馬合沙提

（新疆額爾齊斯河流域開(kāi)發(fā)工程建設(shè)管理局 烏魯木齊 830000）

1 概 述

新疆某碾壓混凝土重力壩，最大壩高212.5m，總庫(kù)容24.19億m3，調(diào)節(jié)庫(kù)容19.18億m3，電站裝機(jī)容量14萬(wàn)kW，年發(fā)電量5.19億kW·h，保證出力12.5萬(wàn)kW。倉(cāng)面混凝土主要通過(guò)汽車等機(jī)械運(yùn)輸，已碾壓的新澆筑混凝土將不可避免地受到機(jī)械的擾動(dòng)，改變混凝土性能。為確保本工程施工質(zhì)量，本文研究多種工況下成型混凝土的力學(xué)及物理性能，據(jù)此判斷影響程度大小。

2 混凝土原材料

2.1 水泥

該工程采用某水泥有限公司生產(chǎn)的P.O42.5水泥，水泥的化學(xué)成分及物理力學(xué)性能指標(biāo)見(jiàn)表1和表2。

表1 水泥化學(xué)成分

表2 水泥物理力學(xué)性能指標(biāo)

2.2 粉煤灰

該工程采用某電廠生產(chǎn)的Ⅱ級(jí)灰，粉煤灰的化學(xué)成分及物理力學(xué)性能指標(biāo)見(jiàn)表3和表4。

2.3 細(xì)骨料

該工程使用天然砂，物理性能指標(biāo)見(jiàn)表5。

2.4 粗骨料

該工程使用的粗骨料為人工骨料加工系統(tǒng)生產(chǎn)的片麻花崗巖，粒徑分別為 5～20mm、20～40mm、40～80mm。骨料的物理力學(xué)性能指標(biāo)見(jiàn)表6。

2.5 外加劑

2.5.1 緩凝高效減水劑

本次試驗(yàn)使用FDN—13B緩凝高效減水劑，其各項(xiàng)指標(biāo)見(jiàn)表7。

2.5.2 引氣劑

本次試驗(yàn)使用PMS—NEA3引氣劑，其各項(xiàng)性能指標(biāo)見(jiàn)表8。

3 試驗(yàn)使用配合比

本次試驗(yàn)使用的配合比見(jiàn)表9。

4 試驗(yàn)方法及試驗(yàn)結(jié)果

在拌和樓出機(jī)口抽取多組新拌碾壓混凝土，又在大壩倉(cāng)面取多組已碾壓完成并受汽車不間斷擾動(dòng)的碾壓混凝土試樣進(jìn)行試驗(yàn)。

表3 粉煤灰化學(xué)成分

表4 粉煤灰物理力學(xué)性能指標(biāo)

表5 天然砂物理力學(xué)性能指標(biāo)

表6 粗骨料物理力學(xué)性能

表7 緩凝高效減水劑物理力學(xué)性能指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果

4.1 拌和樓機(jī)口取樣試驗(yàn)

拌和樓機(jī)口取多組碾壓混凝土測(cè)試4種工況下的抗壓強(qiáng)度、VC值和含氣量，在未受擾動(dòng)情況下成型為一種工況；模擬澆筑現(xiàn)場(chǎng)不間斷擾動(dòng)5±0.3h，之后按照3種工況成型：第一種不做任何處理直接成型；第二種加水拌和至VC值達(dá)到5～8s；第三種加灰漿（與混凝土相同水灰比，并摻減水劑）拌和混凝土至VC值達(dá)到5～8s。

表8 引氣劑物理力學(xué)性能指標(biāo)

表9 試驗(yàn)使用配合比

4.2 倉(cāng)面取樣試驗(yàn)

在倉(cāng)面選取兩種受過(guò)機(jī)械設(shè)備不間斷擾動(dòng)的碾壓混凝土（擾動(dòng)時(shí)間約5±0.3h）：?VC值損失較大混凝土（大風(fēng)，噴霧機(jī)無(wú)法噴到的碾壓混凝土，將此混凝土同4.1處理方式進(jìn)行試驗(yàn)）；?VC值損失較小混凝土（噴霧機(jī)可噴到的碾壓混凝土）。

5 試驗(yàn)結(jié)果

5.1 拌和樓機(jī)口取樣

拌和樓機(jī)口取樣檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表10和表11。

表10 混凝土拌和樓機(jī)口取樣檢測(cè)成果（C18020，摻FDN援凝高效減水劑）

表11 倉(cāng)面擾動(dòng)混凝土取樣檢測(cè)成果（一）（C18020，摻FDN援凝高效減水劑）

5.2 倉(cāng)面取樣

倉(cāng)面取樣檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表12。

5.3 試驗(yàn)結(jié)論

a.機(jī)械設(shè)備在已碾壓密實(shí)的混凝土面上的擾動(dòng)對(duì)混凝土拌和物性能有影響。

表12 倉(cāng)面擾動(dòng)混凝土取樣檢測(cè)成果（二）（C18020，摻FDN援凝高效減水劑）

b.已壓實(shí)碾壓混凝土在經(jīng)過(guò)5±0.3h不間斷擾動(dòng)后，未經(jīng)任何處理的碾壓混凝土初凝時(shí)間約延長(zhǎng)1h，抗壓強(qiáng)度降低2%～4%，由于部分面層約10～20cm厚的RCC已處于松散狀態(tài)，VC值較大，含水量較低，加之新疆北部地區(qū)高蒸發(fā)的氣候特點(diǎn)，若不對(duì)擾動(dòng)后的混凝土進(jìn)行二次處理，硬化后的混凝土各項(xiàng)指標(biāo)將降低。

c.已壓實(shí)碾壓混凝土在經(jīng)過(guò)5±0.3h不間斷擾動(dòng)后，經(jīng)加水拌和（類似在已長(zhǎng)時(shí)間擾動(dòng)混凝土面上直接灑水或用碾壓機(jī)噴水碾壓）至5～8s，初凝時(shí)間可延長(zhǎng)1～3h，但混凝土強(qiáng)度降低得較多，約降低10%～20%，對(duì)強(qiáng)度影響較大，雖然加水可補(bǔ)償部分混凝土水分蒸發(fā)，但增加的水分大部分未參與水化且分布不均勻，后期強(qiáng)度降低較多。

d.已壓實(shí)碾壓混凝土在經(jīng)過(guò)5±0.3h不間斷擾動(dòng)后，經(jīng)加漿拌和（類似在已長(zhǎng)時(shí)間擾動(dòng)混凝土面上直接鋪灑凈漿后碾壓）5～8s，初凝時(shí)間延長(zhǎng)（約延長(zhǎng) 2～3h），但混凝土強(qiáng)度降低得較多，約降低40%，對(duì)強(qiáng)度影響較大。對(duì)于表層受機(jī)械設(shè)備擾動(dòng)的碾壓混凝土，用鋪灑適量灰漿方式處理比較合適，一則延長(zhǎng)混凝土初凝時(shí)間，有利于碾壓施工；二則加漿未改變RCC水灰比，強(qiáng)度降低較小。

e.對(duì)已碾壓密實(shí)的碾壓混凝土，經(jīng)施工機(jī)械長(zhǎng)時(shí)間擾動(dòng)或長(zhǎng)時(shí)間未碾壓但未初凝的碾壓混凝土，宜在混凝土面上鋪灑灰漿而非直接噴水碾壓。

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)人工模擬現(xiàn)場(chǎng)擾動(dòng)混凝土成型與擾動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)取樣后改變混凝土配比成型試驗(yàn)，證明碾壓混凝土受施工機(jī)械擾動(dòng)會(huì)改變混凝土的設(shè)計(jì)力學(xué)性能。為保證混凝土澆筑質(zhì)量，建議施工中混凝土通過(guò)皮帶直接入倉(cāng)或用吊車等設(shè)備中轉(zhuǎn)，盡量降低設(shè)備運(yùn)輸直接進(jìn)入倉(cāng)面擾動(dòng)已經(jīng)碾壓完畢混凝土。在受擾動(dòng)混凝土之上澆筑新混凝土?xí)r要灑灰漿。