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    淺淡水下不分散混凝土的性能

    2014-04-29 00:00:00鄧燦輝
    基層建設(shè) 2014年23期

    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。

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