发布时间 : 星期日 文章高温环境下碾压混凝土坝施工技术分析毕业设计更新完毕开始阅读6ee3923754270722192e453610661ed9ac515557
场施工设备的适应性。
为了更好地进行配合比设计，我们必须了解进行配合比设计应遵循的一般原则、配合比参数确定原则，弄清临界浆层厚度的概念，并从理论上认识影响临界浆层厚度和较佳浆量的因素。
碾压混凝土的配合比设计的特点是：
（1）为了不妨碍碾压施工，坝体一般不设冷却水管。由于连续铺筑，通过混凝土顶面散发的热量减少。因此，配合比设计时除了要考虑满足强度及耐久性等指标，又要满足绝热温升的限值。尽可能使用较低的水泥用量并掺用较大比例的掺台料。
（2）由于超干硬、松散拌和物的易分离特性，配合比设计中应控制粗骨料最大粒径和各级骨料之间的合理比例，适当加大砂率，以避免施工过程中出现严重的分离与不密实现象。
（3）配合比设计一般考虑在混凝土中掺用外加剂
目前，各国所采用的碾压混凝土，从材料的角度看大致有以下三种配合比类型。
胶凝材料浆固结砂砾石碾压混凝士。胶凝材料(水泥和掺合料)总量不大于1lOkg／m3，其中粉煤灰或其它掺和料用量不超过胶凝材料的30％。此类混凝土胶凝材料用量较少,为了获得拌和物的可碾压性，通过加大水量来实现，因此碾压混凝土的水胶比大，一般达到0.95-1.50。这就造成了碾压混凝土的强度低，抗渗性及耐久性差。这种碾压混凝土胶凝材料不足以填满砂子的空隙，混凝坝隙多。这种材料所筑坝体的防渗是由上游面的防渗材料承担。美国的柳溪坝、盖勒斯维勒坝和鹿鹿坝等所使用的部分碾压混凝土就属于这利，配合比类型。
干贫碾压混凝土。胶凝材料用量120-130 kg／m3，其中掺合料占胶凝材料总重量的25％-30％。此类混凝土由于胶凝材料用量不多，通过适当的加大用水量使拌和物满足可塑性的要求。其水胶比是0.70-0.90。由于掺和料比例较低，故混凝土的绝热温升较高。在施工过程中层与层间间隙时间较长，以便利用混凝土顶面散热。该类碾压混凝土水胶比较大，抗渗性不高，一般不作为防渗层而作为内部混凝土。日本的几座碾压混凝土坝就采用的这类配合比。高粉煤灰含量碾压混凝土。胶凝材料用量140-250 kg／m3，其中掺合料占胶凝材料重量的50％-75％。我国自1985年以来采用的绝大多数是胶凝材料用量140-170kg／m3的碾压混凝土，粉煤灰掺量有逐渐增加的趋势。
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2.3 碾压混凝土拌合物的工作性
碾压混凝土拌和物的工作性包括工作度、可塑性、稳定性及易密性。工作性较好的碾压混凝土拌和物，应具有与施工设备及施工环境条件(气温、相对湿度等)相适应的工作度。较好的可塑性是指碾压混凝土拌和物在一定外力的作用下，能产生适当的塑性变形。较好的稳定性是指在施上过程中碾压混凝土拌和物不易发生分离。较好的和易性则是指碾压混凝土拌和物在振动碾等施工压实机械作用下易于密实并充满模板。
碾压混凝土的特定施工方法要求其拌和物必须具有适当的工作度，既能承受住振动碾在上行走不陷落，也不能拌和物因过于干硬使振动碾难以碾压密实。由于碾压混凝土拌和物是一种超干硬性拌和物，坍落度为零，因此无法用坍落度试验宋测定其工作度。用常规的VB试验也难以测定碾压混凝土拌和物的工作度。目前工程界多采用对Ⅷ试验改进后所形成的VC试验方法来测定碾压混凝土拌和物的工作度。
1．VC值的测定
VC试验的原理，就是在一定振动条件下，碾压混凝土拌和物的液化有一个临界时间，达到此临界时间后混凝土迅速液化，这个时间可间接表示碾压混凝土的工作度，工程上也称VC值[5]。VC值用维勃稠度仪测定，图2-1为维勃稠度仪示意图。
图2-1 维勃稠度仪示意图
1-容量筒；2-坍落度筒；3-透明圆盘；4-漏斗；5-套筒；6-写位螺丝；7-振动台；8-元
宝螺丝；9-滑杆；10-支柱；11-旋转架；12-螺栓；13-配重砝码
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用维勃稠度仪测VC值的操作过程为：先按照规定方法把碾压混凝土拌和物装入坍落度筒，提起坍落度筒后，再依次把透明圆盘、滑杆及配重砝码加到拌和物表面。再松动滑杆紧固螺栓，开动振动台同时记时，记下从振动开始到圆压板周边全部出现水泥浆所需的时间，并以两次测值的平均值作为拌和物的稠度(VC值)，单位为s。
我国碾压混凝土施工规范规定VC的取值范围一般为5～15s，近年来不少工程为解决碾压混凝土施工过程中的层面结合问题，倾向于选择较低的VC值，甚至低于5s。
2．影响VC值的主要因素 (1)单位用水量
单位用水量是影响碾压混凝土拌和物VC值的决定性因素，VC值一般随着单位用水量的增大而减小，如图2-2所示。
碾压混凝土原材料骨料最大粒径和砂率一定时，如果单位用水量不变，则水胶比的变化对拌和物VC值的影响不大。
图2-2 某工程单位用水量与VC值关系曲线
(2)粗骨料用量及特性
碾压混凝土拌和物是山砂浆和粗骨料组成的，在砂浆配合比一定的条件下，若粗骨料用量多，砂浆用量相对减少，则大颗粒骨料之间的接触面相对增大；在相同振动能量下，液化出浆困难，VC值增大。此外，在相同条件下，碎石碾压混凝土拌和物的VC值较卵石碾压混凝土拌和物的大：吸水性大的骨料VC值较大：粗骨科的最大粒径越大，则碾压混凝土拌和物颗粒移位和重新排列所需要的激振力越大，VC值也越大。
(3)砂串及砂的性质
试验表明，当用水量和胶凝材料用量不变时，在一定范围内，碾压混凝土拌
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和物的VC值将随着砂率的增加而减小；当砂率超过一定范围后，再继续增加砂率，则VC值反而增大，如图2-3所示。图中所示曲线的最低点所对应的砂率R1为最佳砂率。
(4)粉煤灰品种及掺量
图2-3 砂率与VC关系曲线
粉煤灰的细度、烧失量、颗粒形态下的需水量及掺量对碾压混凝土的用水量和VC值均有较大影响。一般情况下，粉煤灰越细，碾压混凝土拌和物的VC值越小。若水胶比及胶凝材料用量一定，则在某一范围内，VC值随粉煤灰掺量的增大而增加；当粉煤灰范围超过一定值以后，随着粉煤灰掺量的增大，碾压混凝土拌和物的VC值反而降低。
(5)外加剂
一般在碾压混凝土拌和物中加入减水剂或引气剂，可使其VC值降低。
2.4 硬化后碾压混凝土的结构与性能
碾压混凝土拌和物表观密度测定分试验表观密度测定和现场表观密度测定两种。试验表观密度测定，对配合比设计计算各种原材料用量，所得表观密度进行校核，提供碾压混凝土配合比设计理论表观密度。试验按《水工混凝土试验规程》(SL352－2006)6.2“碾压混凝土拌和物表观密度测定”进行。现场表观密度测定,是用表面型核子水分密度计，在已碾压完毕20min的碾压混凝土层面，实测结果作为现场压实表观密度。按《水工混凝土试验规程》(SL352—2006)7.11“现场碾压混凝土表观密度测定”进行。[6]
碾压混凝土相对压实度按下式计算：
DcK??100
Dm式中 Ｋ——相对压实度，%；
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