试验墩墩身试验总结.doc

试验墩墩身试验总结第一章、概述本次试验共计历时一个多月，是一次实物模拟施工现场进行的试验。在试验的过程中得到了项目领导、监理、业主的大力支持。本次试验基本上实现了试验前的试验目的，同时也在施工过程中找到了许多可操作的施工经验。但也还存在许多不足之处，还需要在施工过程中不断总结完善，以便于确保东海大桥的混凝土质量。一、外观质量本次试验由于采用了不同的模板工艺、不同的脱模剂、不同的振捣工艺，不同的施工配合比。因此在墩身的整体外观质量上不尽人意，出现了五颜六色的外观。通过本次试验对于墩身的外观质量可以总结如下经验：1、脱模剂：经过选用典型的脱模剂进行试验后，发现使用轻机油较适合于本工程。2、施工配合比：混凝土的和易性是影响混凝土外观质量的主要因素之一，经过使用不同的施工配合比，发现本工程中的高效减水剂的掺量直接影响混凝土的和易性，同时也影响混凝土的含气量。如何确定最佳掺量显得尤其重要。另外混凝土的砂率、坍落度的大小、水灰比也是影响混凝土外观质量的主要因素。3、振捣工艺：通过试验发现振捣的好坏也是影响混凝土外观质量的主要因素。而振捣的好坏与振捣工人的态度、经验，振动棒的功率、混凝土的分层厚度，振动半径等有直接的关系。4、模板工艺：模板工艺也是影响混凝土外观质量的主要因素，模板自身的平整度、光洁度决定混凝土的光洁度、平整度。模板的接缝处理的好坏直接影响混凝土的外观。模板安装几何尺寸的偏差、刚度影响混凝土外观。二、温度裂缝的控制如何有效的控制温度裂缝是本次试验的重点。在此次试验过程中，使用了不同的养生方法、不同的保温措施、不同的拆模时间、不同的配筋数量等方法来对墩身混凝土进行试验。实际的试验结果出现了两条有害的温度应力裂缝，这说明本工程的高性能混凝土出现裂缝的可能性是极大，如何有效的控制温度应力裂缝显得尤为重要。通过试验，可以总结如下经验：1、墩身混凝土自身的特性对于温度应力裂缝的控制非常不利。比如水化热大、早期弹性模量高、收缩大等不利因素影响裂缝的产生与发展。2、温度应力裂缝是可以预防的，但需要精心组织、精心施工。3、木模自身具有良好的保温作用，无需再在模板表面喷保温材料。 4、墩身的温控措施依然很重要。墩身混凝土配合比水化热非常大，属高水化热范围，在施工过程中不能轻视，仍然要注意其内外温差、降温速度的变化，并应做好具体的保温措施。 6、墩身模板的拆除应遵循温差变化的规律性，不能过早拆模。7、后期养护、保温对于预防温度应力裂缝至关重要。总之，通过本次试验，得出了许多有用的数据，积累了经验。同时也检验了我们的施工的水平，找出了不足之处。此次试验是一次非常有意义的试验，是一次物有所值的试验。第二章、混凝土外观质量试验混凝土的外观质量属工程质量中的一个重要内容，在许多重点工程中，混凝土外观质量做得比较好的，往往在竣工验收时能得高分。因此在本工程中，我们确定混凝土外观质量的目标是：“内实外光，几何尺寸偏差在规范允许范围之内，基本保持颜色一致”。在本次试验中，我们的主要方法是通过选用不同的施工配合比、不同的脱模剂、不同模板工艺、不同施工工艺进行试验，从中选出比较理想的措施指导施工。1、原材料及配合比材料名称规格生产单位相关技术指标水泥52.5硅酸盐P.I嘉兴港辉水泥厂比表面积360410m2/Kg，28天抗压强度5163Mpa.高性能混凝土专用掺合料型上海宝田新型建材有限公司比表面积600750m2/Kg，28天活性指数110140%砂中砂闽江砂细度模数2.42.9，含泥量0.21.0%碎石525mm浙江舟山连续级配、针片状小于10%，含泥量小于0.5%。外加剂LEX-9H上海诚城建材有限公司聚羧酸盐类，高效早强减水剂混凝土配合比材料水泥掺合料水砂石外加剂砂率配合比1.001.500.884.315.951.1%42%每m3材料用量17626415475910474.84水胶比0.352、脱模剂本次试验共选用三种典型的脱模剂进行试验，分别为轻机油、神脱一号、聚脂王油漆（简称轻漆）。轻机油：46号轻机油，颜色为淡黄色半透明液体。使用方法，只需用毛刷均匀涮在模板上即可起到脱模效果。神脱一号：美国亚西泰（上海）建筑材料有限公司生产，属油性种类，颜色为淡红色液体。使用方法与轻机油相同。聚脂王油漆：属油漆中的一种（简称轻漆），无色透明，无环境污染，固化后无色，透明，光洁度好，具有反光作用，利用其表面光洁度好的原理达到脱模的效果。使用方法，将A、B两种组分混合后，用空压机均匀喷射在模板上，经过约四小时，液体固化。3、模板本次试验使用卓良模板厂生产的木模，表面平整度较好，但局部有损坏现象。倒角外钢模有锈蚀现象。4、试验方法1）绑扎钢筋：试验墩墩身的结构尺寸与K6墩身相同，钢筋的布设与绑扎方法与K6相同，不同之处是沿试验墩身的中轴线一侧绑扎钢筋，一侧未绑扎钢筋（其目的详见温度应力试验一文）2）试验前将模板表面的污染清洗干净后，在不同的侧面涮上不同的脱模剂。轻机油涮两个面，其主要不同点是脱模剂的厚度不同。3）安装模板：模板块与块之间的接缝处理采取中间贴双面胶的办法进行。4）混凝土浇注：混凝土施工配合比基本上按上述的配合比进行试配，在浇注混凝土的前15方中（共计浇注混凝土60方）将外加剂的掺量由理论的1.1%调整到0.9%，混凝土的入模坍落度为19.5cm，后45方将外加剂的掺量由0.9%调整到0.8%，用水量降低5Kg，入模坍落度为16cm。5）混凝土振捣：浇注前30方，采取薄层浇注，薄层连续振捣的方法进行施工。后30方采用间歇振捣，浇注厚度较厚。6）浇注过程：本次混凝土浇注前后历时11个小时，中间由于吃晚饭，停止1个半小时。5、试验结果描述1）混凝土的和易性：混凝土外加剂掺量为0.9%时，混凝土有局部离析现象，气泡多。将外加剂调整到0.8%，用水量降5Kg后，混凝土的离析现象明显好转，表面气泡较少，和易性好，但料比较粘稠。2）拆模后：混凝土在浇注完成的第六天后拆除一侧模板（该侧使用聚脂王油漆做为脱模剂），墩身下半部分整体效果较好，光洁度好，局部地方有反光现象，气泡较少。但墩身上半部分气泡较多且光洁度差，混凝土有不密实的感觉。在墩身高度的中部有一施工冷缝，且上半部分与下半部分的颜色区别较为明显。混凝土浇注完后的第十天，将模板全部拆除，整体外观不好，墩身上半部分与下半部分的区别与上述特点相同。在涮神脱一号侧砼外观颜色不统一，砼颜色发黄。气泡较多。涮轻机油的一侧（厚度较薄，只涮一层）砼的外观颜色较为统一，颜色呈青灰色。喷聚胺脂一侧的外观颜色与涮机油一侧的外观颜色相似，但光洁度要比涮机油一侧要好。轻机油涮得比较厚的一侧的外观颜色与涮神脱一号的外观颜色相似。6、试验结果原因探讨。1）浇注混凝土出现冷缝（混凝土分层现象）：其主要原因是混凝土在浇注过程中，停止时间过长造成。2）混凝土表面气泡多：从本次试验墩墩身上半部分与下半部分气泡的比较来看，气泡的多少，主要原因与振捣有关，操作工人的振捣经验丰富，混凝土的气泡要少，同样操作工人认真按有关规定振捣，气泡较少。在白天施工，操作工人能根据气泡的排出情况进行振捣，可以有效的排出气泡。气温的高低影响混凝土表面气泡的排出，但不是主要因素。本次试验在一开始时，技术人员较为认真，一直在试验墩身上指挥，操作工人认真振捣，结果比较理想。后吃过晚饭后，天气变冷，操作工人振捣一会儿，停止一会儿，又加上晚上振捣时，灯光较暗，操作工人看不见，不能准确的判断气泡是否排出。3）出现泛砂水线现象：其主要原因是混凝土存在泌水，混凝土在初凝前，水分不断沿模板边缘向上渗，从而导致混凝土出现水线泛砂现象。4）混凝土的外观颜色不统一：与脱模剂的有一定的关系，同时也跟混凝土的和易性有关系，本工程使用的高性能混凝土，使用高效减水剂与大掺量掺合料，外加剂与水泥、掺合料适应性较差时，外加剂容易将水泥或掺合料中的黑色物质分解出来，从而导致其出现在混凝土的表面，导致混凝土的颜色不统一。5）墩身模板安装的几何尺寸偏差影响混凝土的外观质量，本次试验模板安装有错缝现象，有轻微胀模。模板块与块之间的拼装要求平整，本次试验块与块之间的接缝区分明显。7、结语通过本次试验对于外观质量可以总结如下经验：1）混凝土的和易性一定要好，不能有离析泌水现象，混凝土的坍落度在满足泵送的前提下，应尽可能的小。且在墩身施工的整个过程中，为了确保颜色一致，混凝土施工配合比应尽量保持稳定，不宜经常变动，尤其是坍落度的变化幅度应在一定的范围内。2）脱模剂使用轻机油，该脱模剂使用效果好，施工操作简单。3）混凝土振捣应派经验丰富的振捣工对混凝土进行振捣，且在施工过程中，要注意培养操作人员责任意识。晚上施工时，要注意灯光照明。气温较低时，应加强振捣，观察注意混凝土气泡的排出情况。4）混凝土浇注时应连续浇注。5）墩身振动棒宜选用50型振动棒，分层厚度不宜超过30厘米，薄层连续振捣。6）模板安装时，要注意接缝的偏差，要注意对模板安装后整体几何尺寸的检查。模板刚度应符合有关要求。7）混凝土的泌水可通过调整混凝土的和易性与在施工过程中及时排除积水。第三章、温度应力裂缝试验总结温度应力裂缝试验是本次试验的重点，其主要目的是探索有效的方法预防早期收缩裂缝、温差裂缝、降温裂缝等裂缝。在本次试验中，由于原材料及配合比基本上已定下来，想要改变困难很大，因此本次试验我们着重强调的是在现有原材料、配合比的基础上如何有效的预防和控制裂缝。温度产生的两个根本原因是混凝土的收缩与温差，而解决这二个原因的主要办法是养生控制收缩，保温与降温控制温差。因此在本次试验中我们采取了不同的养生方法，不同的保温措施、不同的拆模时间、不同的降温速度来进行试验，从中摸索出一种比较适合于本工程的方法。1、 原材料及配合比：所用原材料及配合比与混凝土的外观质量相同。2、早期收缩裂缝试验：1）试验方法：早期收缩裂缝指的是在混凝土浇注完成后到混凝土终凝之间因混凝土失水产生的表面收缩裂缝。本次试验共采取了三种方法，第一种是在混凝土浇注完成后，在其表面喷养生剂对混凝土进行养生，第二种混凝土浇注完成后在混凝土表面进行喷水养生。第三种方法是混凝土在浇注完成后在其表面覆盖塑料布与湿土工布，等砼初凝后，移走塑料布保持土工布进行养生。2）试验结果描述采用喷养生液进行养生的混凝土发现了两条表面裂缝，宽度小于0.15mm，深度小于1cm，采用喷水养生的一侧同样发现了裂缝，情况与喷养生液相同。采用盖湿土工布养生的混凝土未发现表面裂缝。3）试验结果原因分析。在覆盖湿土工布的一侧未出现裂缝，主要是由于湿土工布能长期保持湿润，且有一定的保温效果，因此未出现裂缝。采取喷水养护在理论上可以达到保湿作用，但是由于操作工人在混凝土表面已经处于干燥状态时还未进行喷水，导致失水，人为因素较多。喷养生液，理论上是可行的，但主要是由于对养生液的性能把握不准，多喷或少喷达不到养生效果，人为因素仍然较多。4）结论：本次试验得出，在混凝土浇注完成后，在其表面覆盖塑料布与土工布，即能起到保湿又能起到保温作用，且操作简单，人为因素较少。因此在本工程墩身施工中具有可行性。3、混凝土后期收缩裂缝混凝土后期产生的裂缝是一种显著影响混凝土质量的有害裂缝，处理不好，将会产生严重的质量问题。这种缝的产生原因很多，包括原材料的原因、施工的原因、设计的原因等各种因素，一旦产生，原因分析起来较为困难。同样处理也较为困难，因此只能以预防为主。1）试验方法试验分室内试验与室外试验两种方法。室内试验进行的试验项目为混凝土收缩、混凝土弹性模量、混凝土轴心抗压、混凝土立方体抗压。室外试验（在试验墩墩身上完成）混凝土的水化热试验，采取聚胺脂对模板进行保温后的温度变化情况。墩身在不同保温情况下、不同龄期、不同天气情况、不同拆模时间的温度变化情况。不同养护、不同保温情况对混凝土裂缝情况的影响。2）试验结果描述 温控监测结果 木模外未加保温材料温度记录表(测点4) 表1日期11121314151617181920212223表面温度9111722222120171512111111最高温度9142636373431271920171716温差039141513111048665备注模板为木模，模板外未采取保温措施。表面温度指的是外模内侧处，最高温度指的是所测混凝土温度的最高点处。该测点在18日拆除一侧模板。 木模外喷聚胺脂保温材料记录表(测点1) 表2日期11121314151617181920212223表面温度10112035363429252117151414最高温度10132643484439342925211917温差02681210101188753备注模板为木模，模板在砼浇注完成后的第48小时，在模板喷5cm的聚胺脂保温材料保温。 试验时的气温情况 表3日期11121314151617181920212223最高温度12121111911101056101016最低温度854412520-2126平均108.57.57.556.57.562.525.56111号测点中心温度曲线温度变化情况曲线图50454号测点中心温度曲线40351号测点内外温差变化曲线3025 204号测点内外温差变化曲线图151051112131415161718192021222324252627日期温度变化情况试验结果描述未在木模外喷保温材料的中心温度最高点出现在混凝土浇注完成后的第四天(12月15)，此时中心温度为37度，砼表面温度为22度（外模内侧）内外温差相差15度，同时此时的内温外温也为内外温差中的最大值。温升值为27度。在木模外喷保温材料的混凝土中心温度达48度，此时砼表面温度为36度（外模内侧），内外温差为12度，同时此时的内外温差也为最大值。温升值为38度。内外温差无论喷保温材料还是未喷保温材料，内外温差均未超过15度，喷保温的降温速度较缓。内外温差曲线也较缓。但是由于保温作用，中心温度升至48度，降温历时14天。混凝土的收缩试验（干缩试验）混凝土试验方法为在室内成型一天，标准养护三天，饱和面干后在相对湿度50%60%，温度2020C条件下测定混凝土的收缩（干缩）。具体试验值如下：混凝土收缩试验记录表 表4编号日期1516171819202122232526A-1收缩率(110-4)基准1.181.752.332.542.702.953.323.323.363.51A-2基准1.632.412.833.113.303.593.863.923.793.98A-3基准1.882.083.033.203.423.793.883.943.593.79平均1.562.082.732.953.143.443.693.733.583.764.03.53.02.52.01.51.00151617181920212223252627282930日期混凝土收缩(干缩试验曲线图)混凝土强度试验混凝土强度及弹性模量试验表 表5龄期471421立方体抗压(Mpa)17.531.550.561.2轴心抗压(Mpa)14.225.139.645.3弹性模量(10-4) (Mpa)2.673.564.354.6试验墩墩身拆模后裂缝情况观察混凝土浇注第六天，拆开靠海边一侧模板，经过仔细观察后，未发现有害裂缝。浇注后的第十天（12月21日），将余下的三块模板拆除后仔细检查，发现在靠9号墩一侧的面上正中间出现一条竖向裂缝，该裂缝长约1米，宽度约0.1mm。在12月25日（当天气温聚降，下降约12度）该裂缝宽度发展为0.2mm，长度约2.5米(沿垂直方向从下至上)，深度约为23cm，属表面裂缝。12月27日在靠试验室一侧出现了的裂缝，且在28日得到了发展，情况与上述裂缝相同。3）裂缝产生原因探讨：产生裂缝的原因很多，分析起来比较困难，由于本人水平有限，在本文中将有可能产生裂缝的原因列出，然后采取排除法。混凝土裂缝按形成时期分类，可以分为三类。即初期裂缝、中期裂缝、后期裂缝。1）初期裂缝：初期是指浇筑后的升温期。在此期间，由于水化热使混凝土浇后23天温度急剧上升，内热外冷引起“自约束应力”，超过混凝土抗拉强度即引起初期裂缝。2）中期裂缝：中期是指水化热降温期。当水化热温升到达峰值之后逐渐下降，水化热散尽时结构物的温度接近于周围气温。此期间结构物冷缩（另外还增加干缩）引起“外约束应力”，超过混凝土抗拉强度便引起中期裂缝。3）后期裂缝：后期是指“稳定期”。当混凝土接近周围气温之后即保持相对稳定，随季节温度和日温度而变化。有的工程由于生产上的散热作用，有的暴露在外面受到寒流袭击，引起裂缝，在此期间还有干缩作用。这些称作后期裂缝。根据有关混凝土施工经验，上述时期产生混凝土表面裂缝约占90%；裂缝宽度小于0.5mm的占94%,一般都在0.10.2mm左右。裂缝大部分呈垂直方向，少数裂缝呈水平方向，水平裂缝多数在施工部位。裂缝长度一般不超过35m。有些断面单薄窄长的结构出现了贯穿性的裂缝。根据本次试验的结果，水化热温升在混凝土浇注后的第12天（12月23日中心温度为17度，表面温度14度，外界气温平均温度为11度）的混凝土温度上与外界气温接近，但同时还在约为5度的温差。后三块模于12月21日拆除（此时混凝土的中心温度为21度，表面温度为15度，气温平均温度为5.5度,中心温度与气温相差15度），拆除时在长边方向发现了裂缝但是不明显，在12月26日清晨，此裂缝得到了显著发展。此时正好是气温聚降，降温幅度约为12度，最低气温为1度。12月靠27日在靠试验室方向（短边）发现裂缝，在28日该裂缝得到了明显扩展。此两条裂缝长度均未超过3米，宽度在0.150.25mm，呈垂直方向分布，深度未达到钢筋处属表面裂缝。根据以上现象分析，该裂缝应该处于中期裂缝与后期裂缝之间的一种裂缝，即既有中期裂缝的特征，又有后期裂缝的显著特征。据此分析，主要原因之一是寒潮袭击引起表面性裂缝。2）分析中期“外约束应力”导致裂缝的可能性。（1）本次试验室室对混凝土的收缩（干缩）进行了试验，从14天的试验结果来看，混凝土的收缩值偏大（平均收缩值为3.7610-4）,早期弹性模量偏大，同时水化热高，本次试验墩身壁厚为90cm，从定义上说墩身不属于大体积混凝土（最小边的尺寸大于1米定义为大积混凝土），但是其温升值完全达到了大体积混凝土的温升值（在外模喷保温材料的混凝土的温升值为38度，未喷保温材料的温长值为28度），水化热过大对于控制混凝土的温度裂缝极为不利。从本次试验墩身的试验结果来看，二条有害裂缝均出现在喷保温材料的一侧，为什么会出现在这两侧，从原因上分析它的必然性。喷保温材料与未保温材料一侧的内外温差相同,养护条件基本相同，唯一不同的是喷保温材料一侧的温升值比未喷保温材料一侧的温升值高出约10度。从而导致总降温差比未保温材料一侧的总降温度差高出10度，相应的其产生降温应力也要比未喷保温材料一侧的温度应力大。（2）不同情况下混凝土产生温度应力的简单估算公式温度应力计算公式：(t)=-式中(t)各龄期混凝土基础所承受的温度应力;Ei(t)各龄期混凝土的弹性模量;混凝土线膨胀系数1.010-5 Ti各龄期综合温差，均以负值代入；泊松比，当基础为双向受力时取0.15;Hi(t,Ti)各龄期混凝土松驰系数;L基础的长度，以mm计；;其中 H墩身厚度为900mm；Cx总阻力系数（地基水平剪切刚度），N/mm3，此处Cx取15010-2 N/mm3（3)收缩当量温差计算公式本次计算采用理论计算收缩量进行收缩当量温差进行计算.Ty()=-y()/a式中 Ty()_各龄期(天)混凝土收缩当量温差(0C)y()_各龄期(天)混凝土的收缩相对变形值a- 混凝土的线膨胀系数,取1010-6/0C（4）内外温差及总降温差应力估算(考虑混凝土此龄期最大收缩对温度应力的影响，约束取最大值计算)本次试验取第四天的内外温差值做为计算依据，已各内外温差值为15度，第四本混凝土收缩值为2.9510-4，换算为温度当量为29.50C.(4)=2.67104 1010-6(1529.5) 0.50.40.85=2.80Mpa。大于该龄期混凝土的抗拉强度，有可能产生裂缝。不考虑混凝土的收缩(4)= 2.67104 1010-615 0.50.40.85=0.95Mpa 。小于该龄期混凝土的抗拉强度，不会产生裂缝。取上述平均收缩值计温度应力(4)= 2.67104 1010-6(15 +29.5/2)0.50.40.85=1.88Mpa大于该龄期混凝土的抗拉强度，有可能产生裂缝。（5）从上述简单