CN114605120B - 一种水下不分散混凝土及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水下不分散混凝土及其制备方法，所述水下不分散混凝土，包括：水泥、砂子、石子、粉煤粉、减水剂、复合抗分散剂和水；所述复合抗分散剂由聚丙烯酰胺、腐殖酸、高岭土和多糖组成。其制备方法为：将配方量的水泥、减水剂、复合抗分散剂混合，得到掺和料；向掺和料中加入砂子和碎石进行拌合，得到拌合料；向拌合料中加入水，拌合。本发明的水下不分散混凝土，通过对混凝土原料各组分用量以及抗分散剂的改进，提高了混凝土的抗冲刷能力，在水流流速为0.8m/s时，水下损失率不高于1.0％，且流动性好，保障了导管施工的需求。

Description

一种水下不分散混凝土及其制备方法
技术领域
本发明属于水下施工技术领域，具体涉及一种水下不分散混凝土及其制备方法。
背景技术
水下不分散混凝土是一种新型混凝土，具有水下抗分散性，即使在水流条件复杂的水下工程中，其水泥砂浆流失率也可维持在较低范围内，保证混凝土在水下施工作业中能够正常凝结硬化，并保持较好的工作性能。
水下不分散混凝土是由普通混凝土和抗分散剂(絮凝剂)配制而成，抗分散剂通常是一种水溶性高分子聚合物，由于高分子长链的桥架作用，抗分散剂溶于水后具有一定的粘稠性，可使水泥颗粒、水泥颗粒-骨料颗粒相互连接起来，形成稳定的空间柔性网络结构，提高混凝土的粘聚力，减缓混凝土的分散、离析及水泥砂浆流失等。
CN108675710A公开了一种水下不分散混凝土，所述混凝土包括按质量百分比计的下述组分制得：胶凝材料15％-25％、砂27％-31％、石40％-46.5％、减水剂0.3％-0.7％、絮凝剂0.3％-0.7％和水7.5％-9.5％。该发明提供的水下不分散混凝土，其抗分散性能显著提高，配合相应的水下浇筑施工技术，可控制混凝土浇筑速度，明显降低混凝土浇筑过程中腐蚀介质的进入，提高了混凝土的密实度和灌注桩的长期耐久性。
CN111548106A公开了一种水下不分散混凝土，按照质量分数由以下组分组成：P·S 3 2.5水泥：13.26％-14.11％，粉煤灰：3.04％-3.32％，湖砂：23.87％-25.35％，天然岩石：4 9.7 0％-51.47％，塑料粉：0.67％-0.94％，絮凝剂：0.36％-0.38％，引气剂：0.61％-0.70％，防冻剂：0.48％-0.53％，余量为水，该发明制备的混凝土具有良好的流动性、黏聚性和填充性，水下混凝土不需要围护等进行防水。
随着实际施工环境的复杂化，对水下混凝土的性能要求越来越高，开发一种高性能的水下不分散混凝土，对满足水下施工要求，保障施工质量至关重要。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种水下不分散混凝土及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：
一种水下不分散混凝土，包括：水泥、砂子、石子、粉煤粉、减水剂、复合抗分散剂和水。
优选地，所述复合抗分散剂包括聚丙烯酰胺、腐殖酸、高岭土和多糖。
优选地，所述水下不分散混凝土，包括以下质量百分数的组分：水泥12-15％、砂子25-30％、石子35-41％、粉煤粉10-16％、减水剂1-2％、复合抗分散剂0.3-0.5％和水余量。
进一步优选地，所述聚丙烯酰胺、腐殖酸、高岭土和多糖的质量比为10：5-8：5-8：3-10。
优选地，所述多糖包括淀粉、壳聚糖、黄原胶、海藻多糖和糊精中的至少一种。
进一步优选地，所述多糖为质量比为3：1的海藻多糖和糊精。
优选地，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。
优选地，所述水泥为普通硅酸盐水泥。
优选地，所述粉煤灰的细度为不大于25％。
优选地，所述石子为5-15mm的连续级配；所述砂子为粒径小于5mm的连续级配。
本发明还提供了所述水下不分散混凝土的制备方法，包括以下步骤：
将配方量的水泥、减水剂、复合抗分散剂混合，得到掺和料；
向掺和料中加入砂子和碎石进行拌合，得到拌合料；
向拌合料中加入水，拌合，得到所述水下不分散混凝土。
本发明还提供了上述水下不分散混凝土在水下施工工程中的应用。
本发明的有益效果为：
本发明的水下不分散混凝土，通过对混凝土原料各组分用量以及抗分散剂的改进，提高了混凝土的抗冲刷能力，在水流流速为0.8m/s时，水下损失率不高于1.0％，且流动性好，保障了导管施工的需求。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合特定的具体实例说明本发明的实施方式，在进一步描述本发明具体实施方式之前，应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。
除非另外定义，本文中使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同意义。
本发明对所采用原料的来源不作限定，如无特殊说明，本发明所采用的原料均为本技术领域普通市售品。其中，所述水泥为32.5普通硅酸盐水泥，所述粉煤灰的细度为不大于25％；所述石子为5-15mm的连续级配；所述砂子为粒径小于5mm的机制砂；所述高岭土的粒径为0.3-10μm。
实施例1
一种水下不分散混凝土，包括以下质量百分数的组分：水泥15％、砂子25％、石子35％、粉煤粉16％、聚羧酸高效减水剂2％、复合抗分散剂0.3％和水余量；
所述复合抗分散剂为质量比10：8：5：3的聚丙烯酰胺、腐殖酸、高岭土和多糖；
所述多糖为质量比为3：1的海藻多糖和糊精。
其制备方法为：将配方量的水泥、减水剂、复合抗分散剂混合，得到掺和料；向掺和料中加入砂子和碎石进行拌合，得到拌合料；向拌合料中加入水，拌合2min，得到所述水下不分散混凝土。
经测试上述水下不分散混凝土在水下1.5m，水流速为0.8m/s下水损失率为1.0％，28d水陆强度比为0.89％。
实施例2
一种水下不分散混凝土，包括以下质量百分数的组分：水泥12％、砂子30％、石子41％、粉煤粉10％、聚羧酸高效减水剂1％、复合抗分散剂0.5％和水余量；
所述复合抗分散剂为质量比10：5：8：3的聚丙烯酰胺、腐殖酸、高岭土和多糖；
所述多糖为质量比为3：1的海藻多糖和糊精。
其制备方法为：将配方量的水泥、减水剂、复合抗分散剂混合，得到掺和料；向掺和料中加入砂子和碎石进行拌合，得到拌合料；向拌合料中加入水，拌合2min，得到所述水下不分散混凝土。
经测试上述水下不分散混凝土在水下1.5m，水流速为0.8m/s下水损失率为0.8％，28d水陆强度比为0.91％。
实施例3
一种水下不分散混凝土，包括以下质量百分数的组分：水泥13％、砂子28％、石子38％、粉煤粉12％、聚羧酸高效减水剂1.5％、复合抗分散剂0.4％和水余量
所述复合抗分散剂为质量比10：6：7：5的聚丙烯酰胺、腐殖酸、高岭土和多糖；
所述多糖为质量比为3：1的海藻多糖和糊精。
其制备方法为：将配方量的水泥、减水剂、复合抗分散剂混合，得到掺和料；向掺和料中加入砂子和碎石进行拌合，得到拌合料；向拌合料中加入水，拌合2min，得到所述水下不分散混凝土。
经测试上述水下不分散混凝土在水下1.5m，水流速为0.8m/s下水损失率为0.5％，28d水陆强度比为0.94％。
实施例4
一种水下不分散混凝土，包括以下质量百分数的组分：水泥13％、砂子28％、石子38％、粉煤粉12％、聚羧酸高效减水剂1.5％、复合抗分散剂0.4％和水余量
所述复合抗分散剂为质量比10：3：10：10的聚丙烯酰胺、腐殖酸、高岭土和多糖；
所述多糖壳聚糖。
其制备方法为：将配方量的水泥、减水剂、复合抗分散剂混合，得到掺和料；向掺和料中加入砂子和碎石进行拌合，得到拌合料；向拌合料中加入水，拌合2min，得到所述水下不分散混凝土。
经测试上述水下不分散混凝土在水下1.5m，水流速为0.8m/s下水损失率为1.8％，28d水陆强度比为0.83％。
实施例5
一种水下不分散混凝土，包括以下质量百分数的组分：水泥13％、砂子28％、石子38％、粉煤粉12％、聚羧酸高效减水剂1.5％、复合抗分散剂0.4％和水余量
所述复合抗分散剂为质量比10：6：7：5的聚丙烯酰胺、硅酸钠、硅灰和羟甲基纤维素；
其制备方法为：将配方量的水泥、减水剂、复合抗分散剂混合，得到掺和料；向掺和料中加入砂子和碎石进行拌合，得到拌合料；向拌合料中加入水，拌合2min，得到所述水下不分散混凝土。
经测试上述水下不分散混凝土在水下1.5m，水流速为0.8m/s下水损失率为1.4％，28d水陆强度比为0.85％。
实施例6
一种水下不分散混凝土，包括以下质量百分数的组分：水泥15％、砂子25％、石子35％、粉煤粉16％、聚羧酸高效减水剂2％、复合抗分散剂1％和水余量；
所述复合抗分散剂为质量比10：8：5：3的聚丙烯酰胺、腐殖酸、高岭土和多糖；
所述多糖为质量比为8：1的海藻多糖和糊精。
其制备方法为：将配方量的水泥、减水剂、复合抗分散剂混合，得到掺和料；向掺和料中加入砂子和碎石进行拌合，得到拌合料；向拌合料中加入水，拌合2min，得到所述水下不分散混凝土。
经测试上述水下不分散混凝土流动性差，无法进行导管施工。
实施例7
CN111548106A实施例4制备的水下不分散混凝土，经测试水下不分散混凝土在水下1.5m，水流速为0.8m/s下水损失率为1.6％，28d水陆强度比为0.88％。
由上可知，本发明的水下不分散混凝土，通过对混凝土原料各组分用量以及抗分散剂的改进，提高了混凝土的抗冲刷能力，在水流流速为0.8m/s时，水下损失率不高于1.0％，且流动性好，保障了导管施工的需求。
需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (7)

1.一种水下不分散混凝土，包括以下质量百分数的组分：水泥12-15%、砂子25-30%、石子35-41%、粉煤灰10-16%、减水剂1-2%、复合抗分散剂0.3-0.5%和水余量；
所述复合抗分散剂由质量比为10：5-8：5-8：3-10的聚丙烯酰胺、腐殖酸、高岭土和多糖组成；
所述多糖为质量比为3：1的海藻多糖和糊精。
2.根据权利要求1所述的水下不分散混凝土，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。
3.根据权利要求1所述的水下不分散混凝土，其特征在于，所述水泥为普通硅酸盐水泥。
4.根据权利要求1所述的水下不分散混凝土，其特征在于，所述粉煤灰的细度不大于25%。
5.根据权利要求1所述的水下不分散混凝土，其特征在于，所述石子为5-15mm的连续级配。
6.一种制备权利要求1-5任一项所述的水下不分散混凝土的方法，包括以下步骤：
（1）将配方量的水泥、减水剂、复合抗分散剂混合，得到掺和料；
（2）向掺和料中加入砂子、碎石和粉煤灰进行拌合，得到拌合料；
（3）向拌合料中加入水，拌合，得到所述水下不分散混凝土。
7.根据权利要求1-5任一项所述的水下不分散混凝土在水下施工工程中的应用。
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