1绪论
1.1水下混凝土的应用前景
水下抗分散混凝土：通过在混凝土中掺加几种特殊添加剂，使混凝土拌和料拥有良好的粘聚性，抗分散性，流动性，和易性与抗水洗性，可以满足在水下直接绕筑，而各项性能的水陆强度比降低不大的一种现代特殊混凝土。目前，在水下工程领域，混凝土仍然是最主要的一种建筑材料。由于现代城市建设不断发展的需要，现在水下很多工程的桩基础都在使用水下混凝土饶筑，使用具有良好性能的混凝土是保证水下工程的质量和进度的关键。目前，水下抗分散混凝土的性能研究和施工工艺越来越受到我国相关领域的重视。普通混凝土在水下直接晓筑时，由于受到水的冲洗，会造成混凝土砂装骨料分离、水泥部分流失、强度下降。为了避免这些因素造成的环境污染，一般采取隔水法解决水下混凝土的绕筑难题，虽然这会让施工工艺变得更复杂，拉长施工工期，增加工程总成本，但是改良传统水下混凝土仍然是很有必要的，为了保证水下混凝土的施工质量，使之能克服上述的缺陷，提高工程施工工艺，提高整个工程效益，我们必须要寻找一种办法来提高水下抗分散混凝土的绕筑质量。水下抗分散混凝土需要在千燥的地方进行拌制，然后在水下环境中进行饶筑与硬化的混凝土。它着眼于混凝土本身性质的改善，一般配合比跟陆上拌制的混凝土相近，但是因为会受水的影响，一般它的强度会比同条件下的陆上混凝土低一个等级，所以在制作过程中应提高一个强度等级。它通过在普通水下混凝土中加入抗分散剂，抗分散剂一般是水溶性高分子聚合物，掺入抗分散剂可以提高混凝土拌和物的抗水洗性和粘稠性。
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1.2水下抗分散剂的种类
现在水下混凝土掺加的抗分散剂大部分都是水溶性高分子聚合物，这是一种易于溶于水的长链结构聚合物。目前常用的水下抗分散剂包括丙稀酸类和纤维素类两类。丙稀酸类抗分散剂是阴离子型高分子电解质，在掺量较小时就具有不错的抗分散效果，但是当掺量过大时，混凝土的需求量变大，混凝土强度下降过快的问题。
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1.3水下混凝土的性能和特点
在水下饶筑时，搅拌混凝土时加入适量的抗分散剂后，混凝土拌和物具有遇水不离析，水泥不流失，抗冲刷的优点，通过水层后，水下抗分散混凝土的抗分散剂具有较好的抗分散性，不需要进行围堰等排水措施，即可在有水情况下直接施工，另外混凝土配合比基本变化不大。水下抗分散混凝土拥有良好的粘稠性，还保持了比较好的流动性，在混凝土没有进行振揭情况下，混凝土灌注人水下后也能自流平自密实，和易性变化不大，得到绕筑优质均勾的混凝土。
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2试验材料准备与选择
2.1主要材料的选择
混凝土是工程复合材料的统称，它是胶凝材料把集料胶结成为一个整体的材料。通常讲是指把水泥作为胶结材料，砂、石作为粗细集料，与水按一定比例配制，有时候还会加一些外加剂和掺合料，经过搅拌，烧筑，振搞，成型，养护几个步骤而制成的普通水泥混凝土。混凝土在现代工程材料中占有重要地位，已经广泛的应用于建筑工程领域。水下抗分散混凝土与普通混凝土最大的不同的是在骨料中掺加了一定量的抗分散剂，粉煤灰和高效减水剂。它具有抗分散性好，流动性好，泌水性好等优点，满足本次水下实验要求。工程中使用的水下抗分散剂包括两大类：聚丙烯类和纤维素系类。聚丙稀类是阴离子型高分子电解质，当掺量比较小时就会有比较好的抗分散效果，但是在掺量过大的情况下，会引起混凝土需水量增大，造成混凝土强度迅速下降。纤维素类由于纤维素三元环上经基的氧被醚化，絮凝效果比较显著，在较小掺量时会有减水作用。大掺量时能提高引气量且有缓凝作用。总体来说，两类抗分散剂各有优劣。水下抗分散剂大都是具有长链结构且易溶于水的水溶性高分子聚合物。水溶性高分子化合物是一种亲水性的高分子复合材料，能在水中迅速溶解成溶液，或者溶胀成分散溶液。水溶性高分子带有的亲水性，是因为分子内部含有亲水基团的作用。轻基、胺基、、醚基幾基和酜胺基都属于亲水基团。水溶性高分子有大小不同的很多分子量，高至数千万，低至几百。可以按照需要控制亲水基团的强弱和数量，里面的活性官能团可以进行多次反应得到新的化合物。
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2.2胶凝材料的选择
本试验选用的是由安徽省淮南市八公山水泥厂生产的P0 42.5级的普通娃酸盐水泥。此类水泥性能指标早强，快硬，和易性好。耐久性好，且稳定性较好，富裕强度比较高，广泛适用于工民建，市政道路与桥梁领域，具有普遍适应性。粉煤灰是一种优质的混凝土掺料，可以代替部分水泥合理掺加到混凝土时，对改善混凝土砂架的和易性和流动性有明显促进作用。它能改变混凝土界面的结构，降低水化热，降低水泥用量，提高混凝土的后期强度，提高混凝土拌和物的耐久性和可泉性，使其在混凝土中得到了广泛应用。有效节约水泥用量，有助于降低工程造价，节省生产能源。在我国，粉煤灰已经经历了几十年的推广应用，大掺量粉煤灰技术日趋成熟，常常应用在工程混凝土大体积、高强混凝土等方面。掺入适量的粉煤灰能有效的改善和提高水下混凝土的工作性能，同时因为节约水泥用量又可以增加经济效益，在实际水下混凝土现场施工中，一般是通过配合比的合理设计来确定粉煤灰的最优掺量。水下抗分散混凝土饶筑使用的粉煤灰一般要求达到国家II级以上，故本试验釆用的粉煤灰为是由安徽省淮南市平野电厂生产的二级粉煤灰（超量系数为1.2—1.7)。选择国家标准二级粉煤灰，它广泛适用于配制粟送混凝土、抗渗结构混凝土、大体积混凝土和水下工程混凝土等。
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3试验步骤及结果分析.........17
3.1水下抗分散混凝土的特性........17
3.2水下混凝土硬化后的特性........18
3. 3 试验方法........19
3.4试验过程问题分析及改进方法........28
3. 5水下抗分散混凝土配合比设计........30
3.6 试验数据分析........35
3.7 试验结论........52
4导管法在水下混凝土中的工程应用........53
4.1桥梁工程水下混凝土浇筑施工........53
4.2导管灌注法在水利工程中的应用........56
5结论与展望........61
5.1 结论........61
5.2 展望........61
4导管法在水下混凝土中的工程应用
4.1桥梁工程水下混凝土浇筑施工
水下混凝土一般是指水下灌注混凝土，其在桥梁工程应用广泛，而桥梁工程中常见的问题是钻孔桩的施工质量问题。当进行水密试验和接头抗拉试验时，要求水密承压试验的水压大小必须》孔内水深压力的1. 3倍，同时要>导管壁和得缝所承受水下绕筑混凝土时所产生最大内压力的1.3倍。在混凝土灌注时，必须通知监理工程师到场进行旁站，监督整个烧灌过程以及对孔桩进行检查验收。主墩和钻孔桩分别采用C30和C25水下混凝土，饶筑应尽量缩短时间，必须连续作业，水下混凝土要求坊落度范围是180—220圆，要求2h内析出的水分要小于混凝土的1.5%,在规定的时间内完成绕筑，保证混凝土具有良好的塑性。首先安装导管，接着用吊车把导管（d=30cm)吊入孔内，导管下口端与孔底距离保持40cin左右。每次使用导管前或者在绕筑五根桩后，要及时检查导管及其接头的密闭性，来确保密封性良好。饶筑过程中导管应小心缓缓的提升，必须保证导管下端口始终埋入混凝土内部，埋人深度在3m左右，提升后导管要至少保留1m埋入深度。在绕筑时，现场施工技术人员应仔细观察混凝土顶面的位置，并用绳子检测混凝土面上升的高度和导管埋入深度，在导管四周每隔2m做一个测点，来测定混凝土面的位置。另外提升导管绕筑时，必须控制混凝土料的提升量保持稳定。
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结论
本文选择导管法作为浇筑水下混凝土的主要方法，解决了以往浇筑水下混凝土的一些困难，在防止混凝土拌和料与水接触方面取得了一定的成效，拌制成型的水下混凝土试块性能良好，有良好的和易性和流动性，水陆强度比普遍满足设计要求。本试验通过正交试验法，在不同配合比下，对水下混凝土的各种性能指标数据进行了比较分析，得出了各个因素在不同水平上分别对提高水下混凝土的强度的影响大小趋势，最终通过该方法找到了一个比较合适的混凝土试验配合比。本试验主要研究的三个因素，即水胶比0.46,粉煤灰取代水泥百分率25%，聚丙烯酰胺掺量2%为最佳配合比。试验中，聚丙烯酰胺作为水下抗分散混凝土的抗分散剂，通过不同粉煤灰掺量，砂子粒径大小，砂率大小，进行了掺入聚丙烯酰胺的混凝土砂浆流失率性能试验、试验并观察分析了砂浆的抗分散性能与掺抗分散剂之间的关系。通过研制水下抗分散混凝土试块，了解了水下抗分散型混凝土的浇筑流程与性能特点，得出的试块强度最终可以满足工程施工工艺要求。
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参考文献（略）