聚丙烯纖維混凝土

1、聚丙烯纖維混凝土施工技術(shù)總結(jié)及技術(shù)指南寧波市白溪水庫(kù)建設(shè)指揮部國(guó)家電力公司華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院中國(guó)水利水電十二工程局聚丙烯纖維混凝土在水利工程中應(yīng)用研究課題組2001 年 4 月報(bào)告核定： 葛其榮報(bào)告審查： 高翔、李秋生報(bào)告編寫(xiě)： 勞儉翁、朱強(qiáng)、鐘秉章目錄1、概述1 2、面板特征1 3、面板混凝土配合比2 3.1 面板混凝土設(shè)計(jì)指標(biāo)2 3.2 面板混凝土設(shè)計(jì)配合比2 3.3 混凝土材料的性能2 3.4現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)性試驗(yàn)4 4、混凝土施工5 4.1現(xiàn)場(chǎng)施工準(zhǔn)備5 4.2施工順序及施工工藝6 4.3 混凝土澆筑7 5、28# 試驗(yàn)塊施工10 5.1混凝土設(shè)計(jì)配合11 5.2現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)性試驗(yàn)11 5.3試驗(yàn)

2、塊施工11 6、混凝土檢測(cè)成果11 6.1現(xiàn)場(chǎng)施工檢測(cè)成果11 6.2纖維均勻性檢測(cè)13 6.3 混凝土力學(xué)性能檢13 6.4 混凝土溫度檢測(cè)結(jié)15 6.5裂縫檢測(cè)16 6.6裂縫成因分析16 7、施工經(jīng)驗(yàn)17 附聚丙烯纖維混凝土在溢洪道陡槽底板中的應(yīng)用聚丙烯纖維混凝土施工技術(shù)指南1、概述聚丙烯纖維作為工程建筑材料在工程建筑中的應(yīng)用已有二十多年發(fā)展歷史，但其在水工建筑物中的應(yīng)用尚有待進(jìn)一步試驗(yàn)論證。為此，白溪水庫(kù)建設(shè)指揮部委托南科院針對(duì)白溪水庫(kù)大壩期面板混凝土進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)研究，并曾將階段成果在溢洪道進(jìn)口段作過(guò)施工試驗(yàn)，把施工中存在的問(wèn)題反饋給南科院，并進(jìn)行了配合比修正。并于8 月份提供最終配合

3、比室內(nèi)試驗(yàn)成果報(bào)告，為驗(yàn)證聚丙烯纖維混凝土在大壩面板上施工適宜性，指揮部決定于9 月份在期面板的少量板塊上進(jìn)行施工工藝性試驗(yàn)。試驗(yàn)工作在精心組織下，按照摻改性聚丙烯纖維混凝土現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)（施工）措施的內(nèi)容和要求，做好前期準(zhǔn)備工作，先進(jìn)行面板1#塊施工，在總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上再進(jìn)行3#塊和 9#塊的施工。經(jīng)專(zhuān)家組評(píng)定，建議在期面板上應(yīng)用。通過(guò)試驗(yàn)塊的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，對(duì)試驗(yàn)塊暴露出的問(wèn)題，如坍落度及混凝土運(yùn)輸時(shí)間控制、壓面困難、工序銜接等問(wèn)題在后續(xù)塊施工中采取了相應(yīng)的對(duì)策，并對(duì)混凝土拌制方式進(jìn)行改進(jìn)。為進(jìn)一步檢驗(yàn)聚丙烯摻量多少對(duì)混凝土質(zhì)量及施工工藝的影響，于 11月 30 日在 28#塊上進(jìn)行了增加聚丙烯摻量（

4、1.2kg/ m3 ）的對(duì)比試驗(yàn)。白溪水庫(kù)期面板混凝土于2000年 9月 20日開(kāi)澆至 2000年 12月 5 日結(jié)束，歷時(shí) 77天，共澆筑聚丙烯纖維混凝土11000 m3。2、面板特征期面板共劃分33 個(gè)條塊，除 1#、33#板塊外，其余均為12m 寬板塊，斜長(zhǎng)由 17.33m78.33m。1#試驗(yàn)塊：最大板寬8.5m，最大斜長(zhǎng) 17.33m，平均厚度 31.5cm，單塊混凝土方量 34.5m3，單塊表面積 109.4m2。3#試驗(yàn)塊：最大板寬12m，最大斜長(zhǎng)40.32m，表面積 408.2 m2，平均板厚33.5cm，單塊混凝土方量136.7 m3。28#塊：最大板寬 12m，最大斜長(zhǎng) 7

5、8.2m，表面積 938.3m2，平均厚度 36.8cm, 單塊混凝土方量 345.0m3（摻 1.2kg 聚丙烯試驗(yàn)塊）。3、面板混凝土配合比3.1 面板混凝土設(shè)計(jì)指標(biāo)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為c25，抗?jié)B標(biāo)號(hào) s8，抗凍標(biāo)號(hào) d100，含氣量 45%，機(jī)口坍落度 68cm，二級(jí)配混凝土，最大骨料粒徑40mm。3.2 面板混凝土設(shè)計(jì)配合比設(shè)計(jì)配合比由南科院提供，見(jiàn)表1、表 2。表 1 聚丙烯混凝土設(shè)計(jì)配合比編號(hào)粉煤灰砂率%坍落度cm 每 m3混凝土材料用量kg/m3水膠比0.405 摻量% 超量系數(shù)水泥粉煤灰纖維砂520mm卵石2040mm卵石bly -（1% ）nmr （ （0.75） %水a(chǎn)315

6、 1 37 68 254 45 0.9 688 612 612 2.99 2.24 121 表 2 施工配合比編號(hào)砂子細(xì)度模數(shù)每 m3混凝土材料用量kg/m3水膠比0.405 水泥粉煤灰砂小 石中石纖維bly-i nmr水1 2.42.6 254 45 650 605 605 0.9 2.99 2.24 127 2 2.62.8 254 45 670 595 595 0.9 2.99 2.24 127 3 2.83.0 254 45 686 587 587 0.9 2.99 2.24 127 3.3 混凝土材料的性能本工程所用混凝土材料種類(lèi)見(jiàn)配合比表，各種材料的基本性能（檢測(cè)成果）如下：3.3

7、.1 水泥采 用 寧 波 海 螺525#普 通 硅 酸 鹽 水泥，其物理力學(xué)性能見(jiàn)表 3。表 3 水泥物理力學(xué)性能項(xiàng)目結(jié)果稠度% 安定性凝結(jié)時(shí)間抗壓強(qiáng)度mpa 抗折強(qiáng)度mpa 細(xì)度% 批號(hào)初凝終凝3d 28d 3d 28d 國(guó) 家標(biāo)準(zhǔn)合格0:45 10:00 22.0 52.5 4.0 7.0 10 525#普硅28.4 28.6 合格2:11 3:02 3:18 4:44 29.6 40 56.2 68.7 67.2 8.1 9.2 2.8 3.4 d014 d021 平 均值28.4 合格2:36 3:50 38.2 61.1 6.4 8.7 3.23 3.3.2 粉煤灰選用北侖電廠粉煤灰

8、，試驗(yàn)結(jié)果（見(jiàn)下表4）符合級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。表 4 粉煤灰特性項(xiàng)目細(xì)度（ 45u 方孔篩余） % 燒火量需水量比三氧化硫試驗(yàn)結(jié)果12.7 2.08 98 1.40 3.3.3聚丙烯纖維由方大紡織化纖有限公司提供(南科院資料 )，其性能標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表5。表 5 聚丙烯纖維特性項(xiàng)目比重g/cm3纖維長(zhǎng)度mm 燃點(diǎn)熔點(diǎn)抗拉強(qiáng)度mpa 極限拉伸 % 直徑m 性能標(biāo)準(zhǔn)0.91 151 590 167.2168.8 382.9 59.9 51 3.3.4 集料本工程所用集料為白溪河道天然砂礫石經(jīng)篩分后獲得，試驗(yàn)用集料的檢驗(yàn)結(jié)果如表 6：表 6 白溪砂石料項(xiàng)目名稱(chēng)集料名稱(chēng)含泥量 % 超徑 % 遜徑 % 細(xì)度模

9、數(shù)卵石520mm 0.4 2.0 3.8 2040mm 0.22 2.0 2.9 砂0.89 2.62 3.3.5 外加劑外加劑選用中國(guó)水利水電十二局科研所產(chǎn)品，其性能指標(biāo)見(jiàn)表7、表 8。表 7 nmr高效減水劑性能指標(biāo)項(xiàng)目減水率 % 泌水率 % 含氣量 % 凝結(jié)時(shí)間之差 (min) 抗壓強(qiáng)度比 (%) 初凝終凝1d 3d 7d 28d 標(biāo)準(zhǔn)一等品12 90 3.0 -90+120 140 130 125 120 合格品10 95 4.0 -90+120 130 120 115 110 試 驗(yàn) 結(jié)果18.1 15 1.40 -40 -35 155 153 143 138 表 8 bly 引氣減

10、水劑性能指標(biāo)項(xiàng)目泌水率比% 減水率 % 含氣量 % 凝結(jié)時(shí)間之差 (min) 抗壓強(qiáng)度比 (%) 收縮率比% 初凝終凝3d 7d 28d 28d 準(zhǔn)一等品70 10 3.0 -90+120 115 110 100 135 合格品80 10 4.0 -90+120 110 110 100 135 試驗(yàn)結(jié)果58 14.2 3.50 +45 +15 130 119 100 110 經(jīng)檢驗(yàn)， nmr 高效減水劑、 bly 引氣減水劑符合國(guó)標(biāo)規(guī)定的一等品要求。3.4 現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)性試驗(yàn)在面板試驗(yàn)塊施工前， 于 9 月 19 日，在工地試驗(yàn)室對(duì)南科院a-3 配合比進(jìn)行試拌，拌制方量 0.0398m3，測(cè)試混凝

11、土坍落度偏小，不能達(dá)到68cm 要求，加水300cc后，重新拌制，實(shí)測(cè)坍落度為6.7cm。試拌測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表9。表 9 混凝土坍落度和凝結(jié)時(shí)間編號(hào)溫度時(shí)間坍落度損失情況 (cm) 凝結(jié)時(shí)間氣水混凝土第一次第二次平均初凝終凝a-3 加水 300cc 31.5 24.5 28 14:46 6 7.4 6.7 5:37 7:59 29.5 24.5 28.5 15:12 2.4 4.0 3.2 28.5 24.5 28 15:38 0 0 0 通過(guò)試拌對(duì) a-3 配合比進(jìn)行調(diào)整， 并經(jīng)南科院復(fù)核， 調(diào)整后的混凝土配合比見(jiàn)表 10。表 10 a-3* 混凝土配合比編號(hào)水灰比砂率% 坍落度cm 每 m3混

12、凝土材料用量 (kg/m3) 水泥粉煤灰聚丙烯砂卵石 mm bly-i 1% nmr 0.75% 水520 2040 a-3* 0.425 37 68 254 45 0.9 670 595 595 2.99 2.24 127 4、混凝土施工4.1 現(xiàn)場(chǎng)施工準(zhǔn)備4.1.1 砂石料系統(tǒng)布置砂石料加工系統(tǒng)布置于下游右岸、距壩頂約1000m，為面板混凝土澆筑提供各種檔骨料。4.1.2 混凝土拌和系統(tǒng)布置壩頂填筑至 173.38，寬約 15m，長(zhǎng)約 400m，根據(jù)其長(zhǎng)條形地勢(shì)，采用一條龍布置方案，將 100m 的拌和系統(tǒng)布置在壩頂（見(jiàn)附圖2） 。本系統(tǒng)配置 0.75m3拌和機(jī) 3 臺(tái)、16m 長(zhǎng)皮帶機(jī)

13、2 臺(tái)、電子秤配料機(jī) 4 臺(tái)、zl30 裝載機(jī) 1臺(tái)。4.1.3 壩面布置壩坡上布置兩臺(tái)鋼筋臺(tái)， 2 臺(tái) 3t 卷?yè)P(yáng)機(jī)， 2 套無(wú)軌滑動(dòng)模板，均為14m，4 臺(tái)5t 卷?yè)P(yáng)機(jī)。每套滑模采用2 臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引，每臺(tái)鋼筋臺(tái)與用1 臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引，牽引系統(tǒng)由卷?yè)P(yáng)機(jī)、配重塊和滑輪組成。壩面布置有混凝土卸料受料斗，后面連接溜槽，控制混凝土入倉(cāng)，斜溜槽設(shè)置在鋼筋網(wǎng)上，并用鐵絲固定，每個(gè)倉(cāng)面設(shè)置兩條溜槽。4.1.4 水、電布置在壩頂前沿布置1 條 4水管用于混凝土拌和及面板養(yǎng)護(hù)。水源以右岸趾板上的 4水泵直供為主，以左岸葉岙溪引水為輔。施工用電從溢洪道變壓器架線至施工現(xiàn)場(chǎng)，以滿(mǎn)足拌和系統(tǒng)、混凝土澆筑及照明用電，同

14、時(shí)在壩頂布置一臺(tái)100kw 柴油發(fā)電機(jī)供應(yīng)急使用。4.2 施工順序及施工工藝4.2.1 施工順序面板混凝土澆筑從右岸向左岸跳倉(cāng)澆筑，即p1-2p33-2 （先澆塊） p2-2p32-2（后澆塊）。4.2.2 施工工藝施工工藝見(jiàn)工藝流程圖。原材料儲(chǔ)備、檢驗(yàn)澆筑工作面清理測(cè)量與放樣保護(hù)層脫空檢查鋪設(shè)板間縫砂漿墊及周邊縫瀝青砂墊層止水銅片加工及安裝打法向架立筋架設(shè)鋼筋網(wǎng)安裝側(cè)模安裝滑模、溜槽觀測(cè)儀器埋設(shè)吊設(shè)運(yùn)輸臺(tái)車(chē)安裝卷?yè)P(yáng)機(jī)倉(cāng)面驗(yàn)收混凝土制備、運(yùn)輸坍落度檢測(cè)混凝土平倉(cāng)、振搗滑升模板、壓面混凝土內(nèi)部溫度監(jiān)測(cè)水電、拌和系統(tǒng)檢查混凝土養(yǎng)吊離滑模拆除側(cè)模、裂縫檢查單塊面板施工工藝流程框圖4.3 混凝土澆筑4

15、.3.1 混凝土拌制4.3.1.1 混凝土拌制方式的選擇除 1#試驗(yàn)塊以外的面板混凝土拌制在壩頂拌和站進(jìn)行，由23 臺(tái) 750 升拌和機(jī)完成，采用a-3* 配合比（見(jiàn)表10）拌制混凝土。為便于計(jì)量，每拌混凝土按0.591m3配料（三包水泥）。砂石料秤量由電子秤完成，水泥、粉煤灰、聚丙烯纖維、外加劑人工投放，水泥每包50kg，粉煤灰每拌 27kg，在出廠時(shí)秤量裝袋，聚丙烯纖維每包 0.532kg，由廠家出廠時(shí)秤量包裝，外加劑按用量制作容器投放，各種材料設(shè)專(zhuān)人投放，并做好記錄?；炷涟柚茣r(shí)間為5min，先干拌 1min，后濕拌 4min，即先按中石、小石、水泥、粉煤灰、聚丙烯纖維順序進(jìn)料，再干拌，

16、然后加水及液體外加劑，再濕拌。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)塊和前期幾塊面板施工，發(fā)現(xiàn)先干拌、后濕拌的拌制方法存在以下問(wèn)題：混凝土坍落度變化較大。 因干拌時(shí)水泥、聚丙烯纖維、黃砂、 粉煤灰粘貼在攪拌機(jī)筒壁上，拌制后的混凝土坍落度較大。經(jīng)敲打筒壁后，粘貼在筒壁上的砂漿掉下，然后加入新的拌和料，而加水量不變，拌制后的混凝土坍落度又變小，故混凝土坍落度難以控制，影響混凝土質(zhì)量。環(huán)境污染嚴(yán)重。 干拌時(shí)水泥、粉煤灰、聚丙烯纖維飛揚(yáng)，使工作環(huán)境受到嚴(yán)重污染，并造成材料損失。生產(chǎn)效率低。 為減少粘貼在攪拌筒壁上水泥砂漿，每拌一次料后就需停止進(jìn)料，用榔頭敲打一陣后，再進(jìn)料拌制混凝土，勢(shì)必延長(zhǎng)拌制時(shí)間。用榔頭敲攪拌筒壁，雖然能敲下筒

17、壁上的部分水泥砂漿，但筒內(nèi)刀片上的砂漿很難敲干凈，隨著拌制次數(shù)的增加，刀片上裹滿(mǎn)了水泥砂漿，直接影響混凝土拌制質(zhì)量，因此，必須經(jīng)常停機(jī)，用人工鑿除刀片上的砂漿，混凝土生產(chǎn)效率低。針對(duì)上述問(wèn)題，我局提出取消干拌程序，直接濕拌。為慎重起見(jiàn)，于10 月 13日，在現(xiàn)場(chǎng)做干拌1min，濕拌 4min 與濕拌 4min 的對(duì)比試驗(yàn)，試驗(yàn)成果見(jiàn)表11。表 11 干拌、濕拌對(duì)比試驗(yàn)成果表拌和形式與時(shí)間抗壓強(qiáng)度（ mpa）均勻性（kg/m3）坍落度（ cm）3d 28d 第一次第二次第三次干拌一分鐘、濕拌四分鐘24.2 39.5 0.905 6.9 5.3 3.2 濕拌四分鐘24.1 42.7 0.89 6.

18、4 6.1 6.5 從表 11 試驗(yàn)成果看，濕拌4min 能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，為尋找最佳攪拌時(shí)間，于10 月 23 日，在壩頂拌和系統(tǒng)做濕拌時(shí)間的對(duì)比試驗(yàn)，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表12。表 12 濕拌時(shí)間對(duì)比試驗(yàn)成果表時(shí)間拌和時(shí)間 min 氣溫水溫混 凝土溫實(shí)測(cè)坍 落度 cm 機(jī) 口編號(hào)均勻性g/kg 機(jī)尾編號(hào)均勻性 g/kg 抗壓強(qiáng)度mpa 14:18 4 28 24 25.5 4.5(目測(cè) ) 41.4 14:30 4 28 24 25.5 4.2 1# 0.3276 2# 0.3403 14:50 4 28 24 25.5 5.1 3# 0.3647 4# 0.3955 15:00 5 27 24 26

19、.5 3 43.4 15:10 5 27 24 26.5 3.2 5# 0.3608 6# 0.3774 15:22 5 26 24 26.5 3.4 7# 0.3714 8# 0.3800 經(jīng)過(guò)上述試驗(yàn)，最終選擇濕拌5min 方式拌制混凝土。4.3.1.2 坍落度的調(diào)整坍落度大小直接影響混凝土的運(yùn)輸、振搗、強(qiáng)度及外觀質(zhì)量。坍落度過(guò)大混凝土運(yùn)輸過(guò)程中易分離，混凝土強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)值，且出模后混凝土易下塌，表面平整度差；坍落度過(guò)小混凝土在溜槽中易發(fā)生堵塞現(xiàn)象，滑行困難，入倉(cāng)后難以振搗，滑模時(shí)阻力大，易拉裂。因該混凝土坍落度損失較快，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)室的試拌結(jié)果， 1h 后坍落度為零。實(shí)際施工中坍落度0.5

20、h 后損失 1/2。為尋求最佳坍落度，在施工過(guò)程中經(jīng)常檢測(cè)機(jī)口和倉(cāng)面坍落度，并結(jié)合施工時(shí)振搗、滑模、壓面等情況及時(shí)調(diào)整機(jī)口坍落度。1#試驗(yàn)塊開(kāi)始階段曾出現(xiàn)坍落度地小，難以振搗現(xiàn)象，經(jīng)及時(shí)調(diào)整后滿(mǎn)足施工要求，后續(xù)塊施工均得到較好的控制，將機(jī)口坍落度控制在 46cm范圍內(nèi)，比配合比設(shè)計(jì)值低2cm。4.3.2 混凝土運(yùn)輸混凝土運(yùn)輸由場(chǎng)外運(yùn)輸和倉(cāng)面運(yùn)輸兩部分組成。4.3.2.1 場(chǎng)外運(yùn)輸因拌和系統(tǒng)布置在壩頂，運(yùn)距較短，故采用0.4m3機(jī)動(dòng)翻斗車(chē)可滿(mǎn)足混凝土運(yùn)輸質(zhì)量，途中運(yùn)輸在15min 之內(nèi)。4.3.2.2 倉(cāng)面運(yùn)輸倉(cāng)面采用溜槽運(yùn)輸，為避免因日曬、雨淋而影響混凝土質(zhì)量，同時(shí)也為防止飛石傷人，溜槽頂面采

21、用防雨布遮蓋。4.3.3 混凝土澆筑4.3.3.1 混凝土入倉(cāng)、振搗機(jī)動(dòng)翻斗車(chē)將成品混凝土送至所澆塊壩頂受料斗，由溜槽至澆筑倉(cāng)面，采用人工移動(dòng)溜槽端部，不斷調(diào)整混凝土入倉(cāng)部位，使倉(cāng)面混凝土面高度均勻，并輔以人工平倉(cāng)。入倉(cāng)后停留片刻， 再進(jìn)行振搗，出模后的平整度較好。 倉(cāng)面設(shè) 30mm和50mm 兩種振搗器，其數(shù)量比普通混凝土振搗多12 臺(tái)，振搗時(shí)嚴(yán)格按要求操作，確保混凝土內(nèi)部密實(shí)。4.3.3.2 模板滑升模板滑升速度的控制要根據(jù)入倉(cāng)強(qiáng)度、振搗質(zhì)量、坍落度大小，是否抬模及出模后是否存在塌坍現(xiàn)象等因素確定，1#試驗(yàn)塊平均滑升速度1.711m/h，3#試驗(yàn)塊平均滑升速度 1.721m/h，最大滑升速

22、度 1.898m/h，最小 1.576m/h。后續(xù)塊施工最大滑升速度3.12 m/h，最小 0.71 m/h，平均 1.92 m/h。4.3.3.3 壓面混凝土出模后立即進(jìn)行一次壓面，待混凝土初凝結(jié)束前完成二次壓面。從實(shí)際施工情況看，此種混凝土比普通混凝土抹面難度大，表面不易光滑，工作效率降低，抹面泥工增加1 倍（安排 67人） 。4.3.4 養(yǎng)護(hù)、溫度檢測(cè)二次壓面結(jié)束后立即覆蓋塑料薄膜，終凝后掀掉薄膜，覆蓋草簾，并進(jìn)行不間斷的灑水養(yǎng)護(hù)。同時(shí)1#、3#試驗(yàn)塊進(jìn)行混凝土內(nèi)外部溫度檢測(cè)，后續(xù)塊僅進(jìn)行氣溫和若干塊混凝土內(nèi)部溫度的檢測(cè)。5、28#試驗(yàn)塊施工為進(jìn)一步檢驗(yàn)聚丙烯摻量多少對(duì)混凝土質(zhì)量及施工工

23、藝的影響，在28#塊上進(jìn)行了摻量為 1.2kg/m3聚丙烯纖維混凝土試驗(yàn)。5.1 混凝土設(shè)計(jì)配合比28#試驗(yàn)塊采用 a-4 配合比，由南科院提供，見(jiàn)表13。表 13a-4 混凝土設(shè)計(jì)級(jí)配編號(hào)水膠比砂率% 坍落度cm 每 m3混凝土材料用量 (kg/m3) 水泥粉煤灰聚丙烯砂卵石 mm bly-i 1% nmr 0.75% 水520 2040 a-4 0.41 37 68 253 45 1.2 686 610 610 2.98 2.24 123 5.2 現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)性試驗(yàn)11 月 24日，在壩頂做 a-4 配合比生產(chǎn)性試驗(yàn)，試驗(yàn)成果見(jiàn)表14。表 14 a-4 混凝土試驗(yàn)成果拌和次數(shù)時(shí)間(h:min)

24、 坍落度 cm 溫度聚丙烯均勻性kg/m3凝結(jié)時(shí)間(h:min) 0 min 15 min 30 min 氣溫水溫混凝土溫機(jī)編口號(hào)數(shù)值機(jī)編中號(hào)數(shù)值機(jī)編尾號(hào)數(shù)值1 9:56 4.0 18 14 15 初凝5:29 終凝8:22 2 10:11 5.5 4.4 3 18 14.5 16 1# 1.26 2# 1.29 3# 1.21 3 10:16 5.0 3.6 2 18 14.5 16 4# 1.04 5# 1.07 6# 1.16 試驗(yàn)結(jié)果表明：該種混凝土幾乎無(wú)泌水，保水性好，坍落度30min 后損失近1/2；砂漿富余，易振搗；抹面難度比a-3* 配合比混凝土大一些；聚丙烯纖維的均勻性控制在

25、 -13%+7.5%范圍之內(nèi)，平均值為1.17kg/m3，誤差為 -2.5%。5.3 試驗(yàn)塊施工11 月 30日， 在 28#試驗(yàn)塊使用 a-4 配合比進(jìn)行混凝土澆筑， 并做了相關(guān)試驗(yàn)。詳見(jiàn)第 6 節(jié)。6、混凝土檢測(cè)成果6.1 現(xiàn)場(chǎng)施工檢測(cè)成果施工階段檢測(cè)項(xiàng)目包括坍落度、溫度、含氣量。1#、3#、28#塊檢測(cè)成果見(jiàn)表15、表 16、表 17。期面板匯總見(jiàn)表18。表 15 1#塊溫度和坍落度塊號(hào)溫度時(shí)間出 機(jī) 口 坍落度 cm 倉(cāng)面混凝土坍落度備注氣水混凝土?xí)r間坍落度1#塊28 23.5 26.5 15:03 3 26.8 23.5 26.5 15:36 3.2 15:03 2.5 同一個(gè)樣品2

26、4.5 23.5 16:06 1.0 同一個(gè)樣品24.5 23.5 26.8 16:24 4.5 18:00 1.8 同一個(gè)樣品22 23 26.5 18:20 4.2 21 22 25.5 20:00 5.0 20:20 3.2 同一個(gè)樣品表 16 3#塊氣溫、水溫、混凝土溫度變化表塊號(hào)時(shí)間項(xiàng)目10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 24:00 02:00 04:00 3# 塊氣溫26 30 32.5 29.0 25.5 25 23 22.5 22.5 23.5 水溫26 27 28 27.5 26 26 24.5 25 25 25 混凝土27.5

27、 29.5 29.5 29.5 29 28 27 26.5 27 27 坍落度 cm 5.0 6.5 6.0 3.2 4.5 5.0 4.7 4.9 5.0 4.9 含氣量4.1 4.3 表 17 28#塊溫度、坍落度及纖維均勻性塊號(hào)時(shí) 間h:min 溫度坍落度cm 混凝土纖維均勻性氣水混凝土編號(hào)kg/m328# 塊9:37 13 14 16 3.4 機(jī)口1.25 9:52 14.5 14 16 1.2 機(jī)中1.34 10:07 13 14 16 1.4 機(jī)尾1.43 表 18 混凝土澆筑時(shí)溫度、坍落度、含氣量測(cè)試匯總表測(cè)試項(xiàng)目設(shè)計(jì)值實(shí)測(cè)平均值實(shí)測(cè)最大值實(shí)測(cè)最小值頻 數(shù)氣溫（）15.1 32.

28、5 4.0 577 水溫（）16.7 28 7.5 576 混凝土溫（）18.8 29.5 10.5 575 坍落度（）68 5.7 8.2 2.9 419 含氣量（ %）35 4.56 6.0 3.6 81 6.2 纖維均勻性檢測(cè)6.2.1 3#試驗(yàn)塊在 3#試驗(yàn)塊澆筑時(shí)對(duì)纖維均勻性作了檢測(cè)，取混凝土樣品重2310g，篩分后經(jīng)烘干纖維秤重約0.89g，含量約為 0.88kg/m3，從樣品中觀測(cè)纖維在混凝土中分布較均勻，但未做單位體積纖維根數(shù)測(cè)定。6.2.2 28#試驗(yàn)塊在 28#試驗(yàn)澆筑時(shí)取同一拌混凝土做纖維含量的均勻性，分別在首部、中部、尾部各取一樣品，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表17。6.2.3 電鏡分

29、析纖維分布11 月 13 日，在做濕拌 5min 和干拌 1min、濕拌 4min 的拌和方式試驗(yàn)時(shí)，每種拌和方式各成型6 塊試件。在拌和機(jī)卸料時(shí)，分別在其首部、中部、尾部各取2 塊，用于水洗法測(cè)試聚丙烯含量樣品也同時(shí)制作15*15cm 立主體試件。試件編號(hào)后送南科院做電鏡分析。分析結(jié)果詳見(jiàn)南科院相關(guān)報(bào)告。6.3 混凝土力學(xué)性能檢測(cè)6.3.1 試驗(yàn)塊混凝土力學(xué)性能檢測(cè)在 1#試驗(yàn)塊用a-3* 配合比做一組摻與不摻纖維的對(duì)比試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表19。從表中可以看出，摻纖維后的混凝土力學(xué)性能指標(biāo)明顯好于不摻纖維的混凝土。表 19 1#塊混凝土力學(xué)性能對(duì)比試驗(yàn)成果表級(jí)配編號(hào)坍落度抗壓強(qiáng)度 mpa 劈拉

30、強(qiáng)度 mpa 抗凍標(biāo)號(hào)抗?jié)B標(biāo)號(hào)cm 3d 7d 28d 7d 28d a-3 3.0 24.2 30.6 39.5 1.62 2.64 d100 s16 a-3( 不摻纖維 ) 3.6 20.0 25.9 34 1.41 1.70 d100 s16 在 28#塊做了增加纖維摻量的試驗(yàn)，纖維摻量由0.9kg/m3增至 1.2kg/m3，其力學(xué)性能指標(biāo)見(jiàn)表20。表 2028# 塊混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)成果表級(jí)配編號(hào)抗壓強(qiáng)度 mpa 劈拉強(qiáng)度 mpa 抗折mpa 抗凍標(biāo)號(hào)抗?jié)B標(biāo)號(hào)3d 7d 28d 60d 90d 7d 28d a-4 20.7 30.0 37.5 39.4 42.7 1.6 2.25

31、3.4 d100 s8 6.3.2 期面板混凝土質(zhì)量評(píng)定混凝土抗壓強(qiáng)度按sdj207-82規(guī)程評(píng)定，其結(jié)果如表21。表 21 面板混凝土抗壓強(qiáng)度評(píng)定工程部位混凝土設(shè)計(jì)等級(jí)抗壓強(qiáng)度平均值 mpa 均 方 差(6)mpa 離差系數(shù)(cv)% 組數(shù)n 保證率% 大壩二期面板混凝土c2538.8 3.28 8.5 108 99.98 混凝土抗?jié)B按sd105-82規(guī)程測(cè)試，其成果如表22 表 22 面板混凝土抗?jié)B評(píng)定工程部位混凝土抗?jié)B設(shè)計(jì)(s) 實(shí)測(cè)抗?jié)B (s) 最大值 (s) 最小值 (s) 組數(shù) n 合格率 % 大壩二期面板混凝土8 8 14 8 7 100 混凝土抗凍按sd105-82規(guī)程測(cè)試，成

32、果如表23 表 23 面板混凝土抗凍評(píng)定工程部位混凝土抗凍設(shè)計(jì)d 實(shí)測(cè)抗凍d 組數(shù) n 合格率 % 大壩二期面板混凝土100 100 6 100 混凝土劈裂抗拉評(píng)定見(jiàn)表24 表 24 面板混凝土劈裂抗拉評(píng)定工程部位實(shí)測(cè)劈裂抗拉 (mpa) 最大值 (mpa) 最 小 值(mpa) 組數(shù) n 抗壓 :抗拉大壩二期面板混凝土2.47 2.94 2.1 15 1:15.7 混凝土抗折強(qiáng)度評(píng)定：在大壩二期面板混凝土中取抗折強(qiáng)度測(cè)試一組，28 天強(qiáng)度為 3.4mpa，抗壓強(qiáng)度：抗折強(qiáng)度為 1/8.8。6.4 混凝土溫度檢測(cè)結(jié)果混凝土溫度檢測(cè)主要在3#塊中進(jìn)行，通過(guò)內(nèi)部?jī)x器監(jiān)測(cè)混凝土的溫升過(guò)程，內(nèi)部最大溫

33、升出現(xiàn)在混凝土澆筑后的第二天，最高溫度在43。現(xiàn)將溫度測(cè)得成果匯總見(jiàn)表 25、表 26、表 27 和附圖三、附圖四。表 25 p3- 面板表面溫度與氣溫記錄時(shí)間8： 0010 ：:0012 ： 0014 ：0016 ：00日期9. 27混凝 土溫氣溫混凝土溫氣溫混凝土 溫氣 溫混凝土溫氣溫混 凝土溫氣溫30 31 3130 .5 29 .5 9. 2827 .5 29 29.5 30 29 9. 2927 27 2728 27 9. 3025 23 25 25 2629 28 33 27 3210 .122 19 23 20 2322 22 .5 23 22 .5 2210 .225 26 2

34、7 30 2735 28 35 27 3410 .323 19 .5 23 19 .5 2320 23 .5 20 .5 22 .5 19.5 10 .421 .5 20 .5 23 24 2323 22 23 22 2310 .518 17 18 18 1918 20 .5 19 20 1910 .619 18 19 19 19.5 19 20 .5 19 .5 20 19混凝土溫度檢測(cè)主要在3#塊中進(jìn)行，通過(guò)內(nèi)部?jī)x器監(jiān)測(cè)混凝土的溫升過(guò)程，內(nèi)部最大溫升出現(xiàn)在混凝土澆筑后的第二天，最高溫度在43?，F(xiàn)將溫度測(cè)得成果匯總見(jiàn)表 25、表 26、表 27。表 26 p3- 面板內(nèi)部溫度記錄時(shí)間儀 器0

35、 2 4 6 8 10 12 16 20 26 32 40 48 56 無(wú) 應(yīng)力計(jì)30 28.9 30.4 33.2 33.8 34.6 35.5 36.7 37.8 38.0 38.2 37.0 35.7 34.7 三 項(xiàng)應(yīng)變計(jì)30 32.4 35.0 40.0 41.0 42.0 42.0 43.0 42.5 41.2 42.0 36.7 34.9 33.6 時(shí)間儀 器68 80 88 104 116 128 142 152 164 176 188 200 212 224 無(wú) 應(yīng)力計(jì)33.0 52.0 31.0 30.2 29.5 28.8 28.1 27.7 27.6 27.4 27.1

36、 26.6 26.1 25.6 三 項(xiàng)應(yīng)變計(jì)31.5 30.6 29.3 28.3 27.3 26.9 26.4 26.0 26.4 26.0 25.1 24.4 23.4 23.3 表 27 p3- 面板內(nèi)部溫度記錄時(shí)間儀器0 1 3 5 7 15 21 27 35 43 51 62 75 二項(xiàng)應(yīng)變計(jì)28.0 27.9 30.4 34.0 36.6 40.0 39.4 40.0 35.6 34.0 32.4 31.0 30.0 時(shí)間儀器87 99 111 123 137 147 159 171 183 195 207 219 二項(xiàng)應(yīng)變計(jì)28.7 27.6 26.9 26.6 26.4 26.

37、1 25.9 25.7 24.6 23.9 22.9 23.0 6.5 裂縫檢測(cè)在 1#、3#塊澆筑結(jié)束，我們組織了相關(guān)人員對(duì)這個(gè)試驗(yàn)塊進(jìn)行了表面裂縫檢查，尚未發(fā)現(xiàn)較大裂縫，僅在3#塊局部發(fā)現(xiàn)發(fā)絲狀細(xì)紋，長(zhǎng)度約23cm。在后續(xù)塊澆筑時(shí)，用讀數(shù)顯微鏡對(duì)面板進(jìn)行裂縫檢查。為查明裂縫深度，于2000 年 12月 17 日20 日用 cts-35a 型非金屬超聲波檢測(cè)儀對(duì)面板6#塊上的 2 條裂縫深度檢測(cè)。檢查結(jié)果見(jiàn)表28 。表 28 超聲波檢測(cè)儀對(duì)裂縫深度觀測(cè)結(jié)果面板塊號(hào)裂縫編號(hào)高程裂縫寬度(mm) 裂縫深度(cm) 裂縫長(zhǎng)度(m) 備注6# p6-1158.18 0.15 12 p6-2154.4

38、4 0.25 8.9 12 p6-3152.29 0.20 7.2 12 p6-4147.63 0.15 8 右左p6-5149.66 0.10 8 左右7# p7-1149.89 0.15 10 左右18# p18-1145.9 0.30 12 24# p24-1140.45 0.30 12 由上表可見(jiàn)，裂縫最大寬度達(dá)到和超過(guò)0.20mm 的僅有 4 條，裂縫產(chǎn)生的主要原因仍是溫度和干縮或兩者的綜合。但裂紋總數(shù)量、寬度、深度、長(zhǎng)度都較一期常規(guī)混凝土面板有明顯改善。二期面板澆筑面積約2.2 萬(wàn) m2，并已經(jīng)受了一個(gè)冬季的考驗(yàn)，發(fā)生的裂縫比較有限，充分顯示了聚丙烯纖維混凝土良好的抗裂性。7、施工

39、經(jīng)驗(yàn)在面板開(kāi)澆前，必須對(duì)班組長(zhǎng)以上的施工及管理人員進(jìn)行了詳細(xì)的技術(shù)交底，使操作人員心中有數(shù)，避免盲目施工。嚴(yán)把原材料質(zhì)量關(guān)。鋼筋、水泥、砂石料等原材料在使用前均進(jìn)行檢驗(yàn)，原材料質(zhì)量全部符合相關(guān)規(guī)程規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。嚴(yán)把混凝土拌和材料計(jì)量關(guān)。采用人工喂料時(shí)，為避免誤投，骨料、水泥、粉煤灰、聚丙烯纖維、外加劑均采用專(zhuān)人投放，確保計(jì)量準(zhǔn)確。應(yīng)采用自落式攪拌機(jī)，拌和時(shí)間不少于5min，確保纖維拌和機(jī)均勻。應(yīng)嚴(yán)格控制纖維混凝土坍落度。坍落度過(guò)小易粘溜槽， 不易在溜槽中滑行，入倉(cāng)難以振搗，滑模時(shí)阻力大，混凝土易拉裂；坍落度過(guò)大在溜槽中滑行易產(chǎn)生分離，出模后混凝土易下塌，面板表面平整度差，且混凝土強(qiáng)度不能達(dá)到設(shè)計(jì)值

40、。坍落度最佳控制范圍內(nèi)：出機(jī)口46cm，倉(cāng)面 23cm，此值可保證運(yùn)輸、入倉(cāng)、振搗、滑模及抹面工序的順利乾地。由于纖維混凝土坍落度損失較快，0.5h 損失 1/2。1h 后坍落度為 0。因此，纖維混凝土采用機(jī)動(dòng)翻斗車(chē)或自卸汽車(chē)運(yùn)輸時(shí)，必須盡量縮短場(chǎng)外運(yùn)輸時(shí)間，一般控制在 15min 之內(nèi)，否則混凝土就不易振搗。應(yīng)做好出模后混凝土的防汛、防曬措施，以防其表面水份蒸發(fā)。加大抹面勞動(dòng)力的投入（比常規(guī)混凝土增加1 倍） ，才能確保抹面工序順利完成。纖維混凝土宜在25以下氣溫施工。附聚丙烯纖維混凝土在溢洪道陡槽底板中的應(yīng)用聚丙烯纖維混凝土在白溪水庫(kù)期面板混凝土中的應(yīng)用已獲得了成功，為進(jìn)一步完善聚丙烯纖維

41、混凝土在水利工程中的應(yīng)用研究及施工可操作性檢驗(yàn)，按照課題組的要求， 決定在白溪水庫(kù)溢洪道底板進(jìn)行雙摻（聚丙烯纖維 +硅粉）和單摻（聚丙烯纖維）的現(xiàn)場(chǎng)2 批試驗(yàn)。試驗(yàn)前，課題組對(duì)試驗(yàn)的部位、要求進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)交底，使各個(gè)施工人員做到了思想統(tǒng)一，要求明確，現(xiàn)就試驗(yàn)情況總結(jié)如下：1、 試驗(yàn)塊的布置按課題組的要求，將試驗(yàn)塊布置在溢洪道陡槽底板：試驗(yàn)塊基礎(chǔ)的弱風(fēng)化基巖，事先按設(shè)計(jì)要求對(duì)超挖進(jìn)行了回填，回填后的基礎(chǔ)面不平整度 10cm。底板混凝土的設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度指標(biāo)為c40，由于處于高速水流沖刷區(qū)，按規(guī)范要求水灰比0.5。為防止產(chǎn)生氣蝕，設(shè)計(jì)對(duì)表面不平整度亦提出了較高的要求。2、 試驗(yàn)采用的混凝土配合比為南京

42、科學(xué)研究院提供的混凝土配合比。如下表所示：溢洪道陡槽底板混凝土配合比表編號(hào)水泥黃砂520mm卵石2040mm 卵石4080mm卵石聚丙烯硅粉nmr 高效減水劑備注加水量水灰比1 309 575 289 433 723 0.9 37 用于試驗(yàn)塊 1 102 0.33 2 309 593 284 426 711 0.9 2.31 用于試驗(yàn)塊 2 118 0.38 3 309 用于普通塊表中所用水泥為寧波海螺水泥有限公司生產(chǎn)的525#普通硅酸鹽水泥，質(zhì)保證書(shū)齊全，進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)（ 3 天強(qiáng)度）合格。砂石料采用白溪料場(chǎng)五產(chǎn)，經(jīng)統(tǒng)一篩分的篩分料 ，其中黃砂的細(xì)度橫數(shù)為2.83.0，屬中砂，砂石骨料的含泥量和超

43、遜徑情況檢測(cè)均滿(mǎn)足水工混凝土施工規(guī)范sdj207-82 規(guī)范的要求；聚丙烯為生產(chǎn)的東翔牌性性聚丙烯纖維； 硅粉由南科院生產(chǎn)提供。 nmr 高效減水劑由中國(guó)水利水電第十二工程局新安江施工科學(xué)生產(chǎn)。3、施工布置及施工方法試驗(yàn)用的混凝土由2 臺(tái) 0.75m3自落式攪拌機(jī)拌和供料，配料采用由微電腦控制的電子科自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)稱(chēng)量配料，配料過(guò)程中由工地試驗(yàn)室人員對(duì)計(jì)量精度進(jìn)行抽檢，抽檢結(jié)果表明混凝土各檔料的添加量稱(chēng)量偏差均滿(mǎn)足施工規(guī)范要求。施工中，根據(jù)攪拌機(jī)的拌和容量和混凝土澆筑強(qiáng)度的要求，確定每方混凝土拌和量為 0.485m3，拌和時(shí)間 300 秒。混凝土運(yùn)輸采用自卸車(chē)背罐運(yùn)輸，每運(yùn)輸車(chē)次裝混凝土量 0.

44、4852 次=0.97m3，運(yùn)距約 200m?；炷两?jīng)汽車(chē)運(yùn)至塔吊臥罐后，由塔吊直接吊運(yùn)入倉(cāng)。實(shí)測(cè)混凝土自出機(jī)口至倉(cāng)面的時(shí)間間隔約1520min。倉(cāng)面采用滑模施工，試驗(yàn)塊兩側(cè)邊模按設(shè)計(jì)分縫立模，頂部設(shè)置平順滑塊?；＜荛L(zhǎng) 15m，寬 1.2m，其剛度能滿(mǎn)足施工中不發(fā)生變形的要求?；炷两?jīng)塔吊臥罐進(jìn)行布料，筒層雙隹鋪厚度約30cm。5070mm 插入式振搗器依次振搗密實(shí)。邊角部位人工鐵撬布料。 50mm 振搗器振壓密實(shí)。 沿滑模架長(zhǎng)方向混凝土成型后，通知卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引進(jìn)行滑模， 簡(jiǎn)況滑模長(zhǎng)度約3050cm?；炷脸瞿：蠹催M(jìn)行抹面。和第一道壓面，在混凝土初凝前表面泌水風(fēng)干后前進(jìn)行第二道壓面，以獲得較高

45、的混凝土表面強(qiáng)度。第二道壓面過(guò)后即用塑料薄膜覆蓋，防止混凝土表面因快速風(fēng)干而引起的表面龜裂。終凝后，拆除塑料薄膜，改用雙層草袋覆蓋，并灑水保溫養(yǎng)護(hù)至規(guī)定齡期。4、施工過(guò)程情況和成品質(zhì)量（1）1#試驗(yàn)塊于 2001 年 3 月 21 日 9：00 開(kāi)澆， 22日 10：30 結(jié)束。歷時(shí)25.5 小時(shí)，共澆筑混凝土129.495m3，單位時(shí)間產(chǎn)量129.495/25.5=5.078m3/h。澆筑時(shí)機(jī)內(nèi)的氣溫、水溫、混凝土機(jī)口溫及坍落度檢測(cè)情況如下表示：溢洪道陡槽 1#試驗(yàn)塊澆筑時(shí)氣溫、水溫、混凝土機(jī)口溫及坍落度表試驗(yàn)時(shí)間天氣情況坍落度 (cm) 氣溫 () 水溫 () 混凝土溫() 備注21 日

46、9:30 晴6.5 15.5 13 17.5 21 日 20:45 晴6.9 16 14 18.5 22 日 10:00 晴5.4 21 12 17. 所采用的混凝土配合比為編號(hào)1，即同時(shí)摻聚丙烯纖維和硅粉的混凝土配合比。新入倉(cāng)混凝土坍落度及粘聚性和易性均較好。但澆筑過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，該種級(jí)配的混凝土失水快，入倉(cāng)后約半小時(shí)混凝土中骨料表而即開(kāi)始開(kāi)白，再用振搗器振搗不易泛漿，出?；炷帘砻嬗锌锥矗瑝好胬щy。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研后認(rèn)為該種混凝土由于添加了硅粉，致使失水較快。應(yīng)加快施工速度，現(xiàn)場(chǎng)施工人員調(diào)整了混凝土的布料寬度范圍，減小了滑模的時(shí)間間隔（每1015min）和每次滑模長(zhǎng)度（約20cm） ，使這一問(wèn)題基本上得到了解決。試驗(yàn)塊澆筑后的第2 天（即 22 日） ，檢查發(fā)現(xiàn)混凝土表面有較多裂紋，呈不規(guī)劃分布。整個(gè)試驗(yàn)塊澆筑完成后的養(yǎng)護(hù)期間發(fā)現(xiàn)了較多的表面裂紋。 成型混凝土表面平整度滿(mǎn)足要求，但光潔度不盡滿(mǎn)意。（2）2#試驗(yàn)塊于 2001 于 4 月 19 日 9:50 開(kāi)澆， 20 日 7:00 結(jié)束，耗時(shí)