水下灌注用混凝土坍落度损失问题的试验研究及对策

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1、http://www.paper.edu.cn水下灌注用混凝土坍落度损失问题的试验研究及对策李永栋河北建设勘察研究院有限公司，石家庄（050031）E-mail：lsf197921@163.com摘要：由于水下灌注用混凝土的特殊要求性，本文在施工现场的基础上根据现行规范规定，制定出了专门的坍落度的试验方法，通过实验数据总结出了一般水下灌注用混凝土坍落度的一般规律，对于特定的工程有一定的指导意义。关键词：水下灌注，混凝土，坍落度，坍落度损失1.引言随着经济发展和技术进步，高层建筑、工业厂房、高速铁路、高速公路等很多基础设施，对于地基承载力的要求也越来越高，所以混凝土灌注桩基

2、础在这些基础设施建设中广泛采用。影响混凝土灌注桩基础质量的因素有很多方面，如钻孔、钢筋笼制作及安放、混凝土搅拌及运输、混凝土灌注等，其中混凝土灌注质量的好坏直接影响到成品的质量。对于灌注用混凝土的工艺特性有很多规定，而其中最重要的一点就是入孔时的坍落度，要求灌注桩的混[1]凝土需要流动性好，有关文献指出：“混凝土自搅拌机出料至砍球开塞时间不宜超过30分钟，施工中间每间断30分钟后，要上下串一上导管，防止混凝土失去流动性，提升导管困难，增加发生事故的可能性。在施工过程中，中途中断浇注时间不宜超过30分钟，整个桩的浇注霎时间不宜过长，尽量在8小时内完毕。”《混凝土质量控制标准

3、》（GB50164-92）[2][3]及《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）要求：水下混凝土必须具备良好的和易性，配合比应通过试验确定；坍落度宜为180-220mm；水泥用量不少于360Kg/m3。并且灌注用混凝土的原材料也有相应的规定：“水下混凝土的含砂率宜为40%-45%，并选用中粗砂；粗骨料的最大粒径应＜40mm，有条件时可采用二级配。”由此可以看出，灌注水下混凝土对于入孔时的坍落度有着严格的要求。现在灌注混凝土一般采用商品混凝土，混凝土搅拌站距离施工工地一般都有一段较长的距离，而商品混凝土在运输过程中都存在程度不同的坍落度损失，如何保证入孔混凝土的坍落度，如何

4、减少运输过程中的坍落度损失成为一个重要的研究课题，有关这方面的论述文章[4，5，6]不少，但其内容多为泛泛而谈，缺乏实际的试验研究，因此对于混凝土坍落度的试验研究有一定的现实意义笔者在长期从事一线水下混凝土施工，通过总结几个类似工程的试验，根据试验数据总结出了一般规律，并根据多年施工经验提出了减小坍落度损失的对策，对于类似的工程有一定的借鉴意义。2.坍落度损失的原因分析混凝土坍落度损失是一个普遍存在的问题。影响混凝土坍落度损失的原因是多方面的，且这些因素相互关联。主要包括五个方面：2.1水泥方面如水泥中的矿物成分种类、不同矿物成分的含量、碱含量的匹配，细度、颗粒级配等；2

5、.2化学外加剂方面如高效减水剂的化学成分、分子量、交联度、磺化程度、平衡离子浓度以及缓凝剂的种-1-http://www.paper.edu.cn类、用量等，外加剂的加入使得混凝土中水泥颗粒分散度提高，加速了水泥颗粒的水化，随着新的水化物的不断生成，外加剂也不断地被消耗，使混凝土中外加剂的浓度越来越低，进而产生凝聚现象；2.3环境条件如温度、湿度、运输时间等，由于骨料之间的摩擦提高了混凝土拌合物的温度，由于环境温度与拌合物温度的升高加快了水份蒸发的速度，因而进一步加剧了混凝土拌合物坍落度损失的速度发的速度，因而进一步加剧了混凝土拌合物坍落度损失的速度。2.4混凝土本身的性

6、能混凝土本身的水灰比大小、减水剂掺入时间次序、掺和料的品种及掺加比例；2.5其他方面由于布朗运动、范德华力、重力和机械搅拌作用，使水泥颗粒之间相互吸引、凝聚．因而造成坍落度的降低。3.本文的试验结果及分析3.1采用的试验方法本次试验采用《普通混凝土拌合物性能试验方法》（GB/T50080-92）[7]要求的坍落度检测方法，在混凝土出搅拌机时测量一次，在出搅拌机后用混凝土罐车运输时每隔30min对其中的混凝土测量一次坍落度，根据几个工程的特点，取样试验在出搅拌机150min后结束，观察整理数据。3.2试验数据试验一（山东某工程）：拌合物为：P.O42.5水泥、中砂、16-3

7、1.5mm碎石、高效缓凝减水剂，砂率43%，减水剂掺量为水泥质量的1%，试验数据见表1、表2表1山东某工程混凝土坍落度表时间120（min）150（min）0（min）30（min）60（min）90（min）温度31℃1801501351201109530℃21019018017516315729℃20019018518017016528℃21521019518517517023℃20020018718017516521℃22021020519517516528℃22021021020019018530℃2102001851