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碱激发水下不分散混凝土的组成设计及基本性能研究

发布时间:2021-10-05 08:32
  随着深水资源的大量开发,水下建筑越来越多,导致对混凝土水下浇筑的要求越来越高,因而对水下不分散混凝土(NDC)的研究就显得格外重要。但是目前的水泥基NDC,普遍存在力学强度偏低、水泥和抗分散剂相容性差、流动性经时损失快和凝结时间长等问题,大大制约了NDC在水下工程中的应用。因此,找到一种新的胶凝材料来解决现阶段NDC遇到的诸多难题,对于推广其在工程中的应用具有极大的意义。本文拟通过碱激发矿渣胶凝材料代替水泥基材料制备NDC,在以下几个方面做了探索性和创新性的工作:(1)新拌碱激发胶凝材料的凝结调控研究通过改变激发剂模数、Na2O含量和抗分散剂掺量,分析了这三个因素对碱激发净浆凝结时间的影响。分别在陆上和水中成型同等抗分散剂掺量下的水泥基净浆作为对照组,对比分析了抗分散剂对两种材料凝结时间影响的异同。研究结果表明,各因素对碱激发浆体不同凝结时间影响大小排序均为:激发剂模数>抗分散剂掺量>Na2O含量。激发剂模数越高,碱激发浆体凝结时间越长。(2)新拌碱激发胶凝材料的工作性研究通过净浆流动度和混凝土坍落度扩展度的变化,研究了抗分散剂掺... 

【文章来源】:中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】:94 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

碱激发水下不分散混凝土的组成设计及基本性能研究


研究路线

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硕士学位论文142.2水下不分散混凝土的制备(PreparationofNDC)2.2.1混凝土水下浇筑施工的试验装置及方法(1)导管法由于水下不分散混凝土往往在几十米水深或深海中施工,为了使混凝土拌合料尽可能少的与水接触,影响浇筑效果,当前工程中主要采用导管法或泵压法灌注水下混凝土。其工作原理是利用混凝土当作隔水层,将卸料管的下端口置于新浇筑的混凝土一定深度范围内,接着将混凝土拌和物倒入管内,保证混凝土从卸料管流出后直接进入到初期浇筑的混凝土中,避免与水直接接触。保持连续浇筑,逐渐扩大浇筑体积,最终完成浇筑[70]。同时,为了防止导管内混凝土产生大的水中落差以及水进入到管中,会在导管的出口端安装阀门或放置浮球。在导管没入水之前,关上阀门或放入浮球,然后将管内装满混凝土,再放到需要浇筑的位置,将导管出口插入已浇筑的混凝土中。在浇筑过程中,连续灌入混凝土,保持导管内时刻装满混凝土,控制导管在混凝土中埋深1-2m之间。导管法如图2-1所示。图2-1导管法示意图Figure2-1Schematicdiagramofthecathetermethod考虑到水下不分散混凝土的工程施工背景,为了最大限度地模拟实际工程中混凝土的水下浇筑过程,本研究采用导管法成型水下不分散混凝土试件。由于试验条件的限制,同时考虑到工作量和材料成本问题,最终采用100mm×100mm×100mm的立方体试模和圆柱形塑料导管(高200mm,直径60mm)。(2)混凝土水下浇筑方法如下:1)先在模具内部抹上一层机油以便于养护完毕拆模,为了最大程度上使混凝土拌合料不与水过多的接触,先将模具底层浇筑1cm厚混凝土,将导管下端

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2碱激发水下不分散混凝土的制备技术研究15插入试模底部的混凝土中(为了模拟浮球隔水作用)。2)在模具中注满水,浇筑时一个人负责浇筑混凝土,一个人负责扶稳和提升导管。浇筑过程中,扶导管的人要根据混凝土的浇筑进度提升导管,保持导管底部埋在混凝土一定深度范围内,直至试模内充满混凝土。3)当混凝土超出试模顶面后,用锤子轻敲试模的侧面让其充分排水,并用抹刀将试模顶面轻轻抹平,将混凝土连同试模放入养护室内养护。4)整个浇筑过程要求控制在10s-20s之间,从开始浇筑到完成浇筑,要保持高度的连续性,即保持导管内时刻加满混凝土。这样可以最大限度避免混凝土拌合物与水接触,以及造成堵管等现象,从而影响混凝土的成型质量,具体操作如图2-2所示。图2-2水下不分散混凝土试件成型方法Figure2-2NDCspecimenformingmethod2.2.2水下不分散混凝土试件的制作及养护(PreparationofNDC)(1)碱激发水下不分散混凝土试件的制作试件的制作步骤分三步:激发剂的制备、搅拌和成型,具体操作如下:1)激发剂的制备根据试验具体配比称量所需的矿渣、氢氧化钠、水玻璃、水、抗分散剂、河砂和碎石的量。提前将称好的氢氧化钠溶解于水中并冷却至室温,然后将水玻璃加入冷却后的氢氧化钠水溶液中制成激发剂。2)搅拌试验中发现,将抗分散剂一次性全部加入液体中容易发生团聚,因此需边搅拌激发剂边将抗分散剂缓慢加入其中。随后将其放在小型净浆搅拌机上慢搅30s,然后再快搅直至抗分散剂完全溶透。将含有抗分散剂的激发剂和矿渣加入到混凝土搅拌锅内,搅拌均匀且浆体具有一定粘度后,加入河砂和碎石开机搅拌2分

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本文编号:3419371

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