1、水下混凝土配合比要求浅谈李树根(天津市公路管理局 天津市 30印舶)摘要 1 结合工程实际介绍水下混凝土配制基本要求及提高水下混凝土的粘聚性、流动性、强度和耐久性等的措施，供同行参考。关键词 水下混凝土 配合比前言随着基本建设的飞速发展，公路建设质量的要求越来越高，尤其是作为桥梁隐蔽工程的桩基础，水下混凝土已成为质量控制的重要环节，为了保证水下混凝土的质量，提高经济效益，对水下混凝土所用的各种材料，应根据工程实际，科学选配，合理使用，现仅结合工程实践和体会提出一些认识，供参考。1 配制水下混凝土的基本要求水下混凝土是在水下特殊条件下施工，并在特殊环境中凝结硬化。为了保证混凝土有足够的强度和良好
2、性能，使其能承受上部结构的各种外力和不同因素的影响，对水下混凝土应有以下基本要求。(1)粘聚性。为了使水下混凝土质量均匀，并经受一定距离下落后不产生或少产生离析现象，因此混凝土拌和物必须具有优质的粘聚性育旨。(2)流动性。水下混凝土是在不使用振动器的情况下施工的，混凝土的整平、密实均由混凝土本身重量自动流平来完成。因此，混凝土必须具有一定的流动性，才能达到混凝土良好的施工和易性能，使混凝土的质量有所保证。(3)强度。由于水下混凝土是在看不见、摸不到的水下施工和凝结硬化，这样，混凝土不可避免的会受到环境水和地下水渗透影响，使混凝土混合物变相增加用水量，改变水灰比，并直接影响混凝土的强度、均匀性以
3、及其他性能。因此水下混凝土在配合比的设计和施工工艺中必须采取有效措施，以保证混凝土获得足够的强度，避免造成质量事故。(4)耐久性。水下混凝土在施工后凝结硬化，并长期承受各种荷载作用和其他因素的影响。因此，除强度满足要求外，还必须考虑耐久性能，如渗透性和耐蚀性等。对水下混凝土必须严格控制最大水灰比和最小水泥用量，以保证混凝土能达到规定的使用寿命。以上这些基本要求，都受到所用材料的种类、性能、用量等的影响。与水泥的品种、标号、用量，混凝土的单位用水量，粗细集料的粒径、级配、空隙率及其表面的形状、性质、施工温度、湿度、环境、施工机械、拌和时间以及有无使用外掺剂等因素有关。因此，水下混凝土必须对其所用
4、各种材料的性能和用量有严格要求。综合考虑各方面的利弊，选用的各种材料既要科学合理经济实用，还要符合水下混凝土特殊要求。这样，工程质量才有可靠的保证。2 水下混凝土的配制为了满足水下混凝土的基本要求，混凝土的配制是关键。因此，公路桥涵施工技术规范对水下混凝土的材料和混凝土的配制提出了技术要求，国外也同样有具体技术要求，归纳起来有以下几点：(1)水泥。可选用矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、普通水泥等，水泥的初凝时间不宜少于 25 h，标号不宜低于 325号，若使用 525号水泥。也不能减少用量，更不能采用早强型。(2)粗集料。宜优先选用卵石，如采用碎石，应适当提高含砂率，一般可提高 3一 5。粗
5、集料最大粒径应小于导管内径的1613 和钢筋最小净距的 14，同时不应大于 40 mm。 (3)细集料。宜采用级配良好的中砂。(4)含砂率。混凝土的含砂率一般宜采用 40一 50。如采用碎石时，可适当增大含砂率。(5)水灰比。一般水下混凝土的水灰比可选用 0506。根据强度要求和选用水泥的品种与标号及施工中是否使用外加剂等，可适当增大或减小水灰比。水灰比的确定必须经过试验，以保证符合设计的试配强度和满足施工规定的和易性。(6)和易性。由于水下混凝土的整乎和密实是靠混凝土自重下沉来完成的，因此，水下混凝土应有良好的流动性和粘聚性。为使混凝土的和易性满足施工的工艺技术要求，一般要求坍落度控制在18
6、20 c111，施工开始时可略小，结束时酌量放大，以使混凝土表面能自动坍平。(7)最小水泥用量。由于水下混凝土所处的特殊环境和不利条件，因此对水泥最小用量有严格规定。规范规定，每 m混凝土中水泥用量不少于 350 kZ。有些国家规定水泥最少用量不小于 370 kg。(8)强度与耐久性。水下混凝土的强度与耐久性有密切联系。一般来说，当水下混凝土的强度高时，其耐久性也好。水下混凝土的强度主要取决于水泥的标号、水泥用量、水的用量、粗集料的种类和性质及有无掺用外加剂等。根据有关资料和实践证明，水下施工混凝土的强度要比在空气中施工的混凝土强度低。用取芯法取样检验，水下混凝土抗压强度约为混凝土标准强度的
7、80左右，一般水下混凝土强度为空气中施工混凝土强度的 5090。因此，水下混凝土的试配强度应高于混凝土设计强度的 2030。这一点应有足够的认识和充分的估计，这也是保证混凝土质量的有效措施。3 其它结合我们以往参加这方面工作的实践，整理出以下资料，见表1。从表 1中可知：(1)水灰比均在 047059 范围内，符合国内外有关水下混凝土技术规范的要求。(2)水泥标号均为 425号，符合规范规定在 325号以上的技术要求。(3)水泥用量在 359443 kgm，符合规范要求。(4)含砂率为 36一 43，有一部分含砂率偏少。(5)用水量在 197235 kgm3，符合施工和易性的要求。(6)混凝土
8、坍落度为 1523 cfil，均能满足施工工艺要求，且粗集料采用碎石的混凝土其坍落度较用卵石混凝土的坍落度低。(7)混凝土 28 d在空气中养护的抗压强度表 1 水下混凝-1-17合比740 443 235 水泥品种 砂 石子 含砂率坍落度 水灰比 重量比 每 m3混凝土用料k8 抗压强度MPa 序号 及标号 Qn Cnl WC 水泥：砂：石子 水 水泥 砂 石子 7d 28d 1 4257gg 中砂 1-3 碎石 38 21 050 1：152：248 218 436 砧 4 1083 33 2 水泥 中砂 1-3碎石 39 17 054 1：176：275 214 397 698 1092
9、 18 30 3 水泥 中砂 1-3碎石 40 15 058 1：199：299 212 366 72g 1094 27 4 水泥 中砂 1-3碎石 43 17 050 1：189：257 200 枷 756 1004 20 34 5 水泥 中砂 1-3碎石 43 19 047 1：169：225 205 439 741 986 27 36 6 水泥 中砂 1“-3碎石 36 20 053 1：148：258 225 426 630 1100 17 26 7 水泥 中砂 1忖 3碎石 36 18 053 1：148：258 225 426 630 1100 18 27 8 水泥 中砂 1-3卵
10、石 36 19 056 1：163：289 224 枷 652 1154 29 9 水泥 中砂 1-3卵石 39 19 059 1：188：289 231 392 737 1133 33 10 水泥 中砂 l坤 3卵石 40 23 055 l：209： 313 197 359 750 1125 25 11 水泥 中砂 1-3卵石 4l 20 052 1：167：237 X9 440 735 1043 29 12 水泥 中砂 1“-3卵石 42 19 053 1：167：2 1001 26 35为 2536 Mh，其中 50组数混凝土抗压强度超过 30 Mh，完全可以满足 25号水下混凝土的要示
11、，其余 50组数的混凝土抗压强度均在 2529 Mh范围，也能满足 20号水下混凝土的质量要求。根据以上情况和要求对水下混凝土可概括为五点简明要求，即：混凝土强度宁高勿低；水灰比宁小勿大；水泥用量宁多勿小；适当增加含砂率和用水量；粗集料要求优选卵石，粒径宜用小些。4 几点意见结合近年水下混凝土施工的实际情况，为使水下混凝土的质量得到进一步改善和提高，提出以下二点意见供参考。(1)由于水下混凝土是在特殊条件下施工，受不利因素的影响较多，又在特殊环境下凝结硬化，为使混凝土强度满足设计要求，因此水下混凝土的试配强度以高出设计强度的 2030为宜，也可参考有关公式计算，最后确定其高出数值。(2)当前检验水下混凝土强度的主要方法是用留取混凝土试块进行试压。这种试块是在空气中养护，与水下混凝土养护条件有很大差异。若用这种方法检验水下混凝土强度如达不到规定要求时，问题很难处理。目前，一般采用取芯法钻取工程结构的混凝土。但这些方法本身还存在一些问题，因此不同方法得出不同结果也就是很自然的事了。首先，对水下混凝土试配时要留有足够的富余强度。其次是在施工中要严格要求，采取有效措施并认真施工。把易产生质量事故的因素消灭于萌芽之前，最后还应进一步提高对水下混凝土的实际强度的检测水平。
