高性能海工水下不分散混凝土研究.pdf

1、21世紀(jì)是海洋的世紀(jì)，隨著海洋資源大量開發(fā)，海工工程越來(lái)越多，普通混凝土由于抗沖蝕性差、流變性差，以及抗海水腐蝕性差等方面的不足，不能滿足海洋工程的需要，水下不分散混凝土(Underwater concrete，UWC)因其抗沖蝕性好、水陸強(qiáng)度比高、水下自密實(shí)等優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越受到工程界的重視，本課題緊跟混凝土領(lǐng)域研究熱點(diǎn)，重點(diǎn)研究UWC組成、工作性、力學(xué)性能及耐久性等，為UWC的工程應(yīng)用提供可靠的技術(shù)支持。
　　本文首先對(duì)既有水下混

2、凝土用抗分散劑基本性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究，并分析了其與聚羧酸減水劑復(fù)配后的相容性?；谖墨I(xiàn)及本課題研究成果，總結(jié)了高性能水下不分散混凝土的配合比設(shè)計(jì)方法。并以C40水下不分散混凝土配合比為基礎(chǔ)配合比，采用單因素輪換法研究水膠比、抗分散劑摻量、砂率、減水劑摻量等主要影響因素對(duì)水下不分散混凝土流動(dòng)性、抗分散性和強(qiáng)度的影響變化規(guī)律，從而得到最優(yōu)混凝土配合比，在最優(yōu)配比基礎(chǔ)上還研究了粉煤灰、礦渣粉、硅灰三種摻合料在單摻、復(fù)摻及三摻時(shí)對(duì)水下不分散混凝

3、土流動(dòng)性、抗分散性、強(qiáng)度以及抗氯離子滲性的影響，揭示了水下不分散混凝土性能的主要影響因素及其影響規(guī)律。
　　以水泥凈漿為載體，研究了抗分散劑摻量對(duì)漿體流動(dòng)度和抗分散性的影響，以及抗分散劑和聚羧酸高效減水劑共同使用時(shí)的相容性?？狗稚搅康陀?.5％時(shí)，漿體流動(dòng)性隨抗分散劑摻量的增加而增加，當(dāng)抗分散劑摻量超過(guò)1.5％后，漿體流動(dòng)性顯著降低;抗分散劑摻量為0％～3.5％時(shí)，漿體通過(guò)水層后水樣pH值和濁度線性降低，粘度和剪切應(yīng)力線性增大

4、。通過(guò)抗分散劑與減水劑復(fù)配，可顯著提高漿體流動(dòng)性，剪切應(yīng)力與粘度出現(xiàn)下降趨勢(shì)，結(jié)果表明聚羧酸高效減水劑與抗分散劑有良好的相容性。
　　水膠比增大會(huì)提高混凝土的流動(dòng)性但是對(duì)混凝土抗分散性和強(qiáng)度不利;抗分散劑可顯著提高水下不分散混凝土的強(qiáng)度和抗分散性，但大量摻加對(duì)流動(dòng)性不利;在一定范圍內(nèi)提高砂率能可改善混凝土的流動(dòng)性，砂率過(guò)大時(shí)混凝土抗分散性略有增強(qiáng)，但混凝土流動(dòng)性變差、強(qiáng)度降低;用水量不變的情況下，聚羧酸高效減水劑可有效提高混凝土的

5、流動(dòng)性，但會(huì)降低混凝土的抗分散性和強(qiáng)度，因此減水劑摻量不能過(guò)大。
　　以混凝土流動(dòng)性、抗分散性和強(qiáng)度為測(cè)試指標(biāo)，研究了礦物摻合料對(duì)水下不分散混凝土性能的影響，在測(cè)試摻量范圍內(nèi)，粉煤灰和礦渣單摻時(shí)可提高混凝土的流動(dòng)性，同時(shí)一定程度上降低了混凝土抗分散性，單摻礦渣時(shí)混凝土早期強(qiáng)度變化不大，但后期強(qiáng)度明顯提高;粉煤灰和礦渣粉復(fù)摻時(shí)能起到“強(qiáng)度互補(bǔ)效應(yīng)”，兼顧了混凝土早期和后期強(qiáng)度，同時(shí)混凝土的抗分散性比單摻時(shí)有所提高;硅灰摻入混凝土中能