早强型珊瑚砂混凝土配合比设计.doc

一种早强型珊瑚砂混凝土配合比设计 商宁宁1 周伟2 （中国石油集团工程技术研究院，中国石油集团工程技术研究院） 摘要：我国南海某些岛礁地处热带气候，为珊瑚礁岛屿，珊瑚资源丰富，在不破坏当地生态环境的前提下，就地取材，用疏浚港池、航道挖出的珊瑚礁、砂和被台风海浪冲刷堆积的珊瑚礁、砂代替碎石、河沙，用海水代替淡水，配制能直接在水下施工的海水拌养珊瑚礁、砂混凝土，对于无筋的新建或修补混凝土工程，都有重要的现实意义和极高的实用价值。本实验对珊瑚砂混凝土性能影响较大的四个因素进行试验分析，最终优选出早强型珊瑚砂混凝土的最优配合比并进行了性能试验。 关键词：珊瑚砂混凝土 配合比 早强 1.前言 我国南海某些岛礁地处热带气候，为珊瑚礁岛屿，珊瑚资源丰富，距离大陆较远，岛礁上没有碎石、河沙等常规的建筑材料，施工用淡水也非常匮乏，新建水下构筑物工程所需的砂、石、淡水材料不得不从大陆用船舶运输，耗费大量人力、物力。因此，在不破坏当地生态环境的前提下，就地取材，用疏浚港池的珊瑚礁、砂和被台风海浪冲刷堆积的珊瑚礁、砂代替碎石、河沙，用海水代替淡水，配制能直接在水下施工的海水拌养珊瑚礁、砂混凝土，对于无筋的新建或修补混凝土工程，都有重要的现实意义和极高的实用价值。国外在二战时期就进行了珊瑚混凝土的相关研究，并进行了工程实际运用，我国于1997年在西沙某岛的护堤、防波堤等水工工程中使用了海水拌合珊瑚砂混凝土。本实验对珊瑚砂混凝土性能影响较大的四个因素进行试验分析，最终优选出早强型珊瑚砂混凝土的最优配合比并进行了性能试验。 2.试验原材料和试验依据 1）试验原材料 （1）水泥：盾石P.O42.5水泥 普通硅酸盐水泥性能特点：早期强度高，凝结时间早，泌水性小，具有优良的抗碳化及抗冻性特点。??适用性：冬季使用较好，适用于高层建筑及大体积混凝土工程，重要工程。表1为盾石P.O42.5水泥的技术标准。 表1 盾石P.O42.5水泥的技术标准 水泥标准 SO3 (%) LOSS (%) MgO (%) CL (%) 比表面积 凝结时间（min） 抗压强度（MPa） 抗折强度（MPa） 初凝 终凝 3天 28天 3天 28天 PO42.5 ≦3.5 ≦ 5.0 ≦5.0 ≦0.06 ≧350 ≧45 ≦600 ≧ 17 ≧42.5 ≧3.5 ≧6.5 作者简介：商宁宁 工程师 1986年生。2009年毕业于西南石油大学应用化学专业，现从事水下不分散混凝土技术服务工作。地址：天津市塘沽区津塘公路40号中国石油工程技术研究院；邮编300450；电话022E-mail：shangnn@。 （2）砂、石骨料 砂，不同细度模数珊瑚砂。石子，石灰岩碎石，5～25㎜连续级配。不同细度模数珊瑚砂如表2、表3所示。 表2珊瑚砂细度模数 序号 筛孔尺寸(mm) 0.16 0.315 0.63 1.65 2.50 5.00 细度模数 S1 累计筛余（%） 84.2 70.44 52.26 36.62 21.2 9.2 2.34 S2 累计筛余（%） 75.1 59.02 40.94 24.8 15.34 6.24 1.96 S3 累计筛余（%） 61.82 42.22 23.54 12.14 7.98 3.86 1.33 （3）水：自来水 （4）絮凝剂：中国石油工程技术研究院产UWB-Ⅱ型絮凝剂 （5）减水剂：BSH聚羧酸高性能减水剂 （6）调凝剂：UWB-T调凝剂 2）试验依据 （1）DL/T 5117-2000 《水下不分散混凝土试验规程》 （2）JTJ 270-1998 《水运工程混凝土试验规程》 3.试验方案 早强型珊瑚砂水下不分散混凝土要快凝快硬，且1d、3d强度均要求有一定的强度。根据现有的技术条件，选择采用普通硅酸盐水泥，同时添加适量的调凝剂，以满足快凝快硬要求。同时掺加适量减水剂，以保证混凝土的流动性和强度要求。通过研究不同细度模数珊瑚砂、调凝剂的用量变化对水下不分散混凝土性能的影响，确定符合技术要求的水下不分散混凝土配比方案。 4.早强型珊瑚砂水下不分散混凝土试验 1） 珊瑚砂细度模数对混凝土强度影响分析 本试验采用3种不同细度模数珊瑚砂对水下不分散混凝土的性能影响研究其规律。3种不同细度模数珊瑚砂如表2所示。减水剂和絮凝剂均按照推荐产量掺入。水下不分散混凝土理论配合比如表3所示为：水泥420kg/ m3，絮凝剂12 kg/ m3，水，220 kg/ m3，减水剂为水泥重量的0.4%。其中，水的实际用量以使混凝土达到基本相同的流动性（坍扩度50~55cm）为准。试验结果如表4所示。 表3 水下不分散混凝土配合比 材料用量，kg/m3 砂率, % W/C 水泥 珊瑚砂 石子 水 絮凝剂 减水剂