CN102557562A - 水下速凝柔性混凝土 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水下速凝柔性混凝土，其组分包括速凝填充材料、膨润土、粉煤灰、水、砂、石子和絮凝剂，在每立方米所述水下速凝柔性混凝土中所述各组分的含量为：速凝填充材料234～272kg，膨润土70～81kg，粉煤灰399～464kg，水541～630kg，砂0～166kg，石子0～166kg，絮凝剂10.5～12.3kg。该水下速凝柔性混凝土与水体基本无交汇融合，可根据需要调节凝固时间，水下自流平，具有很好的适应变形能力，且可根据工程需要调整其强度性能，特别适合由地面或水上平台向水下甚至深水灌注作业，解决了水利水电工程中水下结构的快速修补、堵漏的技术问题，且施工方便，从而降低了经济损失和工程风险。
Description
技术领域
本发明涉及一种混凝土，具体地指一种在水下能速凝且具自流平的混凝土。
背景技术
水利水电工程水下混凝土结构经常遇到破损、渗漏等问题，特别是水库面板堆石坝混凝土坝面出现面板破裂、漏水等事故时，均希望获得一种有效的材料能及时修补堵漏，以减小经济损失。
在水利水电工程的水下结构抢险、修补及堵漏等过程中技术运用非常复杂。其中，水下施工的混凝土材料性能是决定抢险、堵漏能否成功的一个关键因素。现有的堵漏材料应用范围一般为陆上堵漏，因其运用在水下时具有凝固时间长，自流性差的特性，所以容易被漏点高速水流带走、冲散，从而难以达到堵漏的效果，此外，现有的堵漏材料在封填住漏洞后还常常因为抗压强度低、不密实，抗渗性能差而使得修补处再次出现漏点。
发明内容
本发明的目的就是为了克服现有的混凝土凝固时间长、自流性差的缺点，提供了一种抗压强度高、密实，抗渗性能好的适用于一定水速下作业的速凝柔性混凝土。
为实现上述目的，本发明提供了一种水下速凝柔性混凝土，其组分包括速凝填充材料、膨润土、粉煤灰、水、砂、石子和絮凝剂，在每立方米所述水下速凝柔性混凝土中所述各组分的含量为：速凝填充材料234～272kg，膨润土70～81kg，粉煤灰399～464kg，水 541～630kg，砂0～166kg，石子0～166kg，絮凝剂10.5～12.3kg；
其中，所述速凝填充材料为硫铝酸盐、氧化钙、硫酸钙的混合物，所述硫铝酸盐、氧化钙及硫酸钙之间的重量比为：2.4～6∶1.8～2.2∶1。速凝填充材料可以根据实际需要调节其组分比例，硫铝酸盐的占比越大其凝结速度越快，反之，氧化钙及硫酸钙的占比越大，凝结速度越慢。
优选地，所述絮凝剂为改性UWB型絮凝剂。本发明采用的UWB型絮凝剂为市售，可提高混凝土的水下不分散性能。
优选地，所述粉煤灰为I或II级粉煤灰。其中，I级粉煤灰性能更佳，但是采用II级粉煤灰可以降低造价。
优选地，所述砂的细度模数为2.7～3.3。砂粒要选择合适的细度，使用太粗的砂会使水下速凝柔性混凝土的粘性变差，使用太细的砂又会需要增大絮凝剂的使用量、增加了成本且成品的性能也不稳定。
优选地，所述石子的粒径为5～20mm。采用小石子作为骨架来增加水下速凝柔性混凝土的体积稳定性，降低造价，太大的石子流动性差不利于水下补漏。
优选地，所述氧化钙的选料为石灰，所述硫酸钙的选料为石膏。虽然石灰和石膏均含有杂质，但是不影响水下速凝柔性混凝土的效果，其价格较低，降低了生产成本。
优选地，在每立方米所述水下速凝柔性混凝土中所述各组分的含量为：速凝填充材料234kg，膨润土70kg，粉煤灰399kg，水541kg，砂166kg，石子166kg，絮凝剂10.5kg，其中，所述速凝填充材料中所述硫铝酸盐、氧化钙及硫酸钙之间的重量比为：3∶2∶1。
本发明的有益效果：提供了一种具有良好的水下稳定性、水下凝固性、水下施工特性、较好的柔性和适宜的强度性能的速凝柔性混凝土，它与水体基本无交汇融合，可根据需要改变硫铝酸盐、氧化钙及硫酸钙之间的重量比来调节凝固时间，水下自流平，具有很 好的适应变形能力，且可根据工程需要改变掺和料掺量来调整其强度性能，特别适合由地面或水上平台向水下甚至深水灌注作业，解决了水利水电工程中水下结构的快速修补、堵漏的技术问题，且施工方便，从而降低了经济损失和工程风险。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
实施例1
按照下述组分配制水下速凝柔性混凝土：速凝填充材料234kg/m3，膨润土70kg/m3，粉煤灰399kg/m3，水541kg/m3，砂166kg/m3，石子166kg/m3，絮凝剂10.5kg/m3，其中，速凝填充材料中硫铝酸盐、氧化钙及硫酸钙之间的重量比为：3∶2∶1。并将制得的水下速凝柔性混凝土进行注浆实验，检测得到的数据见表1。
实施例2
按照下述组分配制水下速凝柔性混凝土：速凝填充材料272kg/m3，膨润土78kg/m3，粉煤灰464kg/m3，水630kg/m3，砂20kg/m3，石子150kg/m3，絮凝剂12.0kg/m3，其中，速凝填充材料中硫铝酸盐、氧化钙及硫酸钙之间的重量比为：4∶2.1∶1。并将制得的水下速凝柔性混凝土进行注浆实验，检测得到的数据见表1。
实施例3
按照下述组分配制水下速凝柔性混凝土：速凝填充材料247kg/m3，膨润土81kg/m3，粉煤灰420kg/m3，水600kg/m3，砂80kg/m3，石子120kg/m3，絮凝剂11.5kg/m3，其中，速凝填充材料中硫铝酸盐、氧化钙及硫酸钙之间的重量比为：2.4∶1.8∶1。并将制得的水下速凝柔性混凝土进行注浆实验，检测得到的数据见表1。
实施例4
按照下述组分配制水下速凝柔性混凝土：速凝填充材料258kg/m3，膨润土73kg/m3，粉煤灰408kg/m3，水570kg/m3，砂156kg/m3，石子160kg/m3，絮凝剂12.3kg/m3，其中，速凝填充材料中硫铝酸盐、氧化钙及硫酸钙之间的重量比为：5∶1.9∶1。并将制得的水下速凝柔性混凝土进行注浆实验，检测得到的数据见表1。
实施例5
按照下述组分配制水下速凝柔性混凝土：速凝填充材料264kg/m3，膨润土75kg/m3，粉煤灰450kg/m3，水610kg/m3，石子70kg/m3，絮凝剂11.0kg/m3，其中，速凝填充材料中硫铝酸盐、氧化钙及硫酸钙之间的重量比为：3.3∶2.2∶1。并将制得的水下速凝柔性混凝土进行注浆实验，检测得到的数据见表1。
实施例6
按照下述组分配制水下速凝柔性混凝土：速凝填充材料264kg/m3，膨润土79kg/m3，粉煤灰433kg/m3，水580kg/m3，砂100kg/m3，絮凝剂11.7kg/m3，其中，速凝填充材料中硫铝酸盐、氧化钙及硫酸钙之间的重量比为：4.5∶1.9∶1。并将制得的水下速凝柔性混凝土进行注浆实验，检测得到的数据见表1。
实施例7
按照下述组分配制水下速凝柔性混凝土：速凝填充材料264kg/m3，膨润土71kg/m3，粉煤灰412kg/m3，水590kg/m3，絮凝剂10.7kg/m3，其中，速凝填充材料中硫铝酸盐、氧化钙及硫酸钙之间的重量比为：6∶2.2∶1。并将制得的水下速凝柔性混凝土进行注浆实验，检测得到的数据见表1。
需要说明的是，上述实施例中的絮凝剂是由天津中国石油天然气总公司工程技术研究所研制生产的改性UWB型絮凝剂。砂和石子的添加量可以按照实际施工需要来确定，在需要大面积填补的地方应采用较多的砂和石子，小面积的地方可以减少，甚至在局部补漏的缝隙处可以不用砂和石子，以获得更密实的填补效果。
表1各实施例中制得的水下速凝柔性混凝土的性能指标比较
结果分析：
上述实施例所提供的水下速凝柔性混凝土均能满足水下快速修补、堵漏等作业的需要，其中以实施例1中的水下速凝柔性混凝土性能最佳，为本发明的较佳实施例。
Claims (7)
1.一种水下速凝柔性混凝土，其特征在于：所述混凝土的组分包括速凝填充材料、膨润土、粉煤灰、水、砂、石子和絮凝剂，在每立方米所述水下速凝柔性混凝土中所述各组分的含量为：速凝填充材料234～272kg，膨润土70～81kg，粉煤灰399～464kg，水541～630kg，砂0～166kg，石子0～166kg，絮凝剂10.5～12.3kg；
其中，所述速凝填充材料为硫铝酸盐、氧化钙、硫酸钙的混合物，所述硫铝酸盐、氧化钙及硫酸钙之间的重量比为：2.4～6∶1.8～2.2∶1。
2.根据权利要求1所述的水下速凝柔性混凝土，其特征在于：所述絮凝剂为改性UWB型絮凝剂。
3.根据权利要求1所述的水下速凝柔性混凝土，其特征在于：所述粉煤灰为I或II级粉煤灰。
4.根据权利要求1所述的水下速凝柔性混凝土，其特征在于：所述砂的细度模数为2.7～3.3。
5.根据权利要求1所述的水下速凝柔性混凝土，其特征在于：所述石子的粒径为5～20mm。
6.根据权利要求1所述的水下速凝柔性混凝土，其特征在于：所述氧化钙的选料为石灰，所述硫酸钙的选料为石膏。
7.根据权利要求1所述的水下速凝柔性混凝土，其特征在于：在每立方米所述水下速凝柔性混凝土中所述各组分的含量为：速凝填充材料234kg，膨润土70kg，粉煤灰399kg，水541kg，砂166kg，石子166kg，絮凝剂10.5kg，其中，所述速凝填充材料中所述硫铝酸盐、氧化钙及硫酸钙之间的重量比为：3∶2∶1。
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Cited By (4)
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2011
- 2011-12-08 CN CN2011104057132A patent/CN102557562A/zh active Pending
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