一、概述
中國(guó)石油集團(tuán)工程技術(shù)研究院于1983年研發(fā),1987年首先研制成功UWB-Ⅰ型水下不分散混凝土絮凝劑,獲***發(fā)明專利。1990年又研制出SCR型絮凝劑并獲***發(fā)明專利,后又先后研制成功UWB-S、UWB-Z、UWB-400等系列改進(jìn)型號(hào)。為***老型絮凝劑獨(dú)有的“棉絮狀”對(duì)施工機(jī)械的影響,以及塌落度損失、和易性、充填性、用水量等方面存在的問題,石油研究院***有關(guān)人員,經(jīng)過3年的課題攻關(guān),于2003年采用高分子接枝聚合技術(shù)研制成功UWB-Ⅱ型水下不分散混凝土絮凝劑,并獲***發(fā)明專利(ZL02129639.1);其試驗(yàn)室90天強(qiáng)度可達(dá)100Mpa,***大應(yīng)用水深已達(dá)246m。使水下不分散混凝土在施工性能、抗分散性能、流動(dòng)性能、塌落度損失控制及物理力學(xué)性能等方面都有了突破性的提高。為更好的配合水下不分散混凝土施工,中國(guó)石油***集團(tuán)***新標(biāo)準(zhǔn)Q/SY1092—2009《水下不分散混凝土施工技術(shù)規(guī)范》也于2009年修訂后正式頒布實(shí)行,為水下不分散混凝土施工提供了規(guī)范依據(jù)。目前我院已形成了水下不分散混凝土系列產(chǎn)品、規(guī)范、施工等配套技術(shù)。
二、技術(shù)特點(diǎn)
UWB-Ⅱ型絮凝劑是粉末狀物質(zhì),能夠賦予普通混凝土***的抗分散性、適宜的流動(dòng)性和滿意的施工性能;從根本上解決了水下混凝土的抗分散性能、施工性能和力學(xué)性能三者之間的矛盾,真正實(shí)現(xiàn)了水下混凝土的自流平和自密實(shí)。UWB-II絮凝劑摻量為水泥重量的2.0~3.0%,常用2.5%,同摻法摻入。
Ⅱ型水下不分散混凝土與老型水下不分散混凝土相比,如下性能明顯改善:
1、攪拌粘度和泵送阻力:由于采用了不同的高分子體系,II型絮凝劑配制的水下不分散砼相對(duì)與老型水下不分散砼攪拌阻力降低約50~60%,泵送阻力降低約20~30%,解決了老型砼呈現(xiàn)出的“棉絮狀”對(duì)施工機(jī)械的影響。和普通混凝土相比,II型配制的水下不分散砼對(duì)攪拌和泵送效率基本無影響,但泵送阻力增加10%~15%
2、抗分散性能:老型水下不分散混凝土7天水陸強(qiáng)度比在60%~70%,28天水陸強(qiáng)度比在70~80%;Ⅱ型水下不分散混凝土7天水陸強(qiáng)度比在70%~85%,28天水陸強(qiáng)度比在80~90%,Ⅱ型的抗分散性能提高明顯。
3、塌落度保持性:老型水下不分散混凝土在靜停15分鐘左右時(shí),會(huì)出現(xiàn)板結(jié)現(xiàn)象而失去流動(dòng)性;Ⅱ型水下不分散混凝土靜停1小時(shí),坍落度基本無損失,2小時(shí)坍落度損失小于10%,具有***的施工性。
4、流動(dòng)性:老型水下不分散混凝土在塌擴(kuò)度≥480mm時(shí),容易出現(xiàn)離析現(xiàn)象,一般情況下施工塌擴(kuò)度均小于500mm;Ⅱ型水下不分散混凝土塌擴(kuò)度在500mm以上時(shí),其和易性、保水性良好,不會(huì)出現(xiàn)離析現(xiàn)象。Ⅱ型混凝土具有更好的填充性和自密實(shí)性。
5、強(qiáng)度:老型水下不分散混凝土單方混凝土用水量在230~255KG/m3;Ⅱ型水下不分散混凝土單方混凝土用水量在200~235KG/m3,在獲得同等的混凝土強(qiáng)度時(shí),Ⅱ型絮凝劑可節(jié)約水泥材料用量。
6、凝結(jié)時(shí)間:與Ⅱ型水下不分散混凝土匹配的調(diào)凝劑范圍更加廣泛,可更容易的通過選擇調(diào)凝劑來調(diào)整凝結(jié)時(shí)間。
7、與水泥的適應(yīng)性:由于Ⅱ型水下不分散混凝土采用新型的高分子體系,對(duì)水泥的適應(yīng)性更加廣泛,可用于特種水泥。
8、施工方法:老型絮凝劑適宜采用吊罐法施工,II型絮凝劑則適用于各種施工方法,尤其適用于泵送或泵接導(dǎo)管施工工藝。
三、產(chǎn)品使用說明
- 絮凝劑為固體***,在混凝土中摻量為2.0%~3.0%(占水泥重量),常用摻量2.5%,在混凝土中的***用量一般在10~15kg/m3。在水泥凈漿中摻量為1.5~2.5%,常用摻量2.0%;在砂漿中摻量2.0~2.5%,常用摻量2.0%。宜采用同摻法,與水泥、砂石同時(shí)加入攪拌機(jī)內(nèi)。樁基中常用摻量為1.0%~1.5%。
- 攪拌機(jī)宜采用強(qiáng)制式攪拌機(jī),一般攪拌60s~90s,若采用自落式攪拌機(jī),攪拌時(shí)間應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)。
- 采用導(dǎo)管、泵接導(dǎo)管等傳統(tǒng)水下施工機(jī)具時(shí),建議UWB摻量為2.0~2.5%;采用吊罐、溜槽以及泵直接施工時(shí),宜采用2.5~3.0%摻量。無論采用何種施工機(jī)具,當(dāng)混凝土在水下有落差或有較長(zhǎng)的流動(dòng)距離時(shí)宜采用高摻量。
- 一般情況下不需要摻加減水劑,如有特殊要求,可摻加聚羧酸或氨基減水劑,不宜摻加萘系和木質(zhì)素減水劑。摻***煤灰會(huì)降低早期強(qiáng)度、延長(zhǎng)凝結(jié)時(shí)間,同時(shí)對(duì)抗分散性能有一定的不利影響,使用粉煤灰代替水泥時(shí)其替代量不宜超過15%。
- 水泥優(yōu)先采用42.5#普硅或硅酸鹽水泥,無貨源時(shí)可采用32.5#水泥,混凝土在水中有落差時(shí),膠凝材料總量不應(yīng)低于400kg/m3。
- 水下不分散混凝土中細(xì)骨料宜采用中粗砂,石子級(jí)配一般采用5~25mm范圍,***大粒徑一般不超過32mm,砂率一般為38~46%。
- 水下不分散流動(dòng)性應(yīng)以坍?dāng)U度值作為衡量基準(zhǔn),坍?dāng)U展的選擇可按如下推薦值:導(dǎo)管法施工38~45cm,泵送法施工38~48cm,吊罐法施工35~45㎝。
8、本產(chǎn)品采用內(nèi)襯塑料薄膜,外套牛皮紙編織袋,規(guī)格為25kg/袋。注意防潮,儲(chǔ)存期為一年。
四、應(yīng)用范圍
UWB-Ⅱ型水下不分散混凝土絮凝劑可用于沉井封底、圍堰、沉箱、拋石灌漿、水下連續(xù)墻澆注、水下基礎(chǔ)找平及填充、RC板等水下大面積無施工縫工程,大口徑灌注樁,碼頭、大壩、水庫修補(bǔ),排水口防水沖擊補(bǔ)強(qiáng)底板、水下承臺(tái)、海堤護(hù)岸,護(hù)坡,封樁堵漏以及普通混凝土較難施工的水下工程。
UWB系列水下不分散混凝土絮凝劑自研制成功應(yīng)用以來,已在***許多地區(qū)得到應(yīng)用,北起黑龍江、吉林、南近赤道海域及海南三亞,西自蘭州,重慶,東到丹東及沿海各省份,已在交通、鐵道、水利、電力、城建、石油、石化、煤炭、***、冶金及國(guó)防等系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用,并遠(yuǎn)銷臺(tái)灣、赤道幾內(nèi)亞、巴基斯坦及東南亞地區(qū)。混凝土用量已超過50萬立方米,***大應(yīng)用水深246m,頗受工程設(shè)計(jì)部門和施工單位的好評(píng)。
五、UWB-Ⅱ型水下不分散混凝土部分應(yīng)用工程實(shí)例
- 云南麻栗坡天保水電廠,設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)C20,泵送施工。
- 蘇州東方大道B標(biāo)跨湖大橋封底,設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)C25,導(dǎo)管施工。
- 江蘇錫太高速張家港河橋封底,設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)C35,泵接導(dǎo)管施工。
- 上海楊山深水港一期路場(chǎng)1#出水口,設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)C30,泵接導(dǎo)管施工。
- 南京新港某***碼頭水下梁,設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)C35,泵接導(dǎo)管施工。
- 三峽右岸重件碼頭工程,設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)C30 ,泵送施工。
- 勝利油田孤東海上平臺(tái)工程,設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)C25,溜槽施工。
- 廣西大唐巖灘電廠流壩修補(bǔ),設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)C25,導(dǎo)管施工。
- 天津海河護(hù)岸金剛橋段施工,設(shè)計(jì)C30,泵送施工。
10、云南漫灣電廠2、3、4、5、6期水墊塘修補(bǔ),設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)***0,吊罐法施工。
11、潤(rùn)昌船廠水下梁連接施工,設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)C50,泵接導(dǎo)管施工。
12、黃龍灘水庫右導(dǎo)墻補(bǔ)強(qiáng)加固,設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)C30,泵接溜槽施工。
13、西寧鋼廠沉淀池沉井封底,設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)C25,泵接導(dǎo)管施工。
14、拉薩柳梧大橋承臺(tái)封底,設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)C20,泵接導(dǎo)管施工。
15、河南平頂山礦井封底,設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)C25,吊罐法施工。
單位:中國(guó)石油集團(tuán)工程技術(shù)研究院 聯(lián)系人:周偉
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