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 产品介绍-》慕湖产品


1065 UWB水下不分散混凝土絮凝剂
Underwater anti-washout concrete Admixture

一、基本组成及性能
  UWB水下不分散混凝土絮凝剂是由水溶性高分子聚合物、表面活性物质等复合而成的粉末状砼外加剂,具有很强的抗分散性和较好的流动性,实现水下混凝土的自流平、自密实,抑制水下施工时水泥和骨料分散,并且不污染施工水域。加入UWB的水下砼,在水中落差0.3~0.5m时,其抗压强度可达同样配比时陆上混凝土强度的70%以上。
  采用表1配合比时水下砼在水中0.4m落差时性能如表2、表3所示:

表1 混凝土配合比
粗骨料粒径
(mm)
水灰比
砂率
(%)
单位用量(kg/m3)
水泥
石子
UWB
5~25
0.45
41
180
400
740
1060
8

表2 混凝土性能指标
坍落度
(cm)
含气量
(%)
泌水率
(%)
水泥流失率
(%)
凝结时间(h)
初凝
终凝
22
4.5
<0.1
<0.1
19
25

表3 混凝土强度指标
抗压强度
(MPa)
轴心抗压
(MPa)
轴心抗拉
(MPa)
抗折强度
(MPa)
钢筋粘接力
(MPa)
弹性模量(MPa)
抗渗标号
24
20.8
2.94
4.66
1.93
2.16×104
S24
二、技术指标
名 称
UWB
普通型
UWB
早强型
UWB
泵送型
UWB
低发热型
UWB
高性能型
掺量(占用水泥用量),%
2~5
2.5
2.5
2~2.5
2.5~3
pH值
<10
<10
<10
<10
<10
悬浮物,mg/L
<120
<100
<100
<120
<80
含气量,%
<5.0
<5.0
<5.0
<5.0
<4.0
冻融循环,d
≥250
≥250
≥300
≥300
≥350
抗渗标号,MPa
>4.0
>4.0
>4.0
>4.0
>4.0
坍落度,cm
≥18
≥18
≥23
≥20
≥22
初扩度,mm
≥380
≥380
≥450
≥400
≥450
初凝时间,h
>5
>3
>5
>8
>4
终凝时间,h
<30
<20
<30
<36
<24
7d抗折强度,MPa
≥2.5
≥2.5
≥2.5
≥2.5
≥3
28d抗折强度,MPa
≥3.5
≥3.5
≥3.5
≥3.5
≥4.5
7d抗压强度,MPa
≥14
≥19
≥15
≥15
≥22
28d抗压强度,MPa
≥20
≥25
≥25
≥25
≥30
7d水陆强度比,%
>72
>80
>75
>75
>82
28d水陆强度比,%
>78
>84
>80
>80
>88
三、性能特点
  UWB水下不分散混凝土同常规水下混凝土相比较,大大地简化了施工工艺,使混凝土水下施工陆地化,并在很大程度上降低了施工的风险性,降低综合成本20%以上,缩短工期约30%以上,并且该项技术还可使以往无法施工的水下薄壁、窄小和异型等特殊结构得以实现。
1、UWB砼具有优良的水中抗分散性,在水中落下时不分散、不离析,水泥很少流失,不污染环境。
2、UWB砼具有良好的流动性,水中浇注能自流平、自密实,无需水下震捣,简化了水下施工工艺。
3、可根据水下工程的需要配制C15~C40水下不分散混凝土,以满足不同施工性能的要求。
4、坍落度可达18~24cm,不泌水,不离析。
5、初凝5~40h,终凝10~50h,凝结时间可调。
6、抗渗可达S20以上,抗蚀系数不小于0.85。
7、同其它外加剂有较好的匹配性,掺加引气剂可配制D300抗冻融混凝土。
8、对钢筋无锈蚀,不污染施工水域,经卫生部门检验,絮凝剂无毒害,可用于饮用水工程。
水下不分散混凝土质量指标见表4。
表4 水下不分散混凝土质量指标
项 目
指 标
坍落度(mm)
180~240
凝结时间(h)
初凝
5~40
终凝
10~50
水中落下试验
(0.4m)
悬浮物(mg/l)
<150
pH值
<10
混凝土抗压强度
(MPa)
水中成型混凝土
试件的抗压强度
R7
16.0
R28
24.0
水中和空气中成型混凝土
试件的抗压强度之比%
R7
>60
R28
>70
混凝土抗折强度
水中和空气中成型混凝土
试件抗折强度之比%
R7
>50
R28
>60
四、施工说明
1、适用范围
适用于各种水下浇注的混凝土工程。
UWB絮凝剂可用于沉井封底、围堰、沉箱、抛石灌浆、水下连续墙浇注、水下基础的找平、填充,RC板等水下大面积无施工缝工程,大口径灌注桩、码头、大坝,水库修补,排水口防水冲击补强底板、水下承台、海堤护岸、护坡,封桩堵漏以及普通混凝土较难施工的水下工程。
UWB水下砼不受水深、施工面、混凝土量的限制(已施工过最深37.8m,砼量从几方到几千方的各种水下工程。潮汐段混凝土施工时,也不受潮水的影响。
2、应用领域
UWB普通型
适用于一般无特殊要求的水下工程。
UWB早强型
适用于潮差地段、水流较大以及救灾抢险等需要混凝土快硬早强的水下工程。此种类型的絮凝剂3d强度可达10MPa以上,并可根据实际情况调整凝结时间,最快可使混凝土在45min左右初凝,使混凝土抗冲刷力增强。
UWB泵送型
适用于要求混凝土具有较大流动性,流动性损失较小以及长距离输送的可泵送水下混凝土。
UWB低发热型
适用于大体积水下混凝土浇筑,水下构件的连续浇筑。此种类型的水下混凝土能有效的降低水泥的水化热,提高水下混凝土的耐久性。
UWB高性能型
适用于水下落差大、强度要求高。水流速度快等重要水下工程。注:根据不同水下施工情况,我公司还研制出UWB复配型絮凝剂,它的特点是根据当地水下工程的实际情况,加以调整絮凝剂中各种单组分的用量;以满足工程需要。
3、使用方法
(1)本品为固体粉剂,掺量1.0~3.0%(占水泥干粉重量),宜采用同掺法,与水泥、砂石同时加入强制式搅拌机。
(2)搅拌机应采用强制式搅拌机,搅拌时间一般为3min。若采用自落式搅拌机,搅拌时间应延长1倍。
(3)在采用导管、泵等传统水下施工机具时,UWB可采用1.5~2.0%的低掺量;在采用吊罐、溜槽等陆地施工设备,即混凝土在水中有落差时,直采刚2.0~3.0%的高掺量,其他情况可根据砼在水中,落差适量增减,一般推荐为2.0~2.5%。
(4)封桩宜采用2.0~3.0%的高掺量,桩身采用1.0~1.5%的低掺量可防止断桩。
(5)本产品正常情况下凝结时间随掺量增加而延长,若需要可配合调凝剂使用。
(6)优先采用525#普硅水泥,无货源时可采用425#普硅水泥代替,砼在水下有落差时水泥用量一般不应低于380kg/m3。
(7)水下砼掺加掺合料时(矿渣或粉煤灰)泵送性能可得到明显改善。
(8)混凝土配比宜采用中砂,推荐砂率38~43%,石子级配一般采用5~25mm范围,最大粒径不超过40mm。
(9)可采用导管、泵等水下施工机具连续施工,也可采用开口吊罐、溜槽、手推车等机具断续供料施工。
(10)施工环境原则上要求静水状态,砼落差小于0.5m。
4、使用情况
UWB絮凝剂于1988年通过石油部鉴定,结论为“填补国内空白”、“达到同期国际先进水平”。同年获国家发明专利,1991年国家科技成果,国家级新产品,92年建设部科技成果重点推广项目,94年另一类型SCR絮凝剂又获国家专利:在使用中先后荣获全国施工企业技术进步优秀项目奖,石油总公司科技进步二等奖,天津建筑学会优秀论文等奖项。已在长江、黄河、鸭绿江、松花江、钱塘江、黄海、渤海、南海数百个水下工程中得到应用,混凝土用量近10万m3,施工水深从0.5m到38m,效果良好,水下混凝土工程综合成本降低20~30%。水下混凝土浇注工期缩短30%以上,取得了明显的技术经济效益。
5、部分工程实例
深圳妈湾电厂特种煤码头 辽宁铁岭电厂特大沉井封底
福建蒲田排洪闸护坦修复 丰准线黄河特大桥围堰工程
武汉长江三桥沉井封底 上海600吨龙门吊水下承台
中卫黄河大桥低桩承台 大港油田张巨河人工岛
胜利油田大口径灌注桩 南沙某军事人工岛
大连、青岛码头修补 鸭绿江护岸工程
南京长江取水口 钱塘江大堤加固
莲花港大桥桥墩基础 重庆汽车站钻孔桩基础封底
五、包装及储存
1、包装:本品采用内衬塑料薄膜,外套牛皮纸编织袋,每袋25kg;
2、存放:在运输和保存中应注意防潮,贮存期一般为1年,不受潮可继续使用。

[ 应用实例 1]
             
絮凝剂在水下不分散混凝土中的应用

一、试验材料
水泥: PO42.5 水泥,细度 3500 ㎝ 2 /g , 28d 抗压强度 48.6MPa ;
砂:Ⅱ区中砂,细度模数 2.8 ,含泥量 2.7% ;
石子:石灰岩碎石,粒径 5 ~ 20 ㎜,连续级配,含泥量 0.4% ;
外加剂:絮凝剂;
水:自来水
二、混凝土配比
水泥 430 ㎏ /m 3 ,砂率 40% ,絮凝剂掺量 2.5% ( C × % ),流动性控制:塌落度大于 22 ㎝,塌扩度 40 ~ 50 ㎝。
三、试验结果与分析

表 1 搅拌时间对水下不分散混凝土流动性能的影响

混凝土塌扩度值,㎝

45s

60s

75s

90s

105s

120s

150s

180s

41

44

47

47

48

47

48

47

从表 1 可以看出,絮凝剂配制的混凝土,搅拌时间在 75s 时,塌扩度值基本趋于稳定。
继续对不同搅拌时间下的水下不分散混凝土体系的抗分散性进行研究,结果见表 2 :
            表 2 搅拌时间对水下不分散混凝土抗分散性能的影响

自由落下时混凝土环境水的 pH 值

45s

60s

75s

90s

105s

120s

150s

180s

8.5

8.5

8.5

8.5

8

8.5

从表 2 可以看出,絮凝剂配制的混凝土,搅拌时间在 75s 时抗分散性能基本趋于稳定。
综合表 1 表 2 数据可以看出,当流动性稳定时,抗分散性能同样稳定。絮凝剂配制的混凝土需搅拌 75s 以上。

表 3 絮凝剂配制的水下不分散混凝土水陆强度比

7d 强度, MPa

28d 强度, MPa

水陆强度比, %

水下

陆上

水下

陆上

7d

28d

22.8

31.7

31.3

36.8

79

85

从表 3 可以看出,絮凝剂配制的水下不分散混凝土 7d 水陆强度比达到 0.79 , 28 天水路强度比达到 0.85 。
首先采用了泵送剂对流动性损失的测定方法进行了比较,结果见表 4 :

表 4 絮凝剂配制的水下不分散混凝土流动性静态损失

塌扩度,㎝

初始

0.5h

1h

1.5h

2h

47 × 49

46 × 49

48 × 48

47 × 48

45 × 46

从表 4 可以看出,采用泵送剂标准(认为是在静停状态下)测定流动性损失时,絮凝剂水下不分散混凝土 2h 以内还能保持 45 ㎝以上的塌扩度。
模拟混凝土泵车进行动态搅拌,流动性损失见表 5

表 5 絮凝剂配制的水下不分散混凝土流动性动态损失

塌扩度,㎝

初始

0.5h

1h

1.5h

2h

47 × 49

46 × 49

48 × 48

47 × 48

46 × 47

从表 5 可以看出,在动态情况下,絮凝剂配制的水下不分散混凝土 2h 流动性基本无损失。
通过对流动性损失的研究,絮凝剂由于流动性静停或动态的损失都很小,可以适用于各种工艺。

表 6 不同的胶结料用量水下不分散混凝土物理力学性能

胶结料量㎏ /m 3

水下强度( MPa )

水上强度( MPa )

水陆强度比

W/C

R 7

R 28

R 7

R 28

7 天

28 天

400

18.0

27.8

23.1

31.6

0.78

0.88

0.53

430

21.5

32.0

27.2

36.8

0.79

0.87

0.49

450

23.4

33.5

27.9

37.2

0.84

0.90

0.48

480

23.6

36.1

28.4

41.0

0.83

0.88

0.47

四、结论
絮凝剂正常掺量可控制在 2.0% ~ 3.0% 范围。配制的水下不分散混凝土搅拌时间控制 75s 即可满足要求;其塌扩度能保持 2h 基本不损失。抗分散性能明显提高, 28d 水陆强度比可达到 85% 以上。在水泥用量 400 ~ 480 ㎏ /m 3 之间时即可满足 20 ~ 30MPa 的水下混凝土设计强度要求。

Special Construction Material
Non-dispersible Underwater Concrete Admixture

Introduction
  
Dewater of hydraulic structures for construction and repair is difficult and expensive. In recent years, as concrete structures in harbor, bridge, and marine construction has become larger in the scale, the need for non-dispersible (or antiwashout) underwater concretes (UWB) to assure correct underwater placement has been increasing.
   Non-dispersible Under-Water Concrete (UWB ) can be placed and self-leveled and self-compacted at any place under water. It is mainly a special admixture called flocculent made the underwater concrete, which are composed of water-soluble high polymers, inorganic mineral powders, superplasticizers and other admixtures .The following effects are produced when the UWB flocculent is used in Concrete:

  [1]. Cohesiveness, mobility and self-leveling characteristics are increased. No pollution in water.
  [2]. High plasticity and suitable viscosity, and self-compacting in water.
  [3]. When the concrete is allowed to free-fall through water,there is hardly any segregation. No bleeding
  [4]. Retardation in setting and less change in flow with time when placed in water
  [5]. Good bond with old concrete and less strength loss in water.

Application of the UWB flocculent
1 Antiwashout
  
The major requirements for the UWB are antiwashout or segregation resistance, flowability, self-leveling ability and bleeding control. The UWB concrete are produced by the addition of polymeric admixtures, namely flocculent or antiwashout admixtures, at ratios of 1.0 to 3.0% by weight of cement in the mix during the mixing of ordinary cement concrete.
   By using the polymer admixture, the ordinary concrete, which can't resist water washing, can be changed into the non-dispersible underwater concrete, which has very well workability and very high anti-washing ability. The UWB concrete is now an essential part of diversity and great reliability of underwater civil engineering wor k.

2 Pumping property
  
Non-dispersible concrete can be pumped easily, this is realized by adjusting the slump flow of the fresh concrete. Generally, 200m is the pumping distance.

3 Save the construction cost
  
Non-dispersible concrete can be poured into water filled form without a tremie pipe to produce dense structural repairs. This type of material has particular advantages over conventional concrete both in terms of the quality of the repairs produced and the reduction in placement cost associated plant and diver manpower requirements.

Application areas
In a word, the applications of the UWB concrete are outline below:
•  Gap filling work, taking advantages of its flow properties;
•  High-quality underwater concrete, particularly where material segregation is a concern;
•  Construction work where particular attention must be paid to the prevention of water pollution;
•  Underwater reinforced concrete structures;
•  Corrosion-protecting linings for steel pipe piles and steel sheet piles;
•  Consolidation of stones and ruffle mounds;
•  Disaster recovery work, repairs, and reinforcement work.

Market and Benefit
  
Non-dispersible(antiwashout) underwater concrete is quite different in concept from conventional concrete. Many real construction projects showed that the effect of this concrete is not only to greatly improve the reliability of concrete placed under water (both fresh and salt water), but it has remarkable effects on environmental preservation in the construction area; fish can even observe the work.
   Substantial advances have been made in underwater concrete technology with our nearly 20 years experience in this field. The development of better understanding of material properties and mix proportioning practices affect the performance of underwater concrete. Generally, using UWB technology can save the comprehensive cost 20% or more.

Items on technical service in place

1.Technical data

No.

Test Items

Specification

Test Result

Regular Type

Retarder Type

1

Bleeding Rate %

<0.5

<0.5

0.1

2

Air Content %

<4.5

<4.5

3.0

3

Loss of Slump
(cm)

30min

<3.0

<3.0

0.5

120min

 

<3.0

0.5

4

Cement Segregation in water

Turbidity
Mg/L

<50

<50

2

PH

<12

<12

11.1

5

Setting Time
hr:min

Ini.

>5hr

>12hr

15hr10min

Fin.

<24hr

<36hr

22hr05min

6

Strength Ratio of concrete in water and in air %

7d

>60

>60

63

28d

>70

>70

76

2 、 MUHU is dedicated to researching, developing and producing various cconcrete additives, and providing relevant technical services.

3 、 If our UWB admixture was used, We will responsible for technical service in place. We can solve various problems with the builders and owner of the construction project together according to the requirement of concrete compressive strength, water cement ratio, pump placing and slump retention and the filed circumstances.

 Appearance, Packaging, Handle and Storage
Appearance
  
UWB flocculent or antiwashout admixtures, is solid and stable powder, packed into sacks which are made of kraft with plastic film liner. Net weight of each sack is 25.0 ± 0.2kg .

Packaging and Handling
  
Care should be taken during handling operation in order to avoid damage and rain-drenched. Protect from physical damage.   Handle with care and do not open toughly in  order to avoid dust. 
Storage
   The products should be stored in a suitable dry building.  Around 2 years of storage period is recommended for these products.  For storage periods in excess of  2 year, the products should be retested prior to use. Store in a cool, dry, ventilated area  away from sources of heat, moisture and incompatibilities.

Disposal Considerations
  
Whatever cannot be saved for recovery or recycling should be managed in an appropriate and approved waste facility. This material may exhibit one or more characteristics of a hazardous waste and require appropriate analysis to determine specific disposal requirements. Processing, use or contamination of this product may  change the waste management options. State and local disposal regulations may differ from federal disposal regulations. Dispose of container or sacks and unused contents is in accordance with federal, state and local requirements.

 



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