水下抗分散混凝土机理介绍

1、主要内容定义背景和意义主要技术措施-水下抗分散剂水下抗分散剂种类和作用机理技术难点应用现状发展方向作业1一、定义水下抗分散混凝土Anti-washout Concrete通过掺加某种（或几种）特殊外加剂而使混凝土具有良好的粘聚性、抗分散性和抗水洗性，能够满足在水下直接浇注而性能降低不大的一种特殊混凝土 2二、背景和意义1. 混凝土水下浇注工程水下灌注桩大桥、码头修建船坞修建防坡堤加固钢板状岸壁加固河床冲刷部位填充、修补3二、背景和意义2. 普通混凝土的水下浇注难题4二、背景和意义2. 普通混凝土水下浇注难题 A. 投掷水泥浆体 B. 浆体飘散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扩展度：67cm二、背景和意义3. 实验6二、背景和意义水下浇注后的试模溜槽法导管法直接法3. 实验7二、背景和意义3. 实验71.7%63.5%88.4%8二、背景和意义4. 普通混凝土水下浇注的缺点集料与水泥浆严重分离缺陷增多强度严重下降耐久性很差浇注质量很难保证污染和侵害附近水域、生物流动水中浇注时情况更复杂9三、主要技术措施掺加抗分散剂(絮凝剂)以配制水下抗分散混凝土 A. 投掷水泥浆体C. 浆体飘散B. 浆体抗分散10调凝剂水泥掺合料细集料粗集料+抗分散剂减水剂或泵送剂搅拌拌合水+水下浇注抗分散混

3、凝土抗分散混凝土配制措施11三、主要技术措施水下抗分散混凝土的性能表征水的浊度水中漂浮物含量水的pH值自密实性水陆强度比耐久性其它12易溶于水使混凝土拌合物产生絮凝性一定的粘度不过分增加混凝土单位用水量引气性小对水域和水中生物无危害无毒无腐蚀性抗分散剂四、水下抗分散剂 种类和作用原理13纤维素醚类酰胺类聚乙烯醇类无机化合物类 Al2SO4，KAl(SO4)2四、水下抗分散剂 种类和作用原理种类C2H4On 14桥架作用-吸附表面活性作用-凝聚桥键作用-离子结合作用原理四、水下抗分散剂 种类和作用原理15某种絮凝剂掺量与水泥浆抗分散性的关系五、技术难点16某种絮凝剂掺量对胶砂需水性的影响五、技术

4、难点17水下抗分散混凝土抗压强度与絮凝剂掺量的关系五、技术难点18粘聚性-流动性高的需水性-满足强度所要求的水/灰比抗分散剂的絮凝性-塑化剂的塑化性超塑化剂超塑化剂适应性如何解决矛盾？五、技术难点19高絮凝性-坍落度保持性引气性-强度水陆强度比-水下绝对强度速溶型、缓释消泡如何解决矛盾？控制掺量五、技术难点20抗分散剂及掺量(%) W/B 坍落度 (cm) 坍扩度 (cm) 28d陆上 抗压强度 (MPa) 28d水下 抗压强度 (MPa) 28d 水陆强度比 (%) TJS-3 1.00.580 24.051.5 34.2 32.093.6国内A 3.0 0.560 23.0 42.0 30

5、.2 19.664.9国内B 3.0 0.698 24.5 41.3 22.8 17.175.0国外C 3.0 0.640 24.0 44.3 25.0 20.180.4五、技术难点21日 本防坡堤加固钢板状岸壁加固河床淘刷修补河床冲刷部位填充、修补混凝土基础与地基间的间隙填充船台滑道修补水库放水口护床冲刷部位修补 六、应用22国 内南京空军后勤部水运大队修理所船台滑道水下节点 水下节点48个，节点高1m，下部60cm*70cm，上部50cm*50cm，水深1-6m 设计强度25MPa，水泥用量550Kg/m3，用水量258.5Kg/m3，PN掺量3.2%C，导管法施工六、应用23六、应用水下

6、灌注桩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、应用25优化抗分散剂的组成研制与抗分散剂适应性良好的超塑化剂建立科学的性能评价方法展开耐久性研究制定产品标准和施工应用规程加强应用七、发展方向26八、作业1. 为什么说发展水下抗分散混凝土是水下混凝土浇注工程的重要保证措施？2. 试论述水下抗分散混凝土外加剂的作用原理和应具备的技术性能。27289. 水下抗分散剂作用机理分析 水下抗分散剂一般都为

7、高分子聚合物，具有长链结构。这种水溶性的高分子化合物掺入混凝土中，使拌和物粘聚性增大，粘度提高，提高水下浇注抗分散性。这主要由于抗分散剂在混凝土拌和物中与水泥浆体之间的物理、化学作用的共同结果。归纳起来，主要作用在三个方面，即桥架作用，表面活性作用，桥键作用299.1 桥架作用 高分子的长链结构在分散水泥细颗粒体系中，将水泥颗粒吸附到分子链上，通过分子链在水泥颗粒之间形成纵横交错的桥架，把许多颗粒连接在一起，形成稳定的网状结构 309.2 表面活性作用 抗分散剂是一种表面活性物质，在碱性介质中离解成多电荷大分子同性离子，因此，改变了拌和物粗细分散体系中颗粒表面的电位，降低了粒子间的排斥作用，增

8、大了颗粒间的相吸作用，使多相粗分散体系凝聚在一起，同时，排斥作用大分子由团状变成直线状，这样起到增稠作用。由于表面活性的作用，使得粒子间的吸附作用明显增强。水溶性聚合物的分子中都含有亲水和憎水基团，因此具有表面活性，可以降低表面张力，有助于粒子的分散稳定319.3 桥键作用 水下抗分散剂的长链分子由于本身带有许多取代基，如胺基，羟基，羧基，酰胺基等，水解后与拌和物中的水及其水化释放出的各种离子结合 ，形成一种特殊的桥键，这种桥键结构既有助于增粘，又能起到减少析出物的作用。 由于这几个方面的作用，混凝土拌和物在宏观上表现为凝聚作用，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. 水下抗分散混凝土应用实例日 本防坡堤加固 扩展度47+3cm，强度29.4MPa钢板状岸壁加固 水泥用量510Kg/m3河床淘刷修补 强度28.5MPa 河床冲刷部位填充、修补混凝土 较好地控制了浇注对水的污染，强度22.7MPa二、用途 Useness346. 水下抗分散混凝土应用实例衣荷华州的Des Moires 河上的Red Rock大坝阿拉伯钻井平台塞浦路斯大型船坞工程比利时海防工程大面积混凝土修补工程二、用途 Useness356. 水下抗分散混凝土应用实例日 本桥墩下部补强 混凝土强度21.1MPa公路桥基础修复 水泥用量452Kg/m3，扩展度47cm，芯

10、样抗压强度16.5MPa二、用途 Useness366. 水下抗分散混凝土应用实例美国 衣荷华州的Des Moires 河上的Red Rock大坝阿拉伯钻井平台塞浦路斯大型船坞工程比利时海防工程大面积混凝土修补工程二、用途 Useness376. 水下抗分散混凝土应用实例国内研究单位中国石油天然气总公司交通部二航局南京水利科学研究院等二、用途 Useness386. 水下抗分散混凝土应用实例国 内海堤护坡灌浆灌注桩水下梁沉井水下封底新安江水电厂大桥中墩加固二、用途 Useness39二、背景和意义混凝土的水下浇注问题围堰排水法 -最理想，但在有些水域难以实现溜槽法导管法开底容器法模袋叠置法预填集料压浆施工法等40二、背景和意义混凝土的水下浇注问题对施工机具要求高工期长