水下不分散混凝土性能的研究进展

• 作者: 孙国文 王朋硕 张营 闫娜
• 来源期刊: 材料导报
• 学科: 工学
• 关键词: 水下不分散混凝土 抗分散剂 抗分散机理 抗分散性测试 抗分散性性能模型
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 无机非金属及其复合材料
• 页码范围: 3092-3103
• 页数: 12页
• 分类号: TU528
• 语种: 中文
• DOI: 10.11896/cldb.19110200

摘要

水下不分散混凝土能够在水中直接浇筑,不易发生分散与离析,对施工环境几乎无污染,被国内外学者称为"全新的、理想的、划时代的混凝土".然而,我国水下不分散混凝土整体技术与国外先进技术相比还存在一定差距,主要是施工性能差、配套施工技术落后、整体强度偏低以及耐久性相对差.施工性能差的重要原因是对水下混凝土抗分散性能影响因素的系统研究较少.抗分散性研究既要考虑混凝土组成材料、抗分散剂自身组成影响因素,还需考虑施工方法和施工环境影响.现有的《水下不分散混凝土施工规范》中对混凝土抗分散性能的评价是在静水环境下测试分析,适合于静水环境下混凝土的抗分散性与实际环境施工的高压或者高水流速环境要求有较大差距,建立动水作用下混凝土抗分散性能的评价方法、指标以及开发新型高效抗分散剂尤为重要.抗分散混凝土的试配、调整以及一系列宏观测试工作量大、周期长,建立水下不分散混凝土性能预测模型是未来的发展趋势.本文从上述存在问题的四个方面进行了综述,并对水下不分散混凝土未来的研究重点进行了展望.其中为适应动水环境施工,新型抗分散剂及其抗分散机理方面:对于由水玻璃和黄原胶絮凝剂组成的高效抗分散剂,因黄原胶结构中的羟基和羧基与水泥颗粒中的Ca2+、Fe3+、Al3+形成化学配位键,将水化产物连接在一起,与纤维素对水泥粒子的物理吸附效应相比,浆液的抗分散性显著提高;纳米纤维素(CF)具有高比表面积和高宽比,在含量达到一定程度时可在空间上以三维尺度不断形成桥键,抗分散效果显著.为提高水下混凝土的浇筑质量和抗分散能力,通过数理统计以及因子优化设计法建立了综合考虑胶凝材料含量、水胶比、砂胶比、抗分散剂和高效减水剂浓度等参数的数学模型,可直接预测水下混凝土坍落度、流动度、冲刷质量损失以及抗压强度发展;通过砂子取代混凝土中的粗骨料,所用砂子的表面积与粗骨料表面积相等的方法,建立了统计回归模型,该模型可预测混凝土抗冲刷损失以及所能承受的临界水压.