水下不分散混凝土配合比设计

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1、水下不分散混凝土配合比设计编制单位：第五项目部编制人：刘德政邵亮编制日期：2007年11月25日7水下不分散混凝土配合比设计摘要：本文以曹妃甸原油码头靠船墩、系缆墩水下封底混凝土为例，介绍了水下不分散混凝土配合比设计的过程。关键词：水下不分散混凝土；配合比设计1工程概况曹妃甸原油码头建设规模为新建30万吨级原油码头1座，兼顾15万吨和45万吨油轮靠泊作业。码头长度522m，采用蝶型布置，由一个工作平台、2个靠船墩和6个系缆墩组成。靠船墩和系缆墩设计将抗冰墩和码头墩台合为一体，采用半水下圆锥台结构，墩台底标高在设计低水位以下3.5m。为使靠船墩、系缆墩结构混凝土

2、能够形成干施工条件，采用了钢套箱结构并在结构混凝土下增设了2m封底混凝土。封底混凝土采用水下不分散混凝土，其作用为在水下浇筑凝结硬化后形成混凝土底板，抽水后与钢套箱一起作为挡水和模板结构，为结构混凝土提供干施工条件。曹妃甸原油码头地处外海，海况恶劣突风较多。水下不分散混凝土受风浪影响较大，所以除了添加必要的絮凝剂，在配合比设计时考虑到混凝土可能会产生裂缝和孔隙，同时为了让混凝土能够更快的凝结硬化、提高早期强度以抵御风浪影响和缩短工期，还需添加膨胀剂和调凝剂。2原材料情况2.1水泥：采用唐山冀东水泥厂生产的强度等级为42.5R的普通硅酸盐水泥。技术指标如下表（表

3、一）：检验项目标准稠度(%)细度(%)凝结时间安定性抗压强度(MPa)抗折强度(MPa)7初凝终凝3d28d3d28d检验结果28.40.92h28min4h30min合格26.253.26.28.92.2细骨料：采用产自卢龙的河砂。该砂为Ⅱ区中砂，细度模数一般在2.4~2.8之间，其中含有部分卵石，10mm以上颗粒含量在20%~25%之间，这部分卵石可以改善混凝土的流动性，提高混凝土的泵送性能。技术指标如下表（表二）：检验项目含泥量(%)泥块含量(%)表观密度(kg/m3)堆积密度(kg/m3)级配情况5.02.51.250.630.3150.16检验结果0

4、.80.026501550615245683972.3粗骨料：采用产自丰润的碎石。该碎石为级配良好的连续粒级，公称粒径为5~25mm，适用于泵送混凝土。技术指标如下表（表三）：检验项目含泥量(%)泥块含量(%)针片状含量(%)压碎指标值(%)级配情况2520161052.5检验结果0.20.067.323368981001002.4外加剂：在配合比的试拌过程中分别掺加了3~4种外加剂。分别为：中国石油集团工程技术研究院研制的UWB－Ⅱ型絮凝剂、天津豹鸣集团有限公司生产的UEA型膨胀剂、天津市雍阳减水剂厂生产UNF-5AST型聚羧酸减水剂、山东宝源化工有限公司生

5、产的调凝剂。①UWB－Ⅱ型絮凝剂能够赋予普通混凝土超强的抗分散性、适宜的流动性和施工性能；解决水下混凝土的抗分散性能，实现水下混凝土的自流平和自密实。UWB－II型絮凝剂掺量为水泥重量的1.5％～3.0％。7技术指标如下表（表四）：检验项目含气量(%)泌水率比(%)凝结时间坍落度(mm)坍扩度(mm)7d水陆抗压强度比(%)初凝终凝检验结果3.00.018h21min21h00min22045575②掺加UEA型膨胀剂后混凝土中形成水化硫铝酸钙产生适度膨胀力，在结构中建立0.2～0.7MPa预压应力，可抵消混凝土硬化过程中形成的收缩力，因而减少干缩裂缝，提高抗

6、裂和抗渗性能。UEA型膨胀剂掺量为水泥重量的8％～14％。技术指标如下表（表五）：检验项目细度(%)水中7d限制膨胀率(%)凝结时间氧化镁(%)碱含量(%)氯离子含量(%)抗压强度(MPa)初凝终凝7d28d检验结果4.90.0293h05min4h20min3.750.360.0228.248.8③聚羧酸减水剂是一种新型的高效减水剂，它具有强度高和耐热性、耐久性好等性能。其特点是在高温下坍落度损失小，具有良好的流动性，降低水灰比提高混凝土强度，改善混凝土和易性和密实性。UNF-5AST型聚羧酸减水剂掺量为水泥重量的0.5％～1.5％。技术指标如下表（表六）：

7、检验项目减水率(%)坍落度保留值(mm)硫酸钠含量(%)氯离子含量(%)抗压强度比(%)7净浆流动度(mm)对钢筋锈蚀作用30min60min3d7d28d检验结果270302101800.020.01无164133127　④调凝剂是用于混凝土中的快速凝固早强剂。用于建筑砂浆与各种混凝土中，加快水泥的硬化速度，缩短凝结时间，特别在冬季施工中，避免低温下凝结速度过慢。脱模快使混凝土能够尽早提高强度投入使用。调凝剂掺量为水泥重量的0.5％～1.5％。3配合比设计与试拌结果3.1配合比设计：依据《水下不分散混凝土施工技术规范》设计。3.1.1配制强度：水下不分散混凝

8、土的配制强度为R配=R设/t+1.64