5Mpa。

6結語

（1）通過試驗獲得的數據，證實水下不分散混凝土的流動性、自平整性、自密實性、擴散度能滿足設計要求，能滿足本工程圓筒加固水下澆筑混凝土的施工要求。

（2）試驗數據證明，水下不分散混凝土在水下離澆筑面30～50cm范圍內不埋管直接澆筑不會發生混凝土離析的現像，具有良好的憎水性及隔水性。

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

（4）通過混凝土試塊抗壓試驗證明，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，其強度能達到設計要求。

（5）本次試驗為模擬現場施工的條件進行，但與現場的實際情況有所不同，在實際進行當中需考慮現場的實際情況，試驗數據應作為參考標準，而不是唯一標準，特別是在澆筑首批混凝土時，雖然在30cm范圍內不會受水影響發生離析，但如果條件允許的情況下，應盡可能采用剪球埋管的方式進行澆筑，確保混凝土的澆筑質量。

（6）本次試驗的配合比，水泥用量較大，每立方混凝土的水泥用量達400Kg，試塊的28天抗壓強度值達42.5MPa，遠遠高于設計值，因此，應根據設計要求及施工需要進行施工配合比優化，在滿足質量要求的前題下，減少水泥等膠凝材料的用量，降低施工成本，以達到技術上可行，經濟上合理的管理目的。