碾压混凝土碾压实验大纲secret.docx
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碾压混凝土碾压实验大纲secret
xx水电站工程xx标
碾压混凝土拌和工艺及现场碾压试验大纲
xx集团股份有限公司xx项目部
年月日
目录
一、概述-1-
二、编制依据-1-
三、试验内容和目的-2-
3.1、试验内容-2-
3.2、试验目的-2-
四、试验地点-2-
五、试验时间安排-2-
六、拌和工艺及现场碾压试验-2-
6.1拌和工艺参数试验-2-
6.2、碾压混凝土各种施工参数试验-3-
6.3、碾压工艺参数试验-4-
6.4、加浆改性混凝土施工工艺研究-5-
七、试验成果整理及分析-6-
八、试验记录及提交成果-7-
8.1、记录-7-
8.2、提交试验成果-7-
九、试验配置的主要设备和仪器-7-
一、概述
xx水电站位于xx中游、xx省xx州与xx市交界的xx县xx乡xx村河段上,电站装机规模为1800MW。
电站枢纽主要由挡水建筑物、泄洪冲沙建筑物、右岸引水发电系统及左右岸灌溉取水口等建筑物组成。
坝后式厂房布置在右岸台地上,包括主厂房、上下游副厂房、安装场、升压开关站等;共布置5台混流式水轮发电机组,单机容量为360MW。
本标段碾压混凝土施工部位包括:
导流明渠导墙(包括上游桩号0-270.00~0-182.000段、下游0+89.50~0+370.0m)、3~5#坝段混凝土、8#坝段混凝土等。
其中导墙碾压混凝土为三级配C9015W6,变态混凝土为三级配C9020W6;3~5#坝段基础垫层混凝土以上为RI混凝土标号为C9015,8#坝段垫层以上至高程1233.5m为RII混凝土,标号为C9020,上下游防渗层为二级配C9020混凝土。
本试验大纲是针对xx水电站左岸导流明渠右导墙施工而编制。
左岸导流明渠导墙坝上0-273~坝上0-182m段为全断面常态混凝土,其余采用碾压混凝土,碾压混凝土指标为C9015W6,碾压混凝土工程量17.31万m3,导墙四周靠近模板的混凝土使用变态混凝土。
碾压混凝土浇筑前均需要进行现场碾压试验。
本试验的目的是通过比较确定不同VC值的最优碾压遍数,为现场施工提供必要的施工依据。
二、编制依据
1、《xx省金沙江xx水电站左岸挡水坝段及导流明渠工程招标及合同文件》(LKK[2007]/C1)
2、《xx省金沙江xx水电站左岸挡水坝段及导流明渠工程施工投标文件》
3、《土工试验规程》(SL237—1999)
4、《碾压式土石坝施工规范》(DL/T5129-2001)
三、试验内容和目的
3.1、试验内容
1、混凝土拌和工艺参数试验。
2、碾压混凝土各种施工参数试验。
3、加浆改性混凝土施工工艺研究。
3.2、试验目的
1、通过试验选择合理的混凝土拌和工艺。
2、通过试验确定不同VC值的最优碾压遍数。
3、通过试验确定合理的改性混凝土施工工艺。
四、试验地点
1、混凝土拌和工艺试验选在左岸下游拌和站和上游临时拌和站。
2、碾压混凝土试验选在坝下0+200~0+240导墙施工现场。
五、试验时间安排
年月日至月日。
六、拌和工艺及现场碾压试验
6.1拌和工艺参数试验
混凝土拌和工艺包括骨料下料顺序和拌和时间两方面内容。
合理的拌和工艺既能加快混凝土生产速度,又能使拌制的混凝土均匀性好。
xx水电站LKK/C1标碾压混凝土由左岸拌和系统和左岸临时混凝土拌和系统拌制,两台拌和楼均采用自落式拌和机。
混凝土浇筑采取薄层、连续上升的方式,混凝土生产
强度高,因此选择合理的拌和工艺至关重要。
1、骨料下料顺序
投料顺序用配合比表1
级配
强度
等级
水灰比
砂率
(%)
材料用量(kg/m3)
水
水泥
粉煤灰
砂
小石
中石
大石
YSP-4
溶液
ZB-1G
溶液
三
C9015
0.50
32
75
75
75
694
454
606
454
6.38
3.00
说明:
1.配合比中水泥为普洱普硅42.5,粉煤灰为曲靖
级粉煤灰;
2.YSP-4溶液浓度为20%,掺量0.85%;ZB-1G溶液浓度为1%,掺量2/万。
骨料下料顺序的总的思路为:
先将骨料与胶凝材料拌和均匀,然后下外加剂,为防止材料特别是胶凝材料遇水结团堵塞下料管道,安排一种骨料最后下料,利用其自重将粘附在下料管道中的材料带入搅拌罐中。
结合三峡工程拌和工艺实施经验,试验中我们采用两种投料顺序:
a中、小石→水泥+粉煤灰→外加剂+水+砂→大石
b大、中、小石→水泥+粉煤灰→外加剂+水、砂
2、拌和时间
实践表明,混凝土拌和均匀所需时间受混凝土配合比、搅拌设备类型、投料顺序及拌和楼的影响。
拌和时间过短,混凝土拌和物变异性大,会降低建筑物混凝土强度的均匀性。
另一方面增加搅拌时间,在一定时间内强度有所增加,不必要的延长搅拌时间,对匀质性的改进也无显著作用。
根据经验,碾压混凝土的拌和时间一般为150s~180s。
然后对不同下料顺序和拌和时间的混凝土取样进行罐前、罐后拌和物的VC值、含气量、砂浆容重和抗压强度试验。
通过对比,确定满足施工要求又最经济的投料顺序和拌和时间。
6.2、碾压混凝土各种施工参数试验
1、试验场地
试验场地布置在碾压混凝土现场,碾压试验部位选择在左岸导流明渠下游侧导墙坝
下0+200~坝下0+240段,试验部位尺寸为15×40米,由于振动碾碾压时单边有3米左右的范围只能单轮碾压,因此试验时实际有效长度为34米。
试验场地平面布置图见图1。
A条带
碾压砼区
B条带
C条带
入仓口
图1现场试验块平面布置示意图
现场试验前场地先期铺设水、电系统,做好设备入仓准备,待下部常态混凝土浇筑7d后再进行碾压砼试验,碾压砼铺筑分三个条带,每个条带宽约5m。
入仓口设置在试验场地长边侧,入仓口不立模板,汽车直接入仓,入仓前人工进行冲洗,使用预制块封仓后,再铺道路进行连续上升,入仓口的预制块提前预制。
2、场碾压机具及试验设备
运料采用北京20t自卸汽车,振动碾采用德国宝马BW202AD,变态砼振捣后表面收平采用德国小宝马BW75S振动碾,现场VC值检测采用济南第二试验机厂生产的TCS-1型维勃稠度仪,湿容重检测采用美国CPN公司生产的MC-3型中子密度仪。
6.3、碾压工艺参数试验
碾压工艺参数主要指根据碾压机具的性能和碾压混凝土拌和物特性而选择的合理的碾压遍数。
碾压遍数过少,压实容重可能达不到设计要求的容重,而碾压遍数过多的增加,也会出现容重的降低甚至破坏碾压混凝土的结构。
因此在现场生产性试验时,应进行最佳碾压遍数的测定。
VC值是碾压混凝土拌和物的一个重要特征值,在一定上反映了混凝土的可碾压密实性。
碾压混凝土刚在国内使用时,认为现场VC值控制在10~20s比较合适,但随着碾压混凝土筑坝技术的不断发展,大量的施工实践表明,适当降低VC值既能使混凝土粘聚性增强,又能提高混凝土抗分离性能和可碾压性能,加快混凝土浇筑速度,改善层面结合状态。
但VC值也不能过低,VC值过低会增加混凝土用水量,碾压后混凝土容易产生集中泌水现象,而且VC值过低也容易陷碾,同时混凝土也不容易碾压密实。
而混凝土碾压遍数主要受VC值和碾压机具的影响,根据工程经验一般采用无振2遍+有振6~8遍。
为此我们拟在xx水电站碾压混凝土现场生产性试验中进行不同VC值、不同碾压遍数与碾压混凝土压实容重关系试验。
现场碾压试验用配合比表2
级配
强度
等级
水灰比
粉煤灰掺量(%)
砂率
(%)
材料用量(kg/m3)
水
水泥
粉煤灰
砂
小石
中石
大石
YSP-4
溶液
ZB-1G
溶液
三
C9015
0.50
50
32
78
78
78
689
451
602
451
6.63
3.12
说明:
1.配合比中水泥为普洱普硅42.5,粉煤灰为曲靖
级粉煤灰;
2.YSP-4溶液浓度为20%,掺量0.85%;ZB-1G溶液浓度为1%,掺量2/万;
3.施工过程中在需要时根据情况对配合比进行适当调整。
根据现场可能出现的VC值分为三段(1~4s、5~7s、8~10s),A、B、C条带浇筑C9015三级配碾压混凝土,其中A控制VC值1~4s,进行无振2遍+有振4~8遍+2遍的碾压混凝土压实容重测定,B条带控制VC值5~7s,进行无振2遍+有振4~8遍+无振2遍的碾压混凝土压实容重测定,C条带控制VC值8~10s,进行无振2遍+有振4~8遍+无振2遍的碾压混凝土压实容重测定,通过比较确定不同VC值的最优碾压遍数试验,以指导今后施工。
6.4、加浆改性混凝土施工工艺研究
随着对碾压混凝土筑坝技术的不断研究,以及对施工工艺的不断改进,近几年对周边混凝土常采用改性混凝土代替常态混凝土。
在周边使用改性混凝土,在摊铺时可以全断面一次完成,减小了摊铺的控制难度,
有效解决了的仓位周边碾压不到位问题,同时也可以在净浆中灵活掺加各种外加剂。
现场注浆用净浆配合比表3
水泥品种
粉煤灰品种
水灰比
粉煤灰掺量(%)
材料用量(kg/m3)
水
水泥
粉煤灰
YSP-4
溶液
PENETRON防水剂
普洱P.O42.5
曲靖II级
粉煤灰
0.50
50
564
564
564
47.94
20.30
0.42
45
526
688
563
53.17
22.52
说明:
YSP-4溶液浓度为20%,掺量0.85%;PENETRON防水剂为干粉,掺量为1.8%。
改性混凝土施工工艺主要设计两个方面:
一是注浆方式,二是注浆量。
注浆方式目前较常采用的有三种:
插孔注浆,表面洒浆以及挖槽注浆。
注浆量主要通过注浆后混凝土性能来决定,必须通过现场试验确定。
改性混凝土的施工质量好坏直接影响到混凝土的防渗效果和拆模后混凝土表面的光滑程度。
为测试改性混凝土的水泥粉煤灰浆掺入量和掺浆后的混凝土性能,将进行加浆改性混凝土加浆方式和掺入量试验。
结合面处理工艺研究待到混凝土导墙浇筑到最后一层时进行,将进行不同层间间隔时间、不同层面处理方式的试验,混凝土浇筑完成到一定龄期后进行原位抗剪、钻孔检查和压水试验以及混凝土芯样的各项指标检测。
七、试验成果整理及分析
试验成果整理及分析在现场数据收集后进行,重点总结分析采用合理的骨料下料顺序和拌和时间以保证拌制的混凝土均匀性;不同VC值所对应的最优碾压遍数;改性混凝土施工工艺与浇注质量之间的关系,在上述分析的基础上总结确定出符合xx碾压混凝土的拌和工艺及碾压参数和改性混凝土施工工艺。
八、试验记录及提交成果
8.1、记录
1、记录施工机具情况;
2、记录碾压混凝土下料顺序、拌和时间;
3、记录不同VC值对应的碾压遍数;
4、记录碾压混凝土碾压前后的实际厚度;
5、记录改性混凝土的水泥粉煤灰浆掺入量;
6、记录混凝土芯样的各项试验指标。
8.2、提交试验成果
1、提交拌和时间及下料方式试验成果表;
2、提交碾压试验成果图表;
3、提交改性混凝土的水泥粉煤灰浆掺入量及注浆方式相对应的改性混凝土质
量试验成果分析图表。
九、试验配置的主要设备和仪器
碾压混凝现场碾压试验主要设备和仪器一览表表4
名称
型号
单位
数量
备注
自卸车
15t
辆
5
运砼料
振动碾
BW202AD
台
1
混凝土碾压用
振动碾
BW75S
台
1
变态混凝土碾压用
液压混凝土注浆机
ZJY-2
台
1
变态混凝土注浆
混凝土振捣棒
ZDN130
台
1
变态混凝土振捣
维勃稠度仪
TCS-1
台
1
VC值检测
中子密度仪
MC-3
台
1
湿容重检测
十、 劳动力安排
主要人员表表5
序号
工种
人数
1
自卸车司机
10
2
振动碾操作工
4
3
混凝土浇注工
6
4
振捣工
8
5
试验工
4
6
管服人员
6
合计
42
xx水电站左岸导流明渠右导墙碾压混凝土采用C9015W6碾压混凝土,四周靠近模板的混凝土使用变态混凝土。
碾压混凝土浇筑前均需要进行现场碾压试验,为此我们根据三峡及其他工程的碾压混凝土现场碾压试验情况制定本工程的拌和工艺及现场碾压试验大纲如下。
一、拌和工艺参数试验
混凝土拌和工艺包括骨料下料顺序和拌和时间两方面内容。
合理的拌和工艺既能加快混凝土生产速度,又能使拌制的混凝土均匀性好。
xx水电站LKK/C1标碾压混凝土由左岸拌和系统和左岸临时混凝土拌和系统拌制,两台拌和楼均采用自落式拌和机。
混凝土浇筑采取薄层、连续上升的方式,混凝土生产强度高,因此选择合理的拌和工艺至关重要。
1.1骨料下料顺序
投料顺序用配合比表1
级配
强度
等级
水灰比
砂率
(%)
材料用量(kg/m3)
水
水泥
粉煤灰
砂
小石
中石
大石
YSP-4
溶液
ZB-1G
溶液
三
C9015
0.50
32
75
75
75
694
454
606
454
6.38
3.00
说明:
1.配合比中水泥为普洱普硅42.5,粉煤灰为曲靖
级粉煤灰;
2.YSP-4溶液浓度为20%,掺量0.85%;ZB-1G溶液浓度为1%,掺量2/万。
骨料下料顺序的总的思路为:
先将骨料与胶凝材料拌和均匀,然后下外加剂,为防止材料特别是胶凝材料遇水结团堵塞下料管道,安排一种骨料最后下料,利用其自重将粘附在下料管道中的材料带入搅拌罐中。
结合三峡工程拌和工艺实施经验,试验中我们采用两种投料顺序:
(1)中、小石水泥+粉煤灰外加剂+水+砂大石
(2)大、中、小石水泥+粉煤灰外加剂+水、砂
1.2拌和时间
实践表明,混凝土拌和均匀所需时间受混凝土配合比、搅拌设备类型、投料顺序及拌和楼的影响。
拌和时间过短,混凝土拌和物变异性大,会降低建筑物混凝土强度的均匀性。
另一方面增加搅拌时间,在一定时间内强
度有所增加,不必要的延长搅拌时间,对匀质性的改进也无显著作用。
根据经验,碾压混凝土的拌和时间一般为150s~180s。
然后对不同下料顺序和拌和时间的混凝土取样进行罐前、罐后拌和物的VC值、含气量、砂浆容重和抗压强度试验。
通过对比,确定满足施工要求又最经济的投料顺序和拌和时间。
二、碾压混凝土各种施工参数试验
2.1试验部位
试验场地布置在碾压混凝土现场,碾压试验部位选择在左岸导流明渠上游侧导墙坝下0+200~坝下0+240段,试验部位尺寸为15×40米,由于振动碾碾压时单边有3米左右的范围只能单轮碾压,因此试验时实际有效长度为34米。
试验场地平面布置图见图1。
变态砼区
试验场地平面布置图见图1。
A条带
碾压砼区
B条带
C条带
入仓口
图1现场试验块平面布置示意图
现场试验前场地先期铺设水、电系统,做好设备入仓准备,待下部常态混凝土浇筑7d后再进行碾压砼试验,碾压砼铺筑分三个条带,每个条带宽约5m。
入仓口设置在试验场地长边侧,入仓口不立模板,汽车直接入仓,入仓前人工进行冲洗,使用预制块封仓后,再铺道路进行连续上升,入仓口的预制块提前预制。
2.2现场碾压机具及试验设备
运料采用北京20t自卸汽车,振动碾采用德国宝马BW202AD,变态砼振捣后表面收平采用德国小宝马BW75S振动碾,现场VC值检测采用济南第二试验机厂生产的TCS-1型维勃稠度仪,湿容重检测采用美国CPN公司生产的MC-3型中子密度仪。
2.3碾压工艺参数试验
碾压工艺参数主要指根据碾压机具的性能和碾压混凝土拌和物特性而选择的合理的碾压遍数。
碾压遍数过少,压实容重可能达不到设计要求的容重,而碾压遍数过多的增加,也会出现容重的降低甚至破坏碾压混凝土的结构。
因此在现场生产性试验时,应进行最佳碾压遍数的测定。
VC值是碾压混凝土拌和物的一个重要特征值,在一定上反映了混凝土的可碾压密实性。
碾压混凝土刚在国内使用时,认为现场VC值控制在10~20s比较合适,但随着碾压混凝土筑坝技术的不断发展,大量的施工实践表明,适当降低VC值既能使混凝土粘聚性增强,又能提高混凝土抗分离性能和可碾压性能,加快混凝土浇筑速度,改善层面结合状态。
但VC值也不能过低,VC值过低会增加混凝土用水量,碾压后混凝土容易产生集中泌水现象,而且VC值过低也容易陷碾,同时混凝土也不容易碾压密实。
而混凝土碾压遍数主要受VC值和碾压机具的影响,根据工程经验一般采用无振2遍+有振6~8遍。
为此我们拟在xx水电站碾压混凝土现场生产性试验中进行不同VC
值、不同碾压遍数与碾压混凝土压实容重关系试验。
现场碾压试验用配合比表2
级配
强度
等级
水灰比
粉煤灰掺量(%)
砂率
(%)
材料用量(kg/m3)
水
水泥
粉煤灰
砂
小石
中石
大石
YSP-4
溶液
ZB-1G
溶液
三
C9015
0.50
50
32
78
78
78
689
451
602
451
6.63
3.12
说明:
1.配合比中水泥为普洱普硅42.5,粉煤灰为曲靖
级粉煤灰;
2.YSP-4溶液浓度为20%,掺量0.85%;ZB-1G溶液浓度为1%,掺量2/万;
3.施工过程中在需要时根据情况对配合比进行适当调整。
根据现场可能出现的VC值分为三段(1~4s、5~7s、8~10s),A、B、C条带浇筑C9015三级配碾压混凝土,其中A控制VC值1~4s,进行无振2遍+有振4~8遍+2遍的碾压混凝土压实容重测定,B条带控制VC值5~7s,进行无振2遍+有振4~8遍+无振2遍的碾压混凝土压实容重测定,C条带控制VC值8~10s,进行无振2遍+有振4~8遍+无振2遍的碾压混凝土压实容重测定,通过比较确定不同VC值的最优碾压遍数试验,以指导今后施工。
视实验室配合比按不同级配配合比另增作碾压实验。
2.4加浆改性混凝土施工工艺研究
随着对碾压混凝土筑坝技术的不断研究,以及对施工工艺的不断改进,近几年对周边混凝土常采用改性混凝土代替常态混凝土。
在周边使用改性混凝土,在摊铺时可以全断面一次完成,减小了摊铺的控制难度,同时可以在净浆中灵活掺加各种外加剂。
现场注浆用净浆配合比表3
水泥品种
粉煤灰品种
水灰比
粉煤灰掺量(%)
材料用量(kg/m3)
水
水泥
粉煤灰
YSP-4
溶液
PENETRON防水剂
普洱P.O42.5
曲靖II级
粉煤灰
0.50
50
564
564
564
47.94
20.30
0.42
45
526
688
563
53.17
22.52
说明:
YSP-4溶液浓度为20%,掺量0.85%;PENETRON防水剂为干粉,掺量为1.8%。
改性混凝土施工工艺主要设计两个方面:
一是注浆方式,二是注浆量。
注浆方式目前较常采用的有三种:
插孔注浆,表面洒浆以及挖槽注浆。
注浆量主要通过注浆后混凝土性能来决定,必须通过现场试验确定。
改性混凝土的施工质量好坏直接影响到混凝土的防渗效果和拆模后混凝土表面的光滑程度。
为测试改性混凝土的水泥粉煤灰浆掺入量和掺浆后的混凝土性能,将进行加浆改性混凝土加浆方式和掺入量试验。
结合面处理工艺研究待到混凝土纵向围堰浇筑到最后一层时进行,将进行不同层间间隔时间、不同层面处理方式的试验,混凝土浇筑完成到一定龄期后进行原位抗剪、钻孔检查和压水试验以及混凝土芯样的各项指标检测。
三、其他
试验结束后及时进行小结,总结试验中的经验和不足,提出下一次试验计划。
整个试验共做三次,根据试验成果最终确定各种施工工艺参数。
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