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工程技術(shù)知識(shí):水下不分散混凝土的配合比設(shè)計(jì)配制要求

2015-06-30 09:02  來源于網(wǎng)絡(luò)  【  【打印】【我要糾錯(cuò)】

1.原材料

水下不分散混凝土所采用的原材料除絮凝劑外,一般的施工可以使用與普通混凝土所用的水泥、水、粗骨料、細(xì)骨料等相同的原材料。

2.配合比

水下不分散混凝土的配合比設(shè)計(jì),一般指決定水泥、水、粗骨料、細(xì)骨料、絮凝劑及其他外加劑的組成比例。其配合比除滿足設(shè)計(jì)所提出的強(qiáng)度要求外,由于水下不分散混凝土的施工質(zhì)量在很大程度上取決于其粘稠性和流動(dòng)性,所以在配合比設(shè)計(jì)時(shí)更為重要的是滿足水下施工的抗分散性和流動(dòng)性的要求。

(1)施工流動(dòng)性的確定

水下不分散混凝土在水下澆筑施工不可能進(jìn)行搗固作業(yè),靠其本身良好的流動(dòng)性達(dá)到自流平、自密實(shí)。為此,水下不分散混凝土的流動(dòng)性在很大程度上決定了水下混凝土澆筑質(zhì)量。

(2)混凝土強(qiáng)度的配制

對(duì)水下不分散混凝土的配置強(qiáng)度與陸上混凝土的配置強(qiáng)度的規(guī)律相近。一般水下不分散混凝土的強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求為20~40MPa。其強(qiáng)度設(shè)計(jì)基本上遵循水灰比定則。

(3)水灰比

水灰比主要根據(jù)水下不分散混凝土的強(qiáng)度來確定的,同時(shí)考慮混凝土耐久性的要求。其水灰比大小應(yīng)統(tǒng)一綜合考慮,并應(yīng)采用其較小者作為設(shè)計(jì)水灰比。這與普通混凝土水灰比設(shè)計(jì)相近。

(4)單位用水量

由于絮凝劑的摻入,水下不分散混凝土粘性大大提高,要使水下不分散混凝土達(dá)到自流平、自密實(shí),得到流動(dòng)性好的水下不分散混凝土,其單位用水量比普通混凝土要大得多。一般坍落擴(kuò)展度要達(dá)到45cm左右,水下不分散混凝土的單位用水量約為230kg/m3。試配時(shí)還可加入減水劑、引氣劑等并輔以調(diào)整砂率、選擇粗骨料的最大粒徑等方法,盡可能降低單位用水量。

(5)單位水泥用量

單位水泥用量是根據(jù)單位用水量和水灰比確定的。水下不分散混凝土單位用水量大,因此單位水泥用量也大。一般水下不分散混凝土強(qiáng)度≥20MPa時(shí),單位水泥用量≥400kg/m3。

(6)砂率

與水下不分散混凝土的流動(dòng)性有一定關(guān)系,其砂率大小應(yīng)使水下不分散混凝土有適宜的流動(dòng)性,以單位用水量最小來確定。砂的細(xì)度模數(shù)越小,其砂率也應(yīng)減少,一般控制在35%~45%為宜。

(7)粗骨料最大粒徑

粗骨料的最大粒徑與水下不分散混凝土抗分散有一定關(guān)系。粗骨料粒徑過大,混凝土在水下澆筑容易分離,且容易使混凝土過渡區(qū)產(chǎn)生缺陷,影響水下不分散混凝土的質(zhì)量。最大粒徑的選擇一定要和混凝土的質(zhì)量、混凝土的經(jīng)濟(jì)性綜合考慮,一般情況下最大粒徑在40mm以下。同時(shí)要求不得超過構(gòu)件最小尺寸的1/4及鋼筋間距的3/4。

(8)絮凝劑和其他外加劑的摻量

絮凝劑賦予水下不分散混凝土一定的粘稠性,使水下不分散混凝土在水下澆筑時(shí)不分散、不離析。一般絮凝劑的摻量與混凝土的粘稠性大小有關(guān),為此,絮凝劑的摻量可根據(jù)施工方法、施工條件等通過試驗(yàn)來確定,一般絮凝劑摻量占水泥重量的1%~2.5%。

對(duì)于其他外加劑需進(jìn)行與使用目的相適應(yīng)的試驗(yàn),一般絮凝劑與各種減水劑、引氣劑等相容性都比較好。

(9)含氣量

對(duì)于水下不分散混凝土含氣量與一般混凝土要求相同,但在處于潮差段的水下不分散混凝土要求含氣量達(dá)到5%。

3.試配和校準(zhǔn)

試配是水下不分散混凝土配合比設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要階段,混凝土試配量一般為15~30L,試配時(shí),主要測(cè)定水下不分散混凝土的流動(dòng)性、抗分散性、抗壓強(qiáng)度等主要性能。試配與原配合比設(shè)計(jì)有不符合之處,應(yīng)通過用水量、水灰比、絮凝劑及外加劑用量、混凝土級(jí)配等加以調(diào)整。當(dāng)對(duì)施工的混凝土還有其他性能要求時(shí),也要對(duì)其他項(xiàng)目進(jìn)行試驗(yàn)。

4.?dāng)嚢?/strong>

水下不分散混凝土的攪拌與普通混凝土大致相同。攪拌時(shí)將水泥、骨料與絮凝劑和其他外加劑同時(shí)加入進(jìn)行攪拌約20~30s,然后加水?dāng)嚢,根?jù)施工需要,若絮凝劑與流化劑同時(shí)使用,可根據(jù)運(yùn)輸時(shí)間、流化劑的流動(dòng)性損失和施工條件等,可將流化劑采用后摻法,待運(yùn)輸后在現(xiàn)場(chǎng)附近摻入并進(jìn)行攪拌30~40s。由于水下不分散混凝土粘性大,要想制備勻質(zhì)混凝土,最好采用強(qiáng)制式攪拌機(jī),攪拌時(shí)間一般是2~3min,并應(yīng)通過試驗(yàn)加以確定。若施工現(xiàn)場(chǎng)不具備強(qiáng)制攪拌條件,也可采用正反轉(zhuǎn)可傾式攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌,但攪拌時(shí)間需延長(zhǎng)到3~6min。若在攪拌車中加入絮凝劑進(jìn)行攪拌時(shí),根據(jù)攪拌車的攪拌能力,最短需攪拌5min以上。當(dāng)攪拌機(jī)內(nèi)的水下不分散混凝土未全部排出時(shí),不得投入下批材料進(jìn)行攪拌,攪拌停止后,必須對(duì)攪拌機(jī)進(jìn)行徹底清洗。

5.運(yùn)輸與澆筑

(1)運(yùn)輸

水下不分散混凝土工程量大,必須在混凝土攪拌站集中攪拌再運(yùn)往現(xiàn)場(chǎng)時(shí),一般陸上運(yùn)輸有攪拌車或車載吊罐、料斗等,水上運(yùn)輸用吊罐、料斗等裝在駁船上運(yùn)往現(xiàn)場(chǎng)。

若在現(xiàn)場(chǎng)攪拌,現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸必須考慮工程條件、施工環(huán)境、混凝土量、混凝土工作性能及經(jīng)濟(jì)性等。一般現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸方法有混凝土泵、吊罐或料斗、溜槽及手推車運(yùn)輸?shù)。棍凝土泵適用于現(xiàn)場(chǎng)較長(zhǎng)距離運(yùn)輸,運(yùn)距(水平壓送)可達(dá)200m,運(yùn)輸量一般為9~30m3/h,一般大中型水下工程比較適宜。吊罐或料斗運(yùn)輸對(duì)中小型水下工程比較適用,運(yùn)輸距離一般不超過50m,每次運(yùn)輸量為0.5~2.0m3/次。溜槽適用于混凝土流動(dòng)性較好、水深不超過2m的水下直接澆筑工程,運(yùn)輸量一般為30m3/h左右。手推車適用水深不超過2m的小型水下工程,運(yùn)輸量為0.05~0.2m3/次,施工比較靈活,但由于水下不分散混凝土粘性大,卸車較困難,在混凝土運(yùn)輸結(jié)束時(shí),應(yīng)清選運(yùn)輸設(shè)備。

(2)澆筑

水下不分散混凝土的澆筑主要有導(dǎo)管法、泵送法、容器(吊罐、料斗)開底法、溜槽法、袋裝法、模袋法、自流灌漿法等。

水下不分散混凝土導(dǎo)管法施工與普通混凝土導(dǎo)管法施工要求基本相同。由于水下不分散混凝土的自流平性和抗分散性,很少出現(xiàn)水下流動(dòng)帶來的混凝土質(zhì)量下降,其流動(dòng)直徑可達(dá)4~6m,所以在導(dǎo)管配置時(shí),應(yīng)考慮到水下不分散混凝土的特性。澆筑時(shí)除要求能連續(xù)將混凝土供給料斗外,并應(yīng)盡可能將料斗的容積加大,以保證混凝土連續(xù)澆筑。在保證混凝土能連續(xù)澆筑的條件下,也可將盡管下端從混凝土中拔出0.5m以內(nèi),使混凝土在水中自由下落,也能保證混凝土的質(zhì)量。導(dǎo)管法施工一般水流速度要求小于3m/s。

泵送法施工與普通混凝土基本相同。但由于泵送水下不分散混凝土的管內(nèi)壓力損失一般為普通混凝土的2~3倍,有時(shí)會(huì)達(dá)到4倍,因此,在泵送較長(zhǎng)距離時(shí),必須擴(kuò)大管徑,降低輸送速度,減少?gòu)濐^,加大輸送泵壓等。水下不分散混凝土泵送施工時(shí),其水流速度要求小于3m/s。

容器開底法。裝有水下不分散混凝土的開底容器如料罐或料斗放入水下澆筑處后,澆筑時(shí)容器底必須易于開啟,在不妨礙施工的情況下,宜盡量采用大容量的容器,底的形狀以水下不分散混凝土能順利流出為佳。由于容器用吊車運(yùn)輸,可在垂直、水平部位靈活澆筑,施工技術(shù)相對(duì)導(dǎo)管法和泵送法要求較低,操作比較簡(jiǎn)便。

溜槽法。一些小型工程可將水下不分散混凝土沿溜槽直接滑入澆筑的水下構(gòu)筑物中,其溜槽長(zhǎng)度一般為5~30m。溜槽法要求水下不分散混凝土易于流動(dòng),溜槽與水平夾角一般應(yīng)不小于60°。

無(wú)論哪種澆筑方法,在澆筑前應(yīng)充分考慮運(yùn)輸與澆筑機(jī)具的配套與銜接,應(yīng)對(duì)其機(jī)具進(jìn)行認(rèn)真檢查,以防止出現(xiàn)故障。

6.模板與養(yǎng)護(hù)

(1)模板

水下不分散混凝土的模板由于有垂直荷載、水平荷載作用及側(cè)壓力較大,所以模板必須能準(zhǔn)確無(wú)誤地確保所施工的構(gòu)筑物的位置、形狀和尺寸。模板組裝要求嚴(yán)密,大型模板應(yīng)盡量在水上安裝,模板組裝和拆卸作業(yè)應(yīng)力求操作簡(jiǎn)單、易行,注意安全

(2)養(yǎng)護(hù)

水下不分散混凝土澆筑到水下后,在養(yǎng)護(hù)中不必對(duì)干燥、凍融等加以考慮。雖然水下不分散混凝土有較大的粘性,對(duì)動(dòng)水和波浪抵抗力較強(qiáng),但還應(yīng)采取相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)措施,在混凝土表面最好有所遮蓋,以避免動(dòng)水、波浪的沖刷和掏空;炷翝仓,要養(yǎng)護(hù)到混凝土達(dá)到必要的拆模強(qiáng)度,才能拆除模板。

責(zé)任編輯:soso
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