扰动对表层碾压混凝土性能的影响

2022-10-28颜瑜

四川建材 2022年10期

颜瑜

(中国水利水电第十六工程局有限公司，福建福州 350000)

1 概述

在碾压混凝土施工过程中，尤其是以汽车运输为主要入仓方式的碾压混凝土浇筑仓面，在浇筑下一层混凝土时，运输汽车不可避免地要在上一层混凝土面上来回行驶，某些已碾压的混凝土则会不间断受到汽车的扰动影响。本文将局部混凝土受汽车不间断扰动后采取不同处理方式对混凝土拌合物性能的影响进行研究。

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产“建福”牌P·O42.5水泥。经检测水泥化学指标满足相应规范要求，三氧化硫指标略高，施工要采取防硫酸盐侵蚀；水泥物理力学指标较高，28 d抗压强度达到50.5 MPa，强度较高，后期增长较高对长龄期(90 d龄期)混凝土有利。水泥化学成分见表1。

表1 水泥化学成分分析 %

2.2 粉煤灰

粉煤灰为福建大唐同舟益材环保科技有限公司宁德分公司制造的“大唐牌”F类Ⅱ级粉煤灰。粉煤灰化学指标及物理指标均满足相关规范要求，烧失量1.18%，相对较低，需水量比96%相对较低，整体品质较优。粉煤灰化学成分和物理性能见表2～3。

表2 粉煤灰化学成分分析 %

表3 粉煤灰物理力学性能 %

2.3 细骨料

细骨料使用的是周宁抽水蓄能电站砂石系统提供的人工砂。人工砂物理性能满足相关规范要求[1]，细度模数2.41较小，石粉18.8%适中，适合配制碾压混凝土。

2.4 粗骨料

粗骨料为周宁抽水蓄能电站砂石系统所提供的人工碎石，粒径不等，有5～20 mm粒径碎石、20～40 mm粒径碎石、40～80 mm粒径碎石。粗骨料指标满足相关规范要求，粒径、粒形较好，压碎值5.7%，骨料抗压较好，适于碾压。

2.5 外加剂

本试验所使用的外加剂为河北省石家庄市长安育才建材有限责任公司提供的GK-4A缓凝高效减水剂，GK-9A液体引气剂。高效减水剂掺量为0.6%时减水率20%，28 d抗压强度比达到157%，减水剂品质较优；引气剂各项指标满足规范要求。

3 试验使用配合比

本次试验配合比采用本工程实际施工配合比，试验使用的碾压混凝土(灰浆)施工配合比见表4。

表4 碾压混凝土(灰浆)施工配合比

4 试验内容

本次试验为对比试验，在机口抽取多盘刚拌制好的碾压混凝土和仓内取样已碾压密实后经汽车不间断扰动的碾压混凝土分别进行试验。

4.1 拌和站机口取样试验

将拌和站机口取到的多组碾压混凝土在未受扰动情况下，成型凝结时间试件和抗压强度试件，然后模拟现场不间断扰动，在(4±0.2) h后，分3种不同处理方式(第一种：未处理；第二种：加水拌和至VC值达到4～6 s；第三种：加与对应标号碾压混凝土相同水灰比灰浆拌和混凝土至VC值达到4～6 s)成型凝结时间测试试件、抗压试件，并测试VC值和含气量。

4.2 仓面取样试验

仓面在经过汽车不断扰动混凝土的碾压，在入仓后(4±0.2)h取样。①阳光照射下，VC值会损失较多的扰动混凝土，喷雾机也无法喷到原有的混凝土表面上，将此混凝土按本文章节4.1处理方式处理后试验；②喷雾机喷到的混凝土VC值损失较小的混凝土，也按本文章节4.1处理方式处理后试验。

5 试验结果

5.1 拌和站机口取样

拌和站出机口取样模拟现场施工机械扰动后，经处理后试验成果见表5～6。

表5 混凝土拌和站机口取样检测成果(标号C9025，掺GK-4A缓凝高效减水剂)

表6 混凝土拌和站机口取样检测成果(标号C9015，掺GK-4A缓凝高效减水剂)

5.2 仓面取样

浇筑仓面取样现场施工机械扰动后的碾压混凝土，经处理后试验成果见表7～8。

表7 仓面扰动混凝土取样检测成果(标号C9025，掺GK-4A缓凝高效减水剂)

表8 仓面扰动混凝土取样检测成果(标号C9015，掺GK-4A缓凝高效减水剂)

5.3 上述试验结论

1)汽车轮载在已碾压密实的混凝土面上的再次碾压(扰动)对混凝土拌合物性能有一定影响[2]。

2)经过碾压压实的混凝土的碾压混凝土再经历(4±0.2)h连续搅动较未经过碾压的混凝土初凝时间大约会延长1 h，抗压强度降低约4%。表层约10 cm厚的RCC部分表面已出现了松散现象，失水较快，此时VC值最大，含水量最低，若不及时处理，难以密实。

3)经过碾压压实的碾压混凝土在经过(4±0.2)h连续扰动后，加水搅拌后(直接洒水或者碾压机喷水洒水)至VC值为4～6 s，混凝土初凝时间会有所延长，混凝土强度降低约40%。通过加水可以补偿混凝土因蒸发而丧失的水分，但自由水的增加使得混凝土拌合物与水结合面孔隙增多，其强度显然降低。

4)经过碾压压实的碾压混凝土在经过(4±0.2)h连续扰动后，加浆搅拌后(混凝土面直接铺撒一层净浆再进行碾压)至VC值达到4～6 s，初凝时间会延长，混凝土强度基本不变或略微降低。现场施工铺洒一定量的灰浆，以此处理表层受汽车碾压扰动的碾压混凝土较为合适，既可以延长混凝土的初凝时间，又有助于混凝土碾压工作的顺利进行，加浆后也未能改变原RCC水灰比，基本不影响碾压混凝土的强度。

5)对于已经碾压密实的混凝土，其在经过汽车长时间的碾压但仍未能初凝的混凝土，仍需要在下层混凝土结合面铺洒一层灰浆，不应直接喷水(喷雾)碾压。