擾動(dòng)對(duì)表層碾壓混凝土性能的影響

顏 瑜

(中國水利水電第十六工程局有限公司，福建 福州 350000)

1 概 述

在碾壓混凝土施工過程中，尤其是以汽車運(yùn)輸為主要入倉方式的碾壓混凝土澆筑倉面，在澆筑下一層混凝土?xí)r，運(yùn)輸汽車不可避免地要在上一層混凝土面上來回行駛，某些已碾壓的混凝土則會(huì)不間斷受到汽車的擾動(dòng)影響。本文將局部混凝土受汽車不間斷擾動(dòng)后采取不同處理方式對(duì)混凝土拌合物性能的影響進(jìn)行研究。

2 混凝土原材料

2.1 水 泥

水泥采用福建永安建福水泥有限公司生產(chǎn)“建?！迸芇·O42.5水泥。經(jīng)檢測(cè)水泥化學(xué)指標(biāo)滿足相應(yīng)規(guī)范要求，三氧化硫指標(biāo)略高，施工要采取防硫酸鹽侵蝕；水泥物理力學(xué)指標(biāo)較高，28 d抗壓強(qiáng)度達(dá)到50.5 MPa，強(qiáng)度較高，后期增長較高對(duì)長齡期(90 d齡期)混凝土有利。水泥化學(xué)成分見表1。

表1 水泥化學(xué)成分分析 %

2.2 粉煤灰

粉煤灰為福建大唐同舟益材環(huán)?？萍加邢薰緦幍路止局圃斓摹按筇婆啤盕類Ⅱ級(jí)粉煤灰。粉煤灰化學(xué)指標(biāo)及物理指標(biāo)均滿足相關(guān)規(guī)范要求，燒失量1.18%，相對(duì)較低，需水量比96%相對(duì)較低，整體品質(zhì)較優(yōu)。粉煤灰化學(xué)成分和物理性能見表2～3。

表2 粉煤灰化學(xué)成分分析 %

表3 粉煤灰物理力學(xué)性能 %

2.3 細(xì)骨料

細(xì)骨料使用的是周寧抽水蓄能電站砂石系統(tǒng)提供的人工砂。人工砂物理性能滿足相關(guān)規(guī)范要求[1]，細(xì)度模數(shù)2.41較小，石粉18.8%適中，適合配制碾壓混凝土。

2.4 粗骨料

粗骨料為周寧抽水蓄能電站砂石系統(tǒng)所提供的人工碎石，粒徑不等，有5～20 mm粒徑碎石、20～40 mm粒徑碎石、40～80 mm粒徑碎石。粗骨料指標(biāo)滿足相關(guān)規(guī)范要求，粒徑、粒形較好，壓碎值5.7%，骨料抗壓較好，適于碾壓。

2.5 外加劑

本試驗(yàn)所使用的外加劑為河北省石家莊市長安育才建材有限責(zé)任公司提供的GK-4A緩凝高效減水劑，GK-9A液體引氣劑。高效減水劑摻量為0.6%時(shí)減水率20%，28 d抗壓強(qiáng)度比達(dá)到157%，減水劑品質(zhì)較優(yōu)；引氣劑各項(xiàng)指標(biāo)滿足規(guī)范要求。

3 試驗(yàn)使用配合比

本次試驗(yàn)配合比采用本工程實(shí)際施工配合比，試驗(yàn)使用的碾壓混凝土(灰漿)施工配合比見表4。

表4 碾壓混凝土(灰漿)施工配合比

4 試驗(yàn)內(nèi)容

本次試驗(yàn)為對(duì)比試驗(yàn)，在機(jī)口抽取多盤剛拌制好的碾壓混凝土和倉內(nèi)取樣已碾壓密實(shí)后經(jīng)汽車不間斷擾動(dòng)的碾壓混凝土分別進(jìn)行試驗(yàn)。

4.1 拌和站機(jī)口取樣試驗(yàn)

將拌和站機(jī)口取到的多組碾壓混凝土在未受擾動(dòng)情況下，成型凝結(jié)時(shí)間試件和抗壓強(qiáng)度試件，然后模擬現(xiàn)場(chǎng)不間斷擾動(dòng)，在(4±0.2) h后，分3種不同處理方式(第一種：未處理；第二種：加水拌和至VC值達(dá)到4～6 s；第三種：加與對(duì)應(yīng)標(biāo)號(hào)碾壓混凝土相同水灰比灰漿拌和混凝土至VC值達(dá)到4～6 s)成型凝結(jié)時(shí)間測(cè)試試件、抗壓試件，并測(cè)試VC值和含氣量。

4.2 倉面取樣試驗(yàn)

倉面在經(jīng)過汽車不斷擾動(dòng)混凝土的碾壓，在入倉后(4±0.2)h取樣。①陽光照射下，VC值會(huì)損失較多的擾動(dòng)混凝土，噴霧機(jī)也無法噴到原有的混凝土表面上，將此混凝土按本文章節(jié)4.1處理方式處理后試驗(yàn)；②噴霧機(jī)噴到的混凝土VC值損失較小的混凝土，也按本文章節(jié)4.1處理方式處理后試驗(yàn)。

5 試驗(yàn)結(jié)果

5.1 拌和站機(jī)口取樣

拌和站出機(jī)口取樣模擬現(xiàn)場(chǎng)施工機(jī)械擾動(dòng)后，經(jīng)處理后試驗(yàn)成果見表5～6。

表5 混凝土拌和站機(jī)口取樣檢測(cè)成果(標(biāo)號(hào)C9025，摻GK-4A緩凝高效減水劑)

表6 混凝土拌和站機(jī)口取樣檢測(cè)成果(標(biāo)號(hào)C9015，摻GK-4A緩凝高效減水劑)

5.2 倉面取樣

澆筑倉面取樣現(xiàn)場(chǎng)施工機(jī)械擾動(dòng)后的碾壓混凝土，經(jīng)處理后試驗(yàn)成果見表7～8。

表7 倉面擾動(dòng)混凝土取樣檢測(cè)成果(標(biāo)號(hào)C9025，摻GK-4A緩凝高效減水劑)

表8 倉面擾動(dòng)混凝土取樣檢測(cè)成果(標(biāo)號(hào)C9015，摻GK-4A緩凝高效減水劑)

5.3 上述試驗(yàn)結(jié)論

1)汽車輪載在已碾壓密實(shí)的混凝土面上的再次碾壓(擾動(dòng))對(duì)混凝土拌合物性能有一定影響[2]。

2)經(jīng)過碾壓壓實(shí)的混凝土的碾壓混凝土再經(jīng)歷(4±0.2)h連續(xù)攪動(dòng)較未經(jīng)過碾壓的混凝土初凝時(shí)間大約會(huì)延長1 h，抗壓強(qiáng)度降低約4%。表層約10 cm厚的RCC部分表面已出現(xiàn)了松散現(xiàn)象，失水較快，此時(shí)VC值最大，含水量最低，若不及時(shí)處理，難以密實(shí)。

3)經(jīng)過碾壓壓實(shí)的碾壓混凝土在經(jīng)過(4±0.2)h連續(xù)擾動(dòng)后，加水?dāng)嚢韬?直接灑水或者碾壓機(jī)噴水灑水)至VC值為4～6 s，混凝土初凝時(shí)間會(huì)有所延長，混凝土強(qiáng)度降低約40%。通過加水可以補(bǔ)償混凝土因蒸發(fā)而喪失的水分，但自由水的增加使得混凝土拌合物與水結(jié)合面孔隙增多，其強(qiáng)度顯然降低。

4)經(jīng)過碾壓壓實(shí)的碾壓混凝土在經(jīng)過(4±0.2)h連續(xù)擾動(dòng)后，加漿攪拌后(混凝土面直接鋪撒一層凈漿再進(jìn)行碾壓)至VC值達(dá)到4～6 s，初凝時(shí)間會(huì)延長，混凝土強(qiáng)度基本不變或略微降低?，F(xiàn)場(chǎng)施工鋪灑一定量的灰漿，以此處理表層受汽車碾壓擾動(dòng)的碾壓混凝土較為合適，既可以延長混凝土的初凝時(shí)間，又有助于混凝土碾壓工作的順利進(jìn)行，加漿后也未能改變?cè)璕CC水灰比，基本不影響碾壓混凝土的強(qiáng)度。

5)對(duì)于已經(jīng)碾壓密實(shí)的混凝土，其在經(jīng)過汽車長時(shí)間的碾壓但仍未能初凝的混凝土，仍需要在下層混凝土結(jié)合面鋪灑一層灰漿，不應(yīng)直接噴水(噴霧)碾壓。

6 結(jié) 語

碾壓混凝土受施工機(jī)械不間斷擾動(dòng)后采用鋪灑適量灰漿的處理方式對(duì)混凝土拌合物性能的影響基本無影響，且有利于施工。有施工實(shí)踐證明：對(duì)于已經(jīng)碾壓密實(shí)的混凝土，其在經(jīng)過汽車長時(shí)間的碾壓但仍未能初凝的混凝土，下層混凝土結(jié)合面鋪灑一層灰漿是最適宜的處理方法之一。

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