一、概述
中國石油集團工程技術研究院于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等系列改進型號。為***老型絮凝劑獨有的“棉絮狀”對施工機械的影響,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***有關人員,經(jīng)過3年的課題攻關,于2003年采用高分子接枝聚合技術研制成功UWB-Ⅱ型水下不分散混凝土絮凝劑,并獲***發(fā)明專利(ZL02129639.1);其試驗室90天強度可達100Mpa,***大應用水深已達246m。使水下不分散混凝土在施工性能、抗分散性能、流動性能、塌落度損失控制及物理力學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,中國石油***集團***新標準Q/SY1092—2009《水下不分散混凝土施工技術規(guī)范》也于2009年修訂后正式頒布實行,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。
二、技術特點
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、施工性能和力學性能三者之間的矛盾,真正實現(xiàn)了水下混凝土的自流平和自密實。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”對施工機械的影響。和普通混凝土相比,II型配制的水下不分散砼對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天水陸強度比在60%~70%,28天水陸強度比在70~80%;Ⅱ型水下不分散混凝土7天水陸強度比在70%~85%,28天水陸強度比在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,會出現(xiàn)板結(jié)現(xiàn)象而失去流動性;Ⅱ型水下不分散混凝土靜停1小時,坍落度基本無損失,2小時坍落度損失小于10%,具有***的施工性。
4、流動性:老型水下不分散混凝土在塌擴度≥480mm時,容易出現(xiàn)離析現(xiàn)象,一般情況下施工塌擴度均小于500mm;Ⅱ型水下不分散混凝土塌擴度在500mm以上時,其和易性、保水性良好,不會出現(xiàn)離析現(xiàn)象。Ⅱ型混凝土具有更好的填充性和自密實性。
5、強度: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度時,Ⅱ型絮凝劑可節(jié)約水泥材料用量。
6、凝結(jié)時間: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)時間。
7、與水泥的適應性:由于Ⅱ型水下不分散混凝土采用新型的高分子體系,對水泥的適應性更加廣泛,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、砂石同時加入攪拌機內(nèi)。樁基中常用摻量為1.0%~1.5%。
- 攪拌機宜采用強制式攪拌機,一般攪拌60s~90s,若采用自落式攪拌機,攪拌時間應適當延長。
- 采用導管、泵接導管等傳統(tǒng)水下施工機具時,建議UWB摻量為2.0~2.5%;采用吊罐、溜槽以及泵直接施工時,宜采用2.5~3.0%摻量。無論采用何種施工機具,當混凝土在水下有落差或有較長的流動距離時宜采用高摻量。
- 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***煤灰會降低早期強度、延長凝結(jié)時間,同時對抗分散性能有一定的不利影響,使用粉煤灰代替水泥時其替代量不宜超過15%。
- 水泥優(yōu)先采用42.5#普硅或硅酸鹽水泥,無貨源時可采用32.5#水泥,混凝土在水中有落差時,膠凝材料總量不應低于400kg/m3。
- 水下不分散混凝土中細骨料宜采用中粗砂,石子級配一般采用5~25mm范圍,***大粒徑一般不超過32mm,砂率一般為38~46%。
- 水下不分散流動性應以坍擴度值作為衡量基準,坍擴展的選擇可按如下推薦值:導管法施工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,儲存期為一年。
四、應用范圍
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,排水口防水沖擊補強底板、水下承臺、海堤護岸,護坡,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用以來,已在***許多地區(qū)得到應用,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、***、冶金及國防等系統(tǒng)得到廣泛應用,并遠銷臺灣、赤道幾內(nèi)亞、巴基斯坦及東南亞地區(qū)?;炷劣昧恳殉^50萬立方米,***大應用水深246m,頗受工程設計部門和施工單位的好評。
五、UWB-Ⅱ型水下不分散混凝土部分應用工程實例
- 云南麻栗坡天保水電廠,設計標號C20,泵送施工。
- 蘇州東方大道B標跨湖大橋封底,設計標號C25,導管施工。
- 江蘇錫太高速張家港河橋封底,設計標號C35,泵接導管施工。
- 上海楊山深水港一期路場1#出水口,設計標號C30,泵接導管施工。
- 南京新港某***碼頭水下梁,設計標號C35,泵接導管施工。
- 三峽右岸重件碼頭工程,設計標號C30 ,泵送施工。
- 勝利油田孤東海上平臺工程,設計標號C25,溜槽施工。
- 廣西大唐巖灘電廠流壩修補,設計標號C25,導管施工。
- 天津海河護岸金剛橋段施工,設計C30,泵送施工。
10、云南漫灣電廠2、3、4、5、6期水墊塘修補,設計標號***0,吊罐法施工。
11、潤昌船廠水下梁連接施工,設計標號C50,泵接導管施工。
12、黃龍灘水庫右導墻補強加固,設計標號C30,泵接溜槽施工。
13、西寧鋼廠沉淀池沉井封底,設計標號C25,泵接導管施工。
14、拉薩柳梧大橋承臺封底,設計標號C20,泵接導管施工。
15、河南平頂山礦井封底,設計標號C25,吊罐法施工。
單位:中國石油集團工程技術研究院 聯(lián)系人:周偉
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