1、；水下混凝土配合比要求淺談李樹根(天津市公路管理局 天津市30印舶) 摘要1 結(jié)合工程實(shí)際介紹水下混凝土配制基本要求及提高水下混凝土的粘聚性、流動性、強(qiáng)度和耐久性等的措施，供同行參考。關(guān)鍵詞 水下混凝土 配合比前言 隨著基本建設(shè)的飛速發(fā)展，公路建設(shè)質(zhì)量的要求越來越高，尤其是作為橋梁隱蔽工程的樁基礎(chǔ)，水下混凝土已成為質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)，為了保證水下混凝土的質(zhì)量，提高經(jīng)濟(jì)效益，對水下混凝土所用的各種材料，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際，科學(xué)選配，合理使用，現(xiàn)僅結(jié)合工程實(shí)踐和體會提出一些認(rèn)識，供參考。1 配制水下混凝土的基本要求 水下混凝土是在水下特殊條件下施工，并在特殊環(huán)境中凝結(jié)硬化。為了保證混凝土有足夠的強(qiáng)度和

2、良好性能，使其能承受上部結(jié)構(gòu)的各種外力和不同因素的影響，對水下混凝土應(yīng)有以下基本要求。(1)粘聚性。為了使水下混凝土質(zhì)量均勻，并經(jīng)受一定距離下落后不產(chǎn)生或少產(chǎn)生離析現(xiàn)象，因此混凝土拌和物必須具有優(yōu)質(zhì)的粘聚性育旨。(2)流動性。水下混凝土是在不使用振動器的情況下施工的，混凝土的整平、密實(shí)均由混凝土本身重量自動流平來完成。因此，混凝土必須具有一定的流動性，才能達(dá)到混凝土良好的施工和易性能，使混凝土的質(zhì)量有所保證。(3)強(qiáng)度。由于水下混凝土是在看不見、摸不到的水下施工和凝結(jié)硬化，這樣，混凝土不可避免的會受到環(huán)境水和地下水滲透影響，使混凝土混合物變相增加用水量，改變水灰比，并直接影響混凝土的強(qiáng)度、均勻

3、性以及其他性能。因此水下混凝土在配合比的設(shè)計(jì)和施工工藝中必須采取有效措施，以保證混凝土獲得足夠的強(qiáng)度，避免造成質(zhì)量事故。(4)耐久性。水下混凝土在施工后凝結(jié)硬化，并長期承受各種荷載作用和其他因素的影響。因此，除強(qiáng)度滿足要求外，還必須考慮耐久性能，如滲透性和耐蝕性等。對水下混凝土必須嚴(yán)格控制最大水灰比和最小水泥用量，以保證混凝土能達(dá)到規(guī)定的使用壽命。以上這些基本要求，都受到所用材料的種類、性能、用量等的影響。與水泥的品種、標(biāo)號、用量，混凝土的單位用水量，粗細(xì)集料的粒徑、級配、空隙率及其表面的形狀、性質(zhì)、施工溫度、濕度、環(huán)境、施工機(jī)械、拌和時(shí)間以及有無使用外摻劑等因素有關(guān)。因此，水下混凝土必須對其

4、所用各種材料的性能和用量有嚴(yán)格要求。綜合考慮各方面的利弊，選用的各種材料既要科學(xué)合理經(jīng)濟(jì)實(shí)用，還要符合水下混凝土特殊要求。這樣，工程質(zhì)量才有可靠的保證。2 水下混凝土的配制為了滿足水下混凝土的基本要求，混凝土的配制是關(guān)鍵。因此，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范對水下混凝土的材料和混凝土的配制提出了技術(shù)要求，國外也同樣有具體技術(shù)要求，歸納起來有以下幾點(diǎn)：(1)水泥。可選用礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、普通水泥等，水泥的初凝時(shí)間不宜少于25 h，標(biāo)號不宜低于325號，若使用525號水泥。也不能減少用量，更不能采用早強(qiáng)型。(2)粗集料。宜優(yōu)先選用卵石，如采用碎石，應(yīng)適當(dāng)提高含砂率，一般可提高3一5。粗集料最

5、大粒徑應(yīng)小于導(dǎo)管內(nèi)徑的1613和鋼筋最小凈距的14，同時(shí)不應(yīng)大于40 mm。 (3)細(xì)集料。宜采用級配良好的中砂。(4)含砂率。混凝土的含砂率一般宜采用40一50。如采用碎石時(shí)，可適當(dāng)增大含砂率。(5)水灰比。一般水下混凝土的水灰比可選用0506。根據(jù)強(qiáng)度要求和選用水泥的品種與標(biāo)號及施工中是否使用外加劑等，可適當(dāng)增大或減小水灰比。水灰比的確定必須經(jīng)過試驗(yàn)，以保證符合設(shè)計(jì)的試配強(qiáng)度和滿足施工規(guī)定的和易性。(6)和易性。由于水下混凝土的整乎和密實(shí)是靠混凝土自重下沉來完成的，因此，水下混凝土應(yīng)有良好的流動性和粘聚性。為使混凝土的和易性滿足施工的工藝技術(shù)要求，一般要求坍落度控制在1820 c111，施

6、工開始時(shí)可略小，結(jié)束時(shí)酌量放大，以使混凝土表面能自動坍平。(7)最小水泥用量。由于水下混凝土所處的特殊環(huán)境和不利條件，因此對水泥最小用量有嚴(yán)格規(guī)定。規(guī)范規(guī)定，每m混凝土中水泥用量不少于350 kZ。有些國家規(guī)定水泥最少用量不小于370 kg。(8)強(qiáng)度與耐久性。水下混凝土的強(qiáng)度與耐久性有密切聯(lián)系。一般來說，當(dāng)水下混凝土的強(qiáng)度高時(shí)，其耐久性也好。水下混凝土的強(qiáng)度主要取決于水泥的標(biāo)號、水泥用量、水的用量、粗集料的種類和性質(zhì)及有無摻用外加劑等。根據(jù)有關(guān)資料和實(shí)踐證明，水下施工混凝土的強(qiáng)度要比在空氣中施工的混凝土強(qiáng)度低。用取芯法取樣檢驗(yàn)，水下混凝土抗壓強(qiáng)度約為混凝土標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的80左右，一般水下混凝土強(qiáng)

7、度為空氣中施工混凝土強(qiáng)度的5090。因此，水下混凝土的試配強(qiáng)度應(yīng)高于混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度的2030。這一點(diǎn)應(yīng)有足夠的認(rèn)識和充分的估計(jì)，這也是保證混凝土質(zhì)量的有效措施。3 其它結(jié)合我們以往參加這方面工作的實(shí)踐，整理出以下資料，見表1。 從表1中可知： (1)水灰比均在047059范圍內(nèi)，符合國內(nèi)外有關(guān)水下混凝土技術(shù)規(guī)范的要求。 (2)水泥標(biāo)號均為425號，符合規(guī)范規(guī)定在325號以上的技術(shù)要求。 (3)水泥用量在359443 kgm，符合規(guī)范要求。 (4)含砂率為36一43，有一部分含砂率偏少。 (5)用水量在197235 kgm3，符合施工和易性的要求。 (6)混凝土坍落度為1523 cfil，均能滿

8、足施工工藝要求，且粗集料采用碎石的混凝土其坍落度較用卵石混凝土的坍落度低。 (7)混凝土28 d在空氣中養(yǎng)護(hù)的抗壓強(qiáng)度表1 水下混凝-1-17合比 740 443 235 水泥品種 砂 石子 含砂率坍落度 水灰比 重量比 每m3混凝土用料k8 抗壓強(qiáng)度MPa 序號 及標(biāo)號 Qn Cnl WC 水泥：砂：石子 水 水泥 砂 石子 7d 28d 1 4257gg 中砂 1-3碎石 38 21 050 1：152：248 218 436 砧4 1083 33 2 水泥 中砂 1-3碎石 39 17 054 1：176：275 214 397 698 1092 18 30 3 水泥 中砂 1'

9、-3碎石 40 15 058 1：199：299 212 366 72g 1094 27 4 水泥 中砂 1'-3碎石 43 17 050 1：189：257 200 枷 756 1004 20 34 5 水泥 中砂 1'-3碎石 43 19 047 1：169：225 205 439 741 986 27 36 6 水泥 中砂 1"-3碎石 36 20 053 1：148：258 225 426 630 1100 17 26 7 水泥 中砂 1忖3碎石 36 18 053 1：148：258 225 426 630 1100 18 27 8 水泥 中砂 1'

10、-'3卵石 36 19 056 1：163：289 224 枷 652 1154 29 9 水泥 中砂 1'-'3卵石 39 19 059 1：188：289 231 392 737 1133 33 10 水泥 中砂 l坤3卵石 40 23 055 l：209：313 197 359 750 1125 25 11 水泥 中砂 1-3卵石 4l 20 052 1：167：237 X9 440 735 1043 29 12 水泥 中砂 1"-3卵石 42 19 053 1：167：2 1001 26 35為2536 Mh，其中50組數(shù)混凝土抗壓強(qiáng)度超過30 Mh，

11、完全可以滿足25號水下混凝土的要示，其余50組數(shù)的混凝土抗壓強(qiáng)度均在2529 Mh范圍，也能滿足20號水下混凝土的質(zhì)量要求。根據(jù)以上情況和要求對水下混凝土可概括為五點(diǎn)簡明要求，即： 混凝土強(qiáng)度寧高勿低；水灰比寧小勿大；水泥用量寧多勿小；適當(dāng)增加含砂率和用水量；粗集料要求優(yōu)選卵石，粒徑宜用小些。4 幾點(diǎn)意見 結(jié)合近年水下混凝土施工的實(shí)際情況，為使水下混凝土的質(zhì)量得到進(jìn)一步改善和提高，提出以下二點(diǎn)意見供參考。(1)由于水下混凝土是在特殊條件下施工，受不利因素的影響較多，又在特殊環(huán)境下凝結(jié)硬化，為使混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求，因此水下混凝土的試配強(qiáng)度以高出設(shè)計(jì)強(qiáng)度的2030為宜，也可參考有關(guān)公式計(jì)算，最后確定其高出數(shù)值。(2)當(dāng)前檢驗(yàn)水下混凝土強(qiáng)度的主要方法是用留取混凝土試塊進(jìn)行試壓。這種試塊是在空氣中養(yǎng)護(hù)，與水下混凝土養(yǎng)護(hù)條件有很大差異。若用這種方法檢