[发明专利]一种水下不分散混凝土

说明书

本发明公开了一种水下不分散混凝土，属于建筑材料技术领域。所述混凝土包括中砂350～400份，碎石650～750份，水泥150～300份，矿物外加剂20～50份，絮凝剂5～15份，减水剂5～10份，膨胀剂3～6份，调凝剂2～5份，水100～250份；絮凝剂由改性甲基纤维素絮凝剂和聚硅酸硫酸铁絮凝剂组成，质量比为(5～3)：1。本发明的水下不分散混凝土具有抗水洗能力强，施工周期短的优点。

技术领域

本发明涉及一种水下不分散混凝土，属于建筑材料技术领域。

背景技术

迄今为止，在水下工程中混凝土仍然是最主要和用量最大的建筑材料之一。混凝土的性能将直接影响到水下工程的质量和进度。因此，水下混凝土的性能研究和施工技术愈来愈受到工程技术界的重视。众所周知，水泥虽然是水硬性材料，但若将混凝土拌合物直接倾倒于水中，当其在水中下落时，由于水的冲洗作用，骨料将与水泥分离，部分被水带走，部分长期处于悬浮状态。当水泥下沉时，已呈凝固状态，失去胶结骨料的能力。这样在水中直接浇筑的混凝土拌合物一般分为一层砂、砾石骨料，一层薄而强度很低的水泥絮凝体或水泥渣，不能满足工程要求。因此，水下混凝土过去都要求在与环境水隔离的条件下浇筑，而且浇筑过程不能中断，以减少水的不利影响，在其硬化后还要清除一定数量的强度不符合要求的混凝土。

传统的水下混凝土施工方法通常有两类:一类是先围堰后排水，混凝土的施工与陆地相同，存在先期工程量大、工程造价高、工期长等缺点；另一类是利用专用施工机具把混凝土和环境水隔开，将混凝土拌合物直接送至水下工程部位，主要有导管法、预填骨料灌浆法、模袋法、开底容器法等。这些施工方法使混凝土拌合物容易受到水的冲刷造成材料严重离析，水泥流失，混凝土质量下降，同时造成环境污染。按常规浇筑水下混凝土的关键是尽量隔断混凝土与水的接触，但这将使施工工艺变得复杂，工期变长，工程成本大大增加，况且也难以保证水中混凝土的质量。随着近海开发及大量水下结构工程的建设，尤其是在海洋深水区的开发利用，对混凝土水下浇筑、施工的质量要求越来越高，因此，对传统水下用混凝土的进行改性，客服以上问题，是十分必要的。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中水下混凝土实际使用过程中存在的易分散，影响混凝土的质量以及隔水施工带来的工艺复杂，工期长的问题，提供一种新的水下不分散混凝土。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种水下不分散混凝土，其特征在于：包括以下按重量份 计的原料：中砂350～400 份，碎石650～750份，水泥150～300份，矿物外加剂20～50份，絮凝剂5～15份，减水剂5～10份，膨胀剂3～6份，调凝剂2～5份，水100～250份；絮凝剂由改性甲基纤维素絮凝剂和聚硅酸硫酸铁絮凝剂组成，质量比为(5～3)：1。

本发明中的改性甲基纤维素絮凝剂的制备方法如下：

向反应釜中加入甲基纤维素、丙烯酰胺单体，再加入去离子水，升温至35℃，通入氮气20min之后加入等量的过硫酸钾、氯化亚铁、过硫酸铵，进行聚合反应，聚合7h之后，干燥，破碎即可。

本发明中的聚硅酸硫酸铁絮凝剂的制备方法如下：

将硅酸钠加蒸馏水稀释至SiO₂浓度为2.0％，然后加入一定量的硫酸，调节pH值后，加入硫酸铁溶液，搅拌均匀，烘干即得到固态的聚硅酸硫酸铁絮凝剂。

为了更好地实现本发明，进一步地，作为优选，所述改性甲基纤维素絮凝剂和聚硅酸硫酸铁絮凝剂的质量比为4:1，该比例的两种絮凝剂协同增效效果最佳。

进一步地，所述中砂的含泥量小于1％；细度模数为2.4～3.0，粒径分布范围：4.75mm 筛余5～7％，2.5mm筛余12～15％，1.18mm筛余22～25％，0.6mm筛余50～54％，0.315mm 筛余80～82％，0.16mm筛余94～96％。