水下浇注混凝土抗分散剂概述

抗分散剂是一种用于配制水下抗分散混凝土添加剂。水下抗分散混凝土具有水下直接浇筑不分散不离析、自填模板、水下自密实的特性。它是改善水下浇筑混凝土结构性能、简化水下浇筑工艺、节省劳动力和避免对附近水域造成环境污染的重要材料，已引起工程界的重视。

众所周知，水泥混凝土尽管是一种典型的水硬性建筑材料，但若将普通混凝土直接浇注于水下时，混凝土穿过水层过程中，由于受到水流冲刷的作用，混凝土拌合物中水泥浆体与集料严重分离，水泥浆会被水流冲散流失，浇注体中不仅水泥浆体少，而且水胶比大大增加，混凝土结构均匀性极差，强度和耐久性严重下降。悬浮的水泥颗粒下沉时，往往已呈凝固状态，失去胶结能力，浇注的混凝土往往分为两层，一层为水泥浆含量较少而集料比例很大的混凝土层，另一层为薄而强度很低的水泥凝聚体层或水泥渣，不能满足工程要求。就拿目前工程界较为推崇的导管法来说，其在水下所浇注的混凝土强度损失高达50%左右，在间歇施工时，常因此要清除掉15～45cm厚的表层水下混凝土，浪费极大。

此外，由于水泥颗粒的悬浮和大量离子的溶出，当采用普通混凝土进行水下浇注时对附近水域环境造成的污染和对水中生物的破坏也难以想象。

多年以来，为了提高用普通混凝土浇注水下结构体的质量，工程单位也开发并采用过多种特殊施工法，如采用围堰排水法、叠袋法、预填集料灌浆法或采用导管、底开口容器等施工工具进行施工。但实践证明，采用这些较传统的施工方法，存在的缺点仍很多，不仅工程量大，而且稍有不慎，工程质量事故难以避免，失败的例子也很多。

1974年，联邦德国SIBO企业集团首先研制成一种醚类聚合物混凝土外加剂，代号为“UWB”(德语“unter wasser beton”的缩写)，并获得专利。所配制的水下混凝土被命名为“Hydrocrete”。该混凝土于1977年开始工业化应用，当时主要用于护坡及核电站基础等海工工程，混凝土强度为25MPa。该技术于1982年获英国劳氏船级社及挪威船级社认可，认为可以在海洋工程中应用，1983年在北海油田挪威Start Jotd-C平台应用，并进行了水下220m的应用试验。1984年在界北河口动水中灌注核电站混凝土基础获得成功，到目前为止，联邦德国的水下抗分散混凝土在工程中应用已达几百万立方米。

1978年，日本三井石油化学工业公司引进了联邦德国的专利技术，并结合本国实际情况进行了研究，三年后取得成功，于1981年开始投入工程应用。所研制的混凝土被日本土木学会称为“水中不分离性混凝土”，其相应的外加剂被称为“水中不分离性混合剂”。其后，建立了一套适合于日本国情的设计、材料和施工等条件的技术体系，使之成为一种实用性的混凝土。

随后，日本又相继开发了十余种“水中不分离性混合剂”。从1984年10月起，日本对水中不分散混凝土的研究、生产和应用等情况进行了全面的调查总结，经一年半的反复研讨，于1986年11月定稿并出版了《水中不分散混凝土设计、施工指南》一书。该书综合了日本多家公司各自开发研制水中抗分散的混凝土技术，统一了专业术语、技术标准、设计依据和施工规定，作为唯一一本水中不分散混凝土设计、施工的参考手册。到目前为止，日本“水中不分离性”混凝土工程应用已近千万立方米，主要用于沉箱、沉井的底板混凝土、地下连续墙混凝土、灌注桩混凝土、护坡抛石灌缝混凝土、桩支撑板状混凝土以及一些水下混凝土工程的修补。

典型的工程实例有：濑户大桥工程，水下抗分散混凝土的应用量为50万立方米;关西机场工程的应用量为13.7万立方米;青森大桥工程的应用量为2.52万立方米：阪神高速公路工程的应用量为1.4万立方米。上述工程的施工部位位于水下9～38m。

到目前为止，日本、欧洲其他国家，以及美国、中国都先后研制成功并使用水下抗分散剂，并成功应用，极大地方便了施工，节约了水下混凝土施工时的人力、物力，保证了水下混凝土工程的质量，并保护了环境。