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混凝土护栏滑模施工试验研究

时间:2014-01-13 12:44 来源:未知 作者:admin 阅读:

由 公式计算得到的水灰比和单位用水量仅为估算值,最终水灰比和单位用水量应以满足试配各项技术要求为准。滑模铺筑护栏混凝土的单位用水量(粉煤灰掺量)、砂 率、粗集料级配和数量、外加剂掺量,应根据混凝土强度、砂的细度模数、粗集料的粒形,通过配制新拌混凝土达到最优工作性和试配强度试验确定。在采用假定混 凝土容重法计算时,应根据实测容重调整单位立方混凝土粗集用量和用砂量。
 

混凝土施工

2.3.2 配合比在施工中的调整

试配调整后的配合比在施工中,除了单位用水量和外加剂掺量,其它参数一般不能随意变更。应根据施工现场砂、石集料的含水量变化,在搅拌时及时调整单位用水量,另外随施工期间气温的高低及从混凝土搅拌出机到铺筑的间隔时间不同,适当调整单位用水量及减水剂的种类或剂量。

试验过程

3.1 室内模拟试验
   为了在实际铺筑护栏试验中少走弯路,我们制作了一个截面形状与护栏一致、高度与护栏相近的试验模,利用这个试验模进行室内试验。按照混凝土配合比设计计算 结果,配制不同配合比的新拌混凝土,对其进行试配强度试验,并将其装入试验模内,用插入式振捣棒将混凝土振实,然后小心地将模板抽掉,观察脱模后混凝土的 成型情况,不允许出现塌边、麻面等情况,同时测量混凝土坍落的高度。在满足混凝土配合比设计的基本要求,即强度、工作性、耐久性和经济性的情况下,初步确 定各材料的用量,425#硅酸盐水泥的用量为350~370kg较合适,砂率为32%~40%。在坍落度不大于4cm的情况下,能保证成型后的混凝土不易 出现变形、坍边、流挂等现象,当坍落度大于7cm时,成型后的混凝土易出现站立不稳、截面形状易变化、侧面外鼓的情况。
3.2 实际试验过程
  通过上述混凝土配合比设计及室内模拟试验,初步得到混凝土的配合比数据,在混凝土中水泥用量、砂率基本不变的条件下,进一步对有关工艺参数,如混凝土用水量(主要影响坍落度)、添加粉煤灰对试验的影响、行走速度控制、混凝土振捣方式等进行探索和研究。
3.2.1 混凝土坍落度及有关因素对滑模铺筑护拦的影响
   首先选定一组混凝土配合比数据进行试验,水泥C=360kg,砂S=668kg,骨料G=1264kg,水W=158kg,外加剂AT=2.36kg。 混凝土的搅拌采用双卧轴强制式搅拌机进行,混凝土从搅拌出机到铺筑的时间为15min左右,现场测定混凝土坍落度为6cm。试铺后的混凝土护拦出现了坍 塌、变形、流挂等现象,护拦高度明显降低,说明坍落度偏大,用水量偏高。
  重新减少用水量进行试验,适当延长混凝土搅拌出机到铺筑的间隔时间,从15min增加到30min,试铺后的混凝土护拦外观质量有所改善,但仍出现有少量的开裂、坍塌现象,现场测试混凝土坍落度为2.5cm。
根据前两次试验的情况,决定进一步减小用水量,现场测试混凝土坍落度降到0,在铺筑过程中出现了因混凝土振捣不足使护拦表面产生麻面、开裂等现象。
  针对上述试验中出现的问题,我们及时进行了分析和改进:
   (1)通过减少用水量,降低混凝土坍落度,可以减少脱模成型护栏出现塌边流挂的可能,坍落度大于2cm时,成型护拦易出现变形、塌边现象。但单独降低混凝土坍落度并不能完全提高护拦成型的质量,坍落度过低,将使混凝土更难振捣密实,护拦表面易出现蜂窝麻面;
   (2)试验中只用振捣棒难以完全满足混凝土的振实、脱模需要,应采用大功率的强力振捣棒,特别是对于用水量很小的低坍落度混凝土,需增加使用附着式振动器,这样可以有利于脱模,同时提高成型护栏的表面质量;
   (3)当滑模的行走速度偏快,大于3m/min时,易产生不足振捣,混凝土不易振捣密实,成型护栏易出现开裂、坍塌现象,另外因混凝土提浆不足,也将影响护栏表面质量,行走速度小于1m/min较好。
   改进后的试验结果表明,混凝土成型牢固,没有裂缝、坍塌等缺陷,表面质量有所提高。其中一次试验的混凝土配合比参数如 下:C=360kg,S=690kg,G=1266kg,W=150kg,AT=2.16kg。现场测试混凝土坍落度为1.0cm。根据对这个配合比制成 的混凝土试配进行抗压强度试验,结果分别为:7d强度31.3MPa,28d强度37.1MPa。
3.2.2 添加粉煤灰对滑模铺筑护拦的影响
   如果进一步减少用水量,降低坍落度,来提高护栏成型能力,防止出现塌边,将使混凝土更难振实,表面质量反而降低。试验表明,当混凝土坍落度小于1cm 时,成形后护拦表面质量就不容易保证。因此,参考有关滑模施工混凝土配合比的资料和施工经验,对护栏混凝土配合比进行调整,按比例适量添加粉煤灰,添加粉 煤灰后可降低坍落度,同时由于粉煤灰的“微珠”润滑作用,使得混凝土更易振实,可以提高脱模能力,改善成型后的表面质量。同时由于使用粉煤灰,替代了部分 水泥,可以降低施工成本。
  采用渗加不同含量的粉煤灰混凝土进行的滑模铺筑护栏试验结果表明,在其它材料用量基本不变的情况下,粉煤灰用量 越大,混凝土越易振实,另外混凝土的强度、耐久性也越好。对于坍落度小于2cm的混凝土,如不用粉煤灰,混凝土就较难振实,表面提浆不足,铺筑后的混凝土 表面较易出现麻面现象。而渗加粉煤灰后,滑模成型后的护栏质量明显提高。其中一次试验的混凝土配合比参数 为:C=320kg,S=665kg,G=1270kg,W=145kg,AT=1.92kg,粉煤灰=44kg。现场测试混凝土坍落度为1.0cm。根 据对这个配合比制成的混凝土试配进行抗压强度试验,7d强度为32.6MPa,28d强度为38.5MPa。

4 试验结果分析

  利用滑模式护栏铺筑机进行混凝土护栏的施工实践表明,要想较好地进行护栏铺筑施工作业,其混凝土的配合比及施工工艺应满足如下要求:
   (1)对于水泥混凝土用原材料的要求,如粗骨料、细骨料、水泥、水、外加剂、粉煤灰等,应符合“八五”国家重点科技项目“滑模摊铺混凝土路面施工指南”的有关规定。
    (2)滑模摊铺护栏对新拌混凝土工作性的要求:护栏混凝土应振动密实,禁止出现蜂窝麻面,对新拌混凝土有一个最大振动粘度系数和最小坍落度的要求;对新拌 混凝土有一个最小振动粘度系数和最大坍落度的要求。进行混凝土护栏铺筑时,水泥混凝土最佳工作性能的振动粘度系数为500~1000N·s/m2,坍落 度应在0~2.0cm之间。
   (3)在混凝土中应适当添加粉煤灰,其配合比按照GBJ146-90《粉煤灰混凝土应用技术规范》中的超量取代法进行计算。粉煤灰超量系数:一级灰取 1.2,二级灰取1.5,其掺量可为水泥用量的1/4~1/5,这样才能保证摊铺后的混凝土护栏既不易出现因坍落度大而产生塌边流角,也不易出现因坍落度 小难以振实而产生蜂窝麻面。另外由于减少了水泥用量,可以减少施工成本。
   (4)滑模的行走速度控制在0.2~1.0m/min为最佳,速度过低易产生过度振捣,速度过高时易产生不足振捣。混凝土坍落度越小,相应的滑模行走速度也应越低。
    (5)滑模摊铺时,混凝土的振捣主要采用插入式振捣棒,振捣棒的数量不能少于两个,振捣棒的作用半径应≥50cm,并为强力振捣。另外在滑模上可加装附着 式振动器,其作用主要是有利于脱模、减少滑模移动阻力、提高护栏表面质量。但附着式振动器的振动力不宜过大,不然有可能对已脱模成型部分产生影响。
   (6)以上试验结果是利用简易型“滑模式护拦铺筑机”进行试验取得的,不一定完全适用于“多功能滑模式水泥混凝土摊铺机”铺筑混凝土护拦的要求。另外由于时间较短,部分试验数据还需要完善和补充,这些都将在今后实际铺筑施工中,不断地总结和提高。


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