高强度水下不分散混凝土
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【参考文献】
[1] 周勇.超缓凝聚羧酸减水剂的配制及其工程应用研究[D].武 汉理工大学，2008. [2] 程先娜.缓凝剂作用机理及对水泥混凝土性能影响[J].科技 资讯，2017(03):97-99. [3] 周汉章. 废水在混凝土中的合理利用 [J]. 广东建材，2017 （11）:16-18.
实验方法主要依据 Q/CNPC92-2003《水下不分散混 凝土施工技术规范》和 DL/T 5117-2000《水下不分散混 凝土试验规程》，但水下成型方式略有不同。
规程中成型方法为：用手铲将水下不分散混凝土拌 合物从水面处向水中落下，浇入试模中。每次投料量为 试模容积的 1/10 左右，投料应连续操作。但成型方法难 以准确把握，同一配合比成型的试块强度结果偏差较 大。
标准稠度 用水量 （%）
凝结时间 （min） 初凝 终凝
抗折强度 （MPa） 3d 28d
354 25.6 128 197 6.7 9.5
抗压强度 （MPa） 3d 28d 25.4 51.4
⑵矿粉：小野田 S95 级矿粉，比表面积 390m2/kg，28 天活性指数为 104%；
⑶ 硅 灰 [5]： 上 海 埃 肯 公 司 硅 灰 ， 比 表 面 积 2000m2/kg，28 天活性指数为 115%；
A1 236 2 585 65
0 652 1062
A2 236 2 585 65 65 652 1062
A3 236 2 585 65 130 652 1062
表 3 硅灰掺量配合比
编 用水量 减水 水泥 粉煤灰 矿粉 硅灰 砂子 石子 号 (kg/m3) 剂（%）(kg/m3)(kg/m3) (kg/m3) (kg/m3) (kg/m3）(kg/m3)
因缓凝材料的种类比较多，不同的缓凝剂作用机理 不同，对混凝土性能的影响也会有所不同。缓凝材料品 种和搭配或掺量使用不当，不但会影响混凝土和易性还 会出现混凝土凝结时间异常情况最后导致强度出现问 题，在选择缓凝材料种类时应充分考虑与混凝土原材料 之间的适应性还要考虑施工季节、经济成本等因素，确
定所需缓凝缓材料后应根据各种缓凝材料特性选择单 独使用还是混合使用进行试配找出一个最佳的掺量范 围，从本文试验来看双掺葡萄糖酸钠和白糖的使用效果 和经济效果最佳。●
因此，根据自身试验条件，采用坍落度筒作为容器 进行成型。具体方法为：将坍落度筒倒置，放于一块 15cm×15cm 钢板上，将拌合物装满倒置的坍落度筒，将 钢板及坍落度筒一同抬起，悬在水下成型模具上方，钢 板刚好接触水面，抽去钢板，使拌合物缓慢落入水下成 型模具。
经多次试验可知，该成型方法准确可控，效果较好， 并且该方法与水下不分散混凝土施工常用的导管法和 吊罐法一致，规避了成型方法不同产生的实验误差。
分散混凝土。研究结果表明，矿粉和硅灰都可以明显改善水下不分散混凝土的水下力学系能和抗分散 性，水陆强度比分别为 90.53%和 104.31%，工作性能良好，可以达到工程应用的效果。
【关键词】水下不分散混凝土；矿粉；硅灰；水陆强度比
1 前言
水下不分散混凝土可以解决普通混凝土在浇筑水 下构件时，容易产生离析、分散、强度降低，施工难度大、 成本高、工期长等缺点，适宜的絮凝剂可以提高混凝土 的粘聚力，减少水泥流失，增强混凝土在水中的抗分散 性，降低施工难度，减小施工水域的环境负荷。同时矿物 掺和料由于其活性、表面特性及其颗粒形貌特征同样会 改善水下不分散混凝土的性能。[1-3]
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0
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B2 236 2.3 585 65 65
5 652 1062
B3 236 2.3 585 65 130 10 652 1062
3 实验结果分析与讨论
3.1 矿粉对水下不分散混凝土性能的影响
矿渣作为高活性掺和料，可以改善水泥混凝土的各 个性能，可以减少水泥混凝土的泌水量，改善和易性，提 高混凝土致密度和抗渗性，大幅提高混凝土强度，还可 以提高抗海水侵蚀的能力。在水下不分散混凝土中，矿 渣的掺入可以满足对不同强度等级，不同抗渗等级以及 不同水下环境的要求。实验配比如表 2 所示，实验结果 见表 4 和表 5。
材料研究与应用
广东建材 2018 年第 8 期
高强度水下不分散混凝土
刘明乐 1 裴 良 2 杜保立1 李 冲 1 候双双 1 辛继宝 1 王 凯 1 （1 深圳港创建材股份有限公司；2 深圳市南山区建设工程质量监督检验站）
【摘 要】研究了矿粉和硅灰对水下不分散混凝土性能的影响，并提出了 C40 和 C45 标号的水下不
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广东建材 2018 年第 8 期
材料研究与应用
续级配，压碎指标为 10.1%。
2.2 实验设备
⑴混凝土双卧轴搅拌机（60L）； ⑵电子天平； ⑶15×15cm 钢板； ⑷150mm×150mm×150mm 混凝土试模； ⑸TYE-3000B 压力试验机； ⑹600mm 直尺。
2.3 实验方法
⑷减水剂：科隆聚羧酸减水剂，含固量 10%，减水率 20%；
⑸絮凝剂：中石油工程研究院的聚糖类 UWB-II 型 絮凝剂；
⑹砂：东莞中砂，细度模数为 2.6； ⑺石：广东惠州金业石子，粒径范围在 5～25mm，连
料有各自不同的特点，但在混凝土强度方面有着共同的 特征：掺用缓凝材料的情况下早期的强度不如未加缓凝 材料的强度，这是因为掺入缓凝材料后有效延缓了水泥 早期水化，阻碍了浆体初始结构的形成与发展，使得混 凝土 3 天抗压强度比较低，随着水泥的充分水化，水化 产物之间得到充分的穿插、搭接和填充、结构密实使得 混凝土后期龄期的抗压强度均高于基准混凝土。
本文选用较稳定的聚糖类絮凝剂 UWB-Ⅱ[4]，研究矿 粉和硅灰对水下不分散混凝土力学性能和工作性能的 影响规律，提出高标号高性能水下不分散混凝土配合 比。
2 实验原材料及试验方法
2.1 实验原材料
Biblioteka Baidu
⑴水泥：华润 P·O 42.5R 水泥，性能指标如表 1。
表 1 水泥性能指标
比表面积 （m2·kg-1）
2.4 实验配合比
采用 UWB-Ⅱ型絮凝剂，掺量为胶凝材料总量的 2.5%wt，胶凝材料为 650kg/m3，具体配合比见表 2 和表 3。
表 2 矿粉掺量配合比
编号
用水量 减水剂 水泥 粉煤灰 矿粉 砂子 石子 (kg/m3) （%） (kg/m3) (kg/m3) (kg/m3) (kg/m3) (kg/m3)
[1] 周勇.超缓凝聚羧酸减水剂的配制及其工程应用研究[D].武 汉理工大学，2008. [2] 程先娜.缓凝剂作用机理及对水泥混凝土性能影响[J].科技 资讯，2017(03):97-99. [3] 周汉章. 废水在混凝土中的合理利用 [J]. 广东建材，2017 （11）:16-18.
实验方法主要依据 Q/CNPC92-2003《水下不分散混 凝土施工技术规范》和 DL/T 5117-2000《水下不分散混 凝土试验规程》，但水下成型方式略有不同。
规程中成型方法为：用手铲将水下不分散混凝土拌 合物从水面处向水中落下，浇入试模中。每次投料量为 试模容积的 1/10 左右，投料应连续操作。但成型方法难 以准确把握，同一配合比成型的试块强度结果偏差较 大。
标准稠度 用水量 （%）
凝结时间 （min） 初凝 终凝
抗折强度 （MPa） 3d 28d
354 25.6 128 197 6.7 9.5
抗压强度 （MPa） 3d 28d 25.4 51.4
⑵矿粉：小野田 S95 级矿粉，比表面积 390m2/kg，28 天活性指数为 104%；
⑶ 硅 灰 [5]： 上 海 埃 肯 公 司 硅 灰 ， 比 表 面 积 2000m2/kg，28 天活性指数为 115%；
A1 236 2 585 65
0 652 1062
A2 236 2 585 65 65 652 1062
A3 236 2 585 65 130 652 1062
表 3 硅灰掺量配合比
编 用水量 减水 水泥 粉煤灰 矿粉 硅灰 砂子 石子 号 (kg/m3) 剂（%）(kg/m3)(kg/m3) (kg/m3) (kg/m3) (kg/m3）(kg/m3)
因缓凝材料的种类比较多，不同的缓凝剂作用机理 不同，对混凝土性能的影响也会有所不同。缓凝材料品 种和搭配或掺量使用不当，不但会影响混凝土和易性还 会出现混凝土凝结时间异常情况最后导致强度出现问 题，在选择缓凝材料种类时应充分考虑与混凝土原材料 之间的适应性还要考虑施工季节、经济成本等因素，确
定所需缓凝缓材料后应根据各种缓凝材料特性选择单 独使用还是混合使用进行试配找出一个最佳的掺量范 围，从本文试验来看双掺葡萄糖酸钠和白糖的使用效果 和经济效果最佳。●
因此，根据自身试验条件，采用坍落度筒作为容器 进行成型。具体方法为：将坍落度筒倒置，放于一块 15cm×15cm 钢板上，将拌合物装满倒置的坍落度筒，将 钢板及坍落度筒一同抬起，悬在水下成型模具上方，钢 板刚好接触水面，抽去钢板，使拌合物缓慢落入水下成 型模具。
经多次试验可知，该成型方法准确可控，效果较好， 并且该方法与水下不分散混凝土施工常用的导管法和 吊罐法一致，规避了成型方法不同产生的实验误差。
分散混凝土。研究结果表明，矿粉和硅灰都可以明显改善水下不分散混凝土的水下力学系能和抗分散 性，水陆强度比分别为 90.53%和 104.31%，工作性能良好，可以达到工程应用的效果。
【关键词】水下不分散混凝土；矿粉；硅灰；水陆强度比
1 前言
水下不分散混凝土可以解决普通混凝土在浇筑水 下构件时，容易产生离析、分散、强度降低，施工难度大、 成本高、工期长等缺点，适宜的絮凝剂可以提高混凝土 的粘聚力，减少水泥流失，增强混凝土在水中的抗分散 性，降低施工难度，减小施工水域的环境负荷。同时矿物 掺和料由于其活性、表面特性及其颗粒形貌特征同样会 改善水下不分散混凝土的性能。[1-3]
B1 236 2.3 585 65
0
0 652 1062
B2 236 2.3 585 65 65
5 652 1062
B3 236 2.3 585 65 130 10 652 1062
3 实验结果分析与讨论
3.1 矿粉对水下不分散混凝土性能的影响
矿渣作为高活性掺和料，可以改善水泥混凝土的各 个性能，可以减少水泥混凝土的泌水量，改善和易性，提 高混凝土致密度和抗渗性，大幅提高混凝土强度，还可 以提高抗海水侵蚀的能力。在水下不分散混凝土中，矿 渣的掺入可以满足对不同强度等级，不同抗渗等级以及 不同水下环境的要求。实验配比如表 2 所示，实验结果 见表 4 和表 5。
材料研究与应用
广东建材 2018 年第 8 期
高强度水下不分散混凝土
刘明乐 1 裴 良 2 杜保立1 李 冲 1 候双双 1 辛继宝 1 王 凯 1 （1 深圳港创建材股份有限公司；2 深圳市南山区建设工程质量监督检验站）
【摘 要】研究了矿粉和硅灰对水下不分散混凝土性能的影响，并提出了 C40 和 C45 标号的水下不
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广东建材 2018 年第 8 期
材料研究与应用
续级配，压碎指标为 10.1%。
2.2 实验设备
⑴混凝土双卧轴搅拌机（60L）； ⑵电子天平； ⑶15×15cm 钢板； ⑷150mm×150mm×150mm 混凝土试模； ⑸TYE-3000B 压力试验机； ⑹600mm 直尺。
2.3 实验方法
⑷减水剂：科隆聚羧酸减水剂，含固量 10%，减水率 20%；
⑸絮凝剂：中石油工程研究院的聚糖类 UWB-II 型 絮凝剂；
⑹砂：东莞中砂，细度模数为 2.6； ⑺石：广东惠州金业石子，粒径范围在 5～25mm，连
料有各自不同的特点，但在混凝土强度方面有着共同的 特征：掺用缓凝材料的情况下早期的强度不如未加缓凝 材料的强度，这是因为掺入缓凝材料后有效延缓了水泥 早期水化，阻碍了浆体初始结构的形成与发展，使得混 凝土 3 天抗压强度比较低，随着水泥的充分水化，水化 产物之间得到充分的穿插、搭接和填充、结构密实使得 混凝土后期龄期的抗压强度均高于基准混凝土。
本文选用较稳定的聚糖类絮凝剂 UWB-Ⅱ[4]，研究矿 粉和硅灰对水下不分散混凝土力学性能和工作性能的 影响规律，提出高标号高性能水下不分散混凝土配合 比。
2 实验原材料及试验方法
2.1 实验原材料
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⑴水泥：华润 P·O 42.5R 水泥，性能指标如表 1。
表 1 水泥性能指标
比表面积 （m2·kg-1）
2.4 实验配合比
采用 UWB-Ⅱ型絮凝剂，掺量为胶凝材料总量的 2.5%wt，胶凝材料为 650kg/m3，具体配合比见表 2 和表 3。
表 2 矿粉掺量配合比
编号
用水量 减水剂 水泥 粉煤灰 矿粉 砂子 石子 (kg/m3) （%） (kg/m3) (kg/m3) (kg/m3) (kg/m3) (kg/m3)