水下抗分散混凝土機理介紹

1、主要內(nèi)容定義背景和意義主要技術(shù)措施-水下抗分散劑水下抗分散劑種類和作用機理技術(shù)難點應(yīng)用現(xiàn)狀發(fā)展方向作業(yè)1一、定義水下抗分散混凝土Anti-washout Concrete通過摻加某種（或幾種）特殊外加劑而使混凝土具有良好的粘聚性、抗分散性和抗水洗性，能夠滿足在水下直接澆注而性能降低不大的一種特殊混凝土 2二、背景和意義1. 混凝土水下澆注工程水下灌注樁大橋、碼頭修建船塢修建防坡堤加固鋼板狀岸壁加固河床沖刷部位填充、修補3二、背景和意義2. 普通混凝土的水下澆注難題4二、背景和意義2. 普通混凝土水下澆注難題 A. 投擲水泥漿體 B. 漿體飄散5混凝土配合比 原材料 C FA S G SN-II

2、 W 用量(Kg/m3) 350 150 815 897 4.5 180坍落度：26cm擴展度：67cm二、背景和意義3. 實驗6二、背景和意義水下澆注后的試模溜槽法導(dǎo)管法直接法3. 實驗7二、背景和意義3. 實驗71.7%63.5%88.4%8二、背景和意義4. 普通混凝土水下澆注的缺點集料與水泥漿嚴重分離缺陷增多強度嚴重下降耐久性很差澆注質(zhì)量很難保證污染和侵害附近水域、生物流動水中澆注時情況更復(fù)雜9三、主要技術(shù)措施摻加抗分散劑(絮凝劑)以配制水下抗分散混凝土 A. 投擲水泥漿體C. 漿體飄散B. 漿體抗分散10調(diào)凝劑水泥摻合料細集料粗集料+抗分散劑減水劑或泵送劑攪拌拌合水+水下澆注抗分散混

3、凝土抗分散混凝土配制措施11三、主要技術(shù)措施水下抗分散混凝土的性能表征水的濁度水中漂浮物含量水的pH值自密實性水陸強度比耐久性其它12易溶于水使混凝土拌合物產(chǎn)生絮凝性一定的粘度不過分增加混凝土單位用水量引氣性小對水域和水中生物無危害無毒無腐蝕性抗分散劑四、水下抗分散劑 種類和作用原理13纖維素醚類酰胺類聚乙烯醇類無機化合物類 Al2SO4，KAl(SO4)2四、水下抗分散劑 種類和作用原理種類C2H4On 14橋架作用-吸附表面活性作用-凝聚橋鍵作用-離子結(jié)合作用原理四、水下抗分散劑 種類和作用原理15某種絮凝劑摻量與水泥漿抗分散性的關(guān)系五、技術(shù)難點16某種絮凝劑摻量對膠砂需水性的影響五、技術(shù)

4、難點17水下抗分散混凝土抗壓強度與絮凝劑摻量的關(guān)系五、技術(shù)難點18粘聚性-流動性高的需水性-滿足強度所要求的水/灰比抗分散劑的絮凝性-塑化劑的塑化性超塑化劑超塑化劑適應(yīng)性如何解決矛盾？五、技術(shù)難點19高絮凝性-坍落度保持性引氣性-強度水陸強度比-水下絕對強度速溶型、緩釋消泡如何解決矛盾？控制摻量五、技術(shù)難點20抗分散劑及摻量(%) W/B 坍落度 (cm) 坍擴度 (cm) 28d陸上 抗壓強度 (MPa) 28d水下 抗壓強度 (MPa) 28d 水陸強度比 (%) TJS-3 1.00.580 24.051.5 34.2 32.093.6國內(nèi)A 3.0 0.560 23.0 42.0 30

5、.2 19.664.9國內(nèi)B 3.0 0.698 24.5 41.3 22.8 17.175.0國外C 3.0 0.640 24.0 44.3 25.0 20.180.4五、技術(shù)難點21日 本防坡堤加固鋼板狀岸壁加固河床淘刷修補河床沖刷部位填充、修補混凝土基礎(chǔ)與地基間的間隙填充船臺滑道修補水庫放水口護床沖刷部位修補 六、應(yīng)用22國 內(nèi)南京空軍后勤部水運大隊修理所船臺滑道水下節(jié)點 水下節(jié)點48個，節(jié)點高1m，下部60cm*70cm，上部50cm*50cm，水深1-6m 設(shè)計強度25MPa，水泥用量550Kg/m3，用水量258.5Kg/m3，PN摻量3.2%C，導(dǎo)管法施工六、應(yīng)用23六、應(yīng)用水下

6、灌注樁C:Slag:S:G:W:TJS=350:70:720:1070:190:84Slump=24.0cm; After 60min, 22.5cmSlump flow=58cm; After 60min, 52cmR28d=41.2MPa 24六、應(yīng)用25優(yōu)化抗分散劑的組成研制與抗分散劑適應(yīng)性良好的超塑化劑建立科學的性能評價方法展開耐久性研究制定產(chǎn)品標準和施工應(yīng)用規(guī)程加強應(yīng)用七、發(fā)展方向26八、作業(yè)1. 為什么說發(fā)展水下抗分散混凝土是水下混凝土澆注工程的重要保證措施？2. 試論述水下抗分散混凝土外加劑的作用原理和應(yīng)具備的技術(shù)性能。27289. 水下抗分散劑作用機理分析 水下抗分散劑一般都為

7、高分子聚合物，具有長鏈結(jié)構(gòu)。這種水溶性的高分子化合物摻入混凝土中，使拌和物粘聚性增大，粘度提高，提高水下澆注抗分散性。這主要由于抗分散劑在混凝土拌和物中與水泥漿體之間的物理、化學作用的共同結(jié)果。歸納起來，主要作用在三個方面，即橋架作用，表面活性作用，橋鍵作用299.1 橋架作用 高分子的長鏈結(jié)構(gòu)在分散水泥細顆粒體系中，將水泥顆粒吸附到分子鏈上，通過分子鏈在水泥顆粒之間形成縱橫交錯的橋架，把許多顆粒連接在一起，形成穩(wěn)定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 309.2 表面活性作用 抗分散劑是一種表面活性物質(zhì)，在堿性介質(zhì)中離解成多電荷大分子同性離子，因此，改變了拌和物粗細分散體系中顆粒表面的電位，降低了粒子間的排斥作用，增

8、大了顆粒間的相吸作用，使多相粗分散體系凝聚在一起，同時，排斥作用大分子由團狀變成直線狀，這樣起到增稠作用。由于表面活性的作用，使得粒子間的吸附作用明顯增強。水溶性聚合物的分子中都含有親水和憎水基團，因此具有表面活性，可以降低表面張力，有助于粒子的分散穩(wěn)定319.3 橋鍵作用 水下抗分散劑的長鏈分子由于本身帶有許多取代基，如胺基，羥基，羧基，酰胺基等，水解后與拌和物中的水及其水化釋放出的各種離子結(jié)合 ，形成一種特殊的橋鍵，這種橋鍵結(jié)構(gòu)既有助于增粘，又能起到減少析出物的作用。 由于這幾個方面的作用，混凝土拌和物在宏觀上表現(xiàn)為凝聚作用，使其粘度增大，提高了在水下施工中的抗分散的能力。 32二、用途

9、Useness336. 水下抗分散混凝土應(yīng)用實例日 本防坡堤加固 擴展度47+3cm，強度29.4MPa鋼板狀岸壁加固 水泥用量510Kg/m3河床淘刷修補 強度28.5MPa 河床沖刷部位填充、修補混凝土 較好地控制了澆注對水的污染，強度22.7MPa二、用途 Useness346. 水下抗分散混凝土應(yīng)用實例衣荷華州的Des Moires 河上的Red Rock大壩阿拉伯鉆井平臺塞浦路斯大型船塢工程比利時海防工程大面積混凝土修補工程二、用途 Useness356. 水下抗分散混凝土應(yīng)用實例日 本橋墩下部補強 混凝土強度21.1MPa公路橋基礎(chǔ)修復(fù) 水泥用量452Kg/m3，擴展度47cm，芯

10、樣抗壓強度16.5MPa二、用途 Useness366. 水下抗分散混凝土應(yīng)用實例美國 衣荷華州的Des Moires 河上的Red Rock大壩阿拉伯鉆井平臺塞浦路斯大型船塢工程比利時海防工程大面積混凝土修補工程二、用途 Useness376. 水下抗分散混凝土應(yīng)用實例國內(nèi)研究單位中國石油天然氣總公司交通部二航局南京水利科學研究院等二、用途 Useness386. 水下抗分散混凝土應(yīng)用實例國 內(nèi)海堤護坡灌漿灌注樁水下梁沉井水下封底新安江水電廠大橋中墩加固二、用途 Useness39二、背景和意義混凝土的水下澆注問題圍堰排水法 -最理想，但在有些水域難以實現(xiàn)溜槽法導(dǎo)管法開底容器法模袋疊置法預(yù)填集料壓漿施工法等40二、背景和意義混凝土的水下澆注問題對施工機具要求高工期長