早强型珊瑚砂混凝土配合比设计

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1、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

2、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

3、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

4、（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022-66310721；E-mail：shangnn@cnpc.com.cn。（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

5、。表2珊瑚砂细度模数序号筛孔尺寸(mm)0.160.3150.631.652.505.00细度模数S1累计筛余（%）84.270.4452.2636.6221.29.22.34S2累计筛余（%）75.159.0240.9424.815.346.241.96S3累计筛余（%）61.8242.2223.5412.147.983.861.33（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/T5117-2000《水下不分散混凝土试验规程》（2）J

6、TJ270-1998《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

7、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12kg/m3，水，220kg/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S1420680（1.96）1020265121.68400.63S2420578（1.33）1122275121.68360.65S3420765（2.34）935260121.68450.

8、62表4水下不分散混凝土性能序号含气量%流动性，cm凝结时间，min陆上成型强度，MPa坍扩度