施工扰动对碾压混凝土性能的影响.pdf

3 2 水利建设与管理 2 0 1 0年第 1 期 施工扰动对碾压温凝土性能的髭响 马合 沙提 ( 新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局 乌鲁木齐8 3 0 0 0 0 ) 【 摘要】 对于以机械设备入仓为主的碾压混凝土工程， 机械设备行走会对已碾压过的新浇混凝土产生扰动， 影响 混凝土材料性能。新疆某 R C C大坝 ， 对于 受施工机械连续扰动影响的混凝土 以及受影响后采取措施的混凝土 ， 分别 在施工现场和实验室进行了混凝土拌和物部分性能试验研究， 以检验影响程度， 期保证工程质量。 【 关键词】 碾压混凝土施工扰动性能试验 1 概述 新疆某碾压混凝土重力坝 ， 最大坝高 2 1 2 ． 5 m， 总库容 2 4 ． 1 9 亿 m ， 调节库容 1 9 ． 1 8 亿 m s ， 电站装机容量 1 4 万 k w， 年发电量 5 ． 1 9 亿 k W h ， 保证出力 1 2 ． 5 万 k W。仓面混凝土 主要通过汽车等机械运输 ，已碾压的新浇筑混凝土将不可 避免地受到机械的扰动 ， 改变混凝土性能。 为确保本工程施 工质量，本文研究多种工况下成型混凝土的力学及物理性 能 ， 据此判断影响程度大小。 2 混凝土原材料 2 ． 1 水 泥 该工程采用某水泥有限公司生产的 P ． 0 4 2 ． 5水泥， 水 泥的化学成分及物理力学性能指标见表 1 和表 2 。 表 1 水 泥 化 学 成 分 ＼＼项 目 烧 失量 S O 3 C a O F e 2 0 3 A I2O 3 T i O 2 S iO 2 M g O 碱 含 量 不 溶 物 ＼ ( ％) ( ％) ( ％) ( ％) ( ％) ( ％) ( ％) ( ％) ( ％) ( ％) ( ％) ＼ P ． 04 2．5 1 ． 3 4 235 5 2 ． 6 5 ． o 0 4． 1 7 1 ． 5 5 2 8 ． 3 1 0 ． 7 4 3 ．4 4 1 ．42 3 - 3 1 GB1 7 5 — 1 9 9 9 <5 ． 0 < 3．5 ≤ l ≤5．0 表 2 水 泥 物 理 力 学 性 能 指 标 凝结时间( h ：m i n ) 抗折强度( M P a ) 抗压强度( M P a ) ＼＼项 目 密度 细度 标准稠度 安定性 静 ＼＼ ( g ／ c m ) ( ％) ( ％) 初凝 终凝 3 d 2 8 d 3 d 2 8 d ＼ P ． 0 4 2 ． 5 3 ． 0 5 3 ． 3 2 5 ．4 合格 2 ： 1 6 3 ： 3 2 5 ．9 8 ． 7 2 7 ． 6 5 1 ． 4 GB 1 7 5 — 1 9 9 9 0 ： 4 5 + 9 0 > + 9 O ≥1 2 O ≥ 1 1 5 ≥1 1 O I一等品 ≥ 1 2 ≤ 4 ． 5 ≤1 o o ≥1 2 5 ≥ 1 2 5 ≥ 1 2 O 仓面取多组已碾压完成并受汽车不间断扰动的碾压混凝土 试样进行试验。 4 ． 1 拌和楼机 口取样试验 拌和楼机口取多组碾压混凝土测试 4 种工况下的抗压 强度 、 V C值和含气量 ， 在未受扰动 隋况下成型为一种工况； 模拟浇筑现场不问断扰动 5 ~ 0 ． 3 h，之后按照 3 种工况成 垂： 第一种不做任何处理直接成型； 第二种加水拌和至V C 值达到 5 ～ 8 s ； 第三种加灰浆( 与混凝土相同水灰比， 并掺减 马合沙提， 施工扰 动对碾压混凝土性能的影响 表 8 引 气 剂 物 理 力 学 性 能 指 标 固含量 减水率 含气量 泌水率 比 凝结时间差( min ) 抗压强度 比( ％) 品 种 P H值 ( ％) ( ％) ( ％) ( ％) 初凝 终凝 3 d 7 d 2 8 d P MS — NEA 9 ． 1 1 4 5 ． 3 7．6 5．5 O 一1 8 —1 3 9 6 9 7 9 4 G B ， I 8 0 7 6 — 合格品 ≥6 > 3 ． 0 ≤7 O — ． 9 0 ～ + 1 2 0 - 9 0 ～ + 1 2 0 ≥9 5 ≥9 5 ≥9 0 1 9 9 7 一等品 ≥6 > 3 ． 0 ≤8 0 ≥8 O ≥8 O ≥8 O 注： 引气剂掺量为 0 ． 5 ， 万。 表 9 试验使用配合比 设 计 水胶比 砂 率 配合比材料用量( k g ／ m ) 减水剂 引气剂 y C 值 序 号 标 号 ( ％) ( ％) ( ％) ( 1 ， 万 ) ( s ) 水泥 粉煤灰 石粉 天然砂 小石 中石 水 1 Cl铷 2 0 0 ．4 5 3 5 l 3 l 8 7 2 9 6 9 0 5 3 3 8 0 o 9 8 0 ． 8 8 1 ～ 3 水剂 ) 拌和混凝土至 V C值达到 5 ～ 8 s 。 4 ． 2 仓面取样试验 在仓面选取两种受过机械设备不问断扰动的碾压混凝 土 ( 扰动时间约 5 ~ 0 ． 3 h) ： ⑧V C 值损失较大混凝土( 大风， 喷雾机无法喷到的碾压混凝土，将此混凝土同 4 ． 1 处理方 式进行试验 ) ； ⑤V C值损失较小混凝土( 喷雾机可喷到的碾 压混凝土 ) 。 5 试验 结果 5 ． 1 拌和楼机 口取样 拌和楼机 口取样检测结果见表 1 0 和表 1 1 。 表 1 O 混凝土拌和楼机口取样检测成果( C ， 舯 2 0 ， 掺 F D N援凝高效减水剂 ) 不问断扰动 5 + 0 ． 3 h 后 未扰动 试 验 项目—＼ 不处理 加水 1 0 k ~m 加浆 1 ． 5 ％ V C值 ( s ) 2 ． 6 2 4 6 ． 5 4 - 6 含气量( ％) 4 ． 7 2 ． 6 3 ． 9 3 ． 4 初凝 l 1 ： 2 4 1 2 ： 1 8 1 4 ： 1 7 1 4 ： 5 2 凝结时间 ( h ： mi n ) 终凝 1 3 ： 5 1 1 2 ： 4 1 1 5 ： 3 5 1 6 ： 4 5 扰动对初凝 时间延长量( h ： mi n ) O 0 ： 4 3 l ： 4 4 3 ： 1 4 抗压强度( MP a ) 9 0 d 2 6 ． 8 2 4 ． 9 2 0 - 3 2 4 ． 5 表 l 1 仓面扰动混凝土取样检测成果( 一 ) ( C 舶 2 O ， 掺 F D N援凝高效减水剂 ) 扰动 5土0．3h后 一 未 扰 动 未 喷 雾 保 温 喷雾保湿 试 验 项 目 ＼ 不处理 加水 lOkg／m3 加浆 1．5％ V C值( s ) 4 ． 3 1 4 ． 0 2 3 ． 5 4 ． 5 4 ．7 含气量 ％) 3 ． 5 2 - 8 2 ． 6 2 ． 9 2 ．4 初凝 1 0 ： 1 2 1 1 ： 3 2 1 1 ：2 5 1 2 ： 4 6 1 4 ：2 O 凝结时间( h ：mi n ) 终凝 1 2 ： 3 0 1 3 ： 5 5 l 3 ：4 2 1 7 ： 0 5 1 7 ：2 4 r 扰动对初凝 时间延长量( h ： mi n ) 0 1 ： 2 0 1 ： 1 3 2 ： 3 4 4 ：O 8 抗压强度( MP a ) 2 8 d 2 5 ． 3 2 3 ． 2 24． 2 1 6 ． 6 2 4 ．4 马合沙提／ 施工扰 动对碾 压混凝 土性能 的影响 3 5 5 ． 2 仓面取样 仓面取样检测结果见表 1 2 。 5 ． 3 试验结论 a ． 机械设备在已碾压密实的混凝土面上的扰动对混凝 表 l 2 ． 仓面扰动混凝土取样检测成果( 二 ) ( C 舯 2 0 ， 掺 F D N援凝高效减水剂 ) ＼ 扰 动5 + 0 ．3 h 后 、 ＼ 试验方式 未 扰 动 未 喷 雾 保温 试验项 目、＼ 喷雾保湿 ＼ 不 处 理 加 水l O k g ／ m 3 加 浆1 ．5 ％ V C值 ( s ) 7 ． 4 1 0 ． 7 2 0 ． 6 5 ． 7 6 ． 2 含气量 ： ％) 2 ． 5 1 ． 7 2 ． O 2 ． 0 2 - 2 初凝 1 3 ： 3 1 1 3 ： 5 l 1 0 ： 2 5 1 3 ： 1 2 1 4 ：2 8 凝结 时间 ( h ： m i n ) 终凝 l 6 ： 4 2 1 8 ：2 6 1 6 ： 4 7 l 7 ：o 6 1 9 ：0 9 扰动对初凝 时问延 长量( h ： n ) O 1 ：2 1 0 ： 5 5 3 ：0 o 3 ：5 3 2 8 d 2 2 ． 6 23 ． 9 2 2 ． 1 2 3． 1 2 4． 1 抗压强度( MP a ) 9 0 d 3 8 ． 8 3 4．4 3 2 ． 5 3 4．9 3 6．0 土拌和物性能有影响。 b ． 已压实碾压混凝土在经过 5 + 0 ． 3 h 不间断扰动后 ， 未 经任何处理的碾压混凝土初凝时间约延长 1 h ， 抗压强度降 低 2 ％～ 4 ％，由于部分面层约 1 0 ～ 2 0 e m厚的 R C C已处于松 散状态 ， V C值较大， 含水量较低 ， 加之新疆北部地区高蒸发 的气候特点， 若不对扰动后的混凝土进行二次处理 ， 硬化后 的混凝土各项指标将降低。 c ． 已压 实碾压 混凝 土在 经 过 5 0 ． 3 h不 问断扰 动 后 ， 经加水拌和( 类似在 已长时 间扰动混凝土 面上直 接 洒水或用碾压机喷水 碾压 ) 至 5 ～ 8 s ， 初凝时间可延长 1 3 h ， 但混 凝土强度降低得较 多 ， 约降低 1 0 ％～ 2 0 ％， 对强 度影响较 大，虽然加水可补偿部分混凝 土水分蒸发 ， 但 增加的水分大部分未参与水化且分布不均匀 ， 后期强度 降低较 多。 d ． 已压实碾压混凝土在经过 5 ~ 0 ． 3 h不间断扰动后， 经 加浆拌和 ( 类似在已长时问扰动混凝土面上直接铺洒净浆 后碾压 ) 5 ～ 8 s ， 初凝时问延长( 约延长 2 3 h ) ， 但混凝土强度 降低得较多， 约降低 4 0 ％， 对强度影响较大。对于表层受机 械设备扰动的碾压混凝土 ，用铺洒适量灰浆方式处理 比较 合适 ， 一则延长混凝土初凝时间， 有利于碾压施工； 二则加 浆未改变 R C C水灰比， 强度降低较小。 e ． 对已碾压密实的碾压混凝土，经施工机械长时间扰 动或长时间未碾压但未初凝的碾压混凝土，宜在混凝土面 上铺洒灰浆而非直接喷水碾压。 6 结语 通过人工模拟现场扰动混凝土成 型与扰动现场取样 后改变混凝土配比成型试验 ，证明碾压混凝土受施工机 械扰动会改变混凝土的设计力学性能。为保证混凝土浇 筑质量 ，建议施工中混凝土通过皮带直接入仓或用吊车 等设备中转 ，尽量降低设备运输直接进入仓面扰动已经 碾压完毕混凝 土。在受扰动混凝土之上浇筑新混凝土时 要洒灰浆。◇ e } 业业 业 } 业 虫 坐 业 坐 船 螺 业 I j ( 上接第4 8页)要材料与招标文件及图纸所提供 的工程量 是否吻合 ， 过高 、 过低都说明施工方法存在不合理性。 4 结语 a ． 施工方法的选定直接制约报价的定位。 b ． 技术方案的确定 ， 需充分考虑到技术规范要求、 招标 要求及先进的机械化施工水平和经济效益。 c ． 技术方案与计算报价必须浑成一体 ， 不可分割 ； 技术 方案的修改必然会导至报价的调整 ；技术方案对单价的编 制准确性至关重要， 特别是工程量大的项目， 单价的偏高或 偏低将直接导至整个报价的偏高或偏低。 d ． 不考虑技术方案 ， 片面的审价或根据经验的定价都 是不合理的。 e ． 对施工方案进行技术经济评价 ， 全面平衡 ， 才能形成 合理的标价。 f ． 由上可知，投标技术方案对工程报价起着至关重要 的作用。◇