水下不分散混凝土絮凝剂
执行标准：GB-8076-2003
一、基本组成及性能
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。加入该材料的水下砼，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 水泥 砂 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 普通型 早强型 泵送型 低发热型 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
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、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。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。
2、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。水下不分散混凝土坍落度可达18～24cm，不泌水，不离析。初凝5～40h，终凝10～50h，凝结时间可调。抗渗可达S20以上，抗蚀系数不小于0.85。
3、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。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。
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。
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。
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
普通型 适用于一般无特殊要求的水下工程。
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。
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。
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。
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）水下不分散絮凝剂为固体粉剂，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，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）水下不分散絮凝剂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
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年絮凝剂又获国家专利。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
长沙湘江四桥沉井封底 中卫黄河大桥低桩承台
胜利油田大口径灌注桩 南沙某军事人工岛
钱塘江大堤加固
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。