新型人工鱼礁混凝土工作性.docx

新型人工鱼礁混凝土工作性1.新型人工鱼礴混凝土配合比确定选取表1中的HSl组作为混凝土配置基准组，以表1的配合比为苜组配合比。表1混凝土配合比Table1Mixproportionofconcrete编号No普通水泥Pkgm3Skgn3矿渣Slagkgm3粉煤灰FlyashM海砂Seasandkgm'3砂Sandkgm'3海水Seawaterkgm-3自来水Waterkgm3石子Stonekgm3减水剂Sp%缓凝剂Retardcr%阻锈剂Corrosioninhibitor%HSl49071117010661.80.41.4BSl49071115010661.80.41.4HS249071115010661.80.41.4HS349071115010661.80.41.4HS449071115010661.80.41.4HSlK400653371115010661.80.41.4BSlK400633371115010661.80.41.4BP49071115010661.80.41.4HP49071115010661.80.41.4配置结果，HSl组混凝土工作性不满足要求。工作性不满足要求的原因：(1)原配合比中设计的细骨料是河砂，而本文试验所采用的细骨料是海砂,两者细度模数和表观密度相差甚远。(2)表11中配合比的减水剂减水率为33%,本文试验所采用的减水剂减水率为25%左右。根据普通混凝土配合比设计规程JGJ55-2011对C50混凝土水灰比进行设计：(1)、计算试配强度1.iijo=÷1.645=50+1.645×6.0=59.9MPa式中：Z”混凝土配制强度(MPa)；,办一一混凝土立方体抗压强度标准值(MPa)；一一混凝土强度标准差(2)、计算水胶比九=兀=九力=113X42.5=4«.0M&4、%回归系数，这里分别取0.46,0.07：九一一水泥强度等级值的富余系数，这里取1.13；A"水泥强度等级值(MPa)omwImc-0.46×45.8o+j%59.9+0.46x0.07x45.80.37式中：A水泥28d抗压强度值(MPa)；取WC=0.32,用水量以坍落度达到18Omm设计，考虑减水剂的作用，叫l.=165kgm3，mc=515kgm3»根据普通混凝土配合比设计规程JGJ55-2011表5.4.2,取砂率：艮=0.3,之后计算，调整后的，%=524kgm/怎=1222kgm3.确定最后的配合比见表2。编号No通泥pm3普水pkgSkgm3矿渣Slagkgm-33粉煤灰FlyashM海砂Seasandkgm-3砂Sandkgm3海水Seawaterkgm3自来水Waterkgm3石子Stonekgm-3减水剂Sp%缓凝剂Retarder%阻锈剂Corrosioninhibitor%HSl51554516512701.40.31.4BSl51554516512701.40.31.4HS251554516512701.40.31.4HS351554516512701.40.31.4HS451554516512701.40.31.4HSlK41268.6734.354516512701.40.31.4BSlK41268.6734.354516512701.40.31.4BP515545165127061.40.31.4HP51554516512701.40.31.4表2混凝土配合比Table2MixPrOPortionOfCOnCrelC2.新型人工鱼礁混凝土的工作性试验结果新型人工鱼礁混凝土的工作性试验结果见表3、表4、图L表3混凝土坍落度及塌落度经时损失编号坍落度Ih后坍落度2h坍落度NoSlumpIhslumploss2hslumplossTable3SlumpandslumplossofconcreteBHS1182170163HS2195184175HS3175168160HS4190180170BHS1K200192185H/BP250235222表4混凝土工作性Table4Workabilityofconcrete编号No扩展度坍落度/扩展度湿密度BHS14450.412390HS25180.382352HS34100.422387HS45000.382371BHS1K5030.42310H/BP5800.4323403.分析与讨论（1）混凝土坍落度及坍落度经时损失硫铝酸盐水泥具有快硬、早强、抗渗、抗硫酸盐侵蚀等优异的性能，但同时存在凝结快、混凝土坍落度经时损失大，生产过程不易控制导致施工困难.在掺入聚拨酸系减水剂与硫铝酸盐水泥专用缓凝剂后各组混凝土的工作性分别见表3、表4、图Io从表3中可以看出，掺入减水剂与硫铝酸盐水泥专用缓凝剂后的硫铝酸盐组混凝土的坍落度和坍落度经时损失都满足施工工艺要求（2h的坍落度损失不超过20%）。说明聚残酸系减水剂、硫铝酸盐水泥专用缓凝剂与硫铝酸盐水泥的相容性好。在表3中，HS2和HS4坍落度比BHS1组大，是由于在配合比设计以B/HS1为基准组，海砂与普通河砂的细度模数差别很大，海砂的细度模数为1.6,普通河砂的细度模数为2.5；海砂的表观密度比河砂的表观密度大，所以在同一配合比，达到同一坍落度时，海砂所需的用水量要比河砂所需的用水量大。当用水量一样、质量一样的时候，河砂组的坍落度比海砂组的坍落度大。另外海水对混凝土的坍落度影响不大，对坍落度损失有轻微的影响，海水组混凝土的坍落度经时损失会略大于淡水组。这是由于海水里面的CaCl2,对混凝土水化有促进水化作用，尽管如此，CaQ2在海水内只有少量，海水的混凝土经时损失仍然满足施工工艺的要求。另外表3硫铝酸盐组中SIK的坍落度最大,这是由于SIK掺加了矿物掺合料，当掺合料与适量高效减水剂共同使用于混凝土中时,流动性却显著优于单掺减水剂的混凝土。是由于平均粒径小于水泥颗粒的高性能掺合料等量替换部分水泥后,大量超细微粒填充于水泥颗粒间，置换了其间的填充水，因而使拌合物的表面水相应大量增加,促进了混凝土流动性的改善。同时，由于矿物掺合料的需水性低于水泥,因而替代部分水泥后所形成的胶凝体系的总需水量下降，富余的水分有利于提高混凝土的流动性。另外，由于掺合料大量替换水泥,使得拌合物中形成的水化产物相对含量大幅减少,溶液中的减水剂的浓度消耗速率趋缓,而且更由于较小的掺合料颗粒包围于较大的水泥颗粒周围,有效地阻碍了水泥水化产物的相互搭接,因而显著地改善了坍落度损失。（2）黏聚性及保水性在混凝土搅拌初期，掺入高效减水剂后，水泥浆体在加水期所形成的絮凝状团聚结构分散解体，凝聚体内的游离水逐步释放出来，增加了浆体的流动性，那么吸附在水泥颗粒表面上的同性电荷相互排斥，加重浆体各组分的分离，就会产生泌水。人工鱼礁混凝土和易性结果如表4、图1所示。由表4的混凝土扩展度、坍落度与扩展度比值关系可以看出，表2配出的混凝土的坍落度与扩展度比值中，B/HSI和B/HS1K最接近0.4,并且在判断黏聚性试验过程中，每组混凝土拌合物的锥体都是逐渐卜.沉，没有坍崩和泌水现象，说明该基准组的混凝土的和易性良好。其它硫铝酸盐组也接近0.4,但含有河砂组混凝土在坍落度提起后或多或少出现泌水现象，其中普通混凝土组泌水离析现象最严重见图1<f）o（3）减水剂与缓凝剂的工作原理减水剂的作用机理可以归纳为五个方面：降低水泥颗粒固液界面能、静电斥力作用、空间位阻斥力作用、水化膜润滑作用及隔离“滚珠”作用。聚竣酸系减水剂通过选择带有陵基(-COOH).羟基(-0H)、胺基(-NH2)、聚氧烷基(-0-R)口等多种不饱和单体，在引发剂的作用下产生节枝共聚反应、形成具有“梳型”支链结构的高分子共聚物。其主链上带有多个极性较强的活性基团，侧链上也带有多个亲水性活性基团。聚度酸系减水剂则以空间位阻斥力作用(立体排斥)为主，这是该系列减水剂具有比其他体系更强的分散能力的一个重要原因。其次是水化膜润滑作用和静电斥力作用，同时还具有一定的隔离“滚珠”作用和降低水泥颗粒固液面能作用，从而保证了聚粉酸系减水剂在低掺量下具有良好的分散性。聚救酸系减水剂的掺入即改善了初始混凝土拌合物的流动性，拌合物的塌落度经时损失也较小。硫铝酸盐水泥专用缓凝剂的成分含有硼酸、葡萄酸钠。硫铝酸盐水泥凝结较快，是钙矶石在该水泥浆体中的析晶特点决定的。延长水泥的凝结时间，要在水化初期包裹硫铝酸盐水泥熟料颗粒，延迟钙研石的生成。加入葡萄酸钠后，葡萄酸盐阴离子吸附在固相和水化产物表面形成包裹层，减慢了IL0、C/、S0,2进入无水硫铝酸钙的速度，减缓了钙矶石晶体的形成和生长速度，从而起到延缓水泥凝结的作用。硼酸的缓凝机理与葡萄酸钠缓凝机理类似，也是通过包裹铝酸盐水泥熟料表面，减缓乩0、CaSO,2进入无水硫铝酸钙的速度。两者混合机理是加入一定量硼酸，保证在熟料颗粒外形成包裹层，引入葡萄酸钠，是在熟料颗粒表面形成葡萄糖酸阴离子吸附层，以利于IL0、Ca2S0：、缓慢扩散通过包裹层进入无水硫铝酸钙。4,结论新型人工鱼礁混凝土的工作性满足要求。