碾压混凝土配合比设计

碾压混凝土配合比设计室内试验工作主要是解决以下两方面的问题：①在满足设计的各项指标前提下，尽量降低单位水泥用量;②在混凝土无坍陷度的情况下，要满足施工工艺和混凝土密实度的要求。具体进行以下两项试验：稠度试验采用日本推荐的振动台试验法，即以混凝土浆体液化所需的时间VB值(s)来确定混凝土的用水量。VB试验的试件成型，是将拌好的混凝土一次装满试模，并使混凝土略高出试模顶面，然后进行简单的人工插捣，盖上透明玻璃板，加上4〜5kg的铁块。开动振动台后，观察顶面泛浆情况，待全面泛浆后停止振动，所需时间即为VB值。主要力学指标试验为了掌握混凝土的各项物理力学指标，并选出适宜的施工配合比，应分别进行不同的水泥用量、不同的粉煤灰掺量和不同加水量的配合比试验，找出相应的物理力学指标变化规律。碾压混凝土是采用干贫的、无坍陷度的混凝土，其密实性主要取决于是否有足够的水泥浆液体积。为了不致因此而增加过多的水泥，碾压混凝土一般应掺入粉煤灰。其次则取决于作用在其上的振动碾的压力和频率。混凝土在振动力的作用下，在形成密实体的过程中，石子的位移将受到石子之间和石子与水泥砂浆之间阻力的影响。石子必须克服这种阻力，形成密实体的骨架，其空隙被水泥砂浆填充并包裹。在碾压混凝土结构的研究方面，尚存在不同的认识。下面就“粒子干扰学说”作一简略的介绍。所谓粒子干扰学说，其主要论点为：凡用具有一定直径比的单位骨料组成混凝土时，其粒度级配是以某一单位骨料的平均相互间隔层(t)恰恰等于其次一级大小的单位骨料的平均直径与包裹骨料的水泥膜的厚度之和(£。)时为最佳。当t使混凝土空隙增加，密实度减小。根据粒子干扰学说，如何合理地确定包裹骨料的灰浆膜厚度，成为混凝土配合比设计的关键。可以想象，这个厚度与振动碾的功率大小紧密相关，灰浆膜厚度越小，则振实混凝土所需功率越大。当振动碾的功率、碾压层厚度和碾压遍数一定时，这个厚度还取决于水泥浆介质的黏滞度、骨料粒子的形状、尺寸和表面性质等。肖碾压层厚度和砂石骨料级配一定时，每一种振动碾有其相对应的要求最佳包裹厚度。厚度过大，碾压时会产生翻浆或造成下沉现象;厚度太小，则造成碾压不实，降低混凝土的质量。但是，目前的研究尚不能从理论上建立起包裹层厚度与振动碾功率、碾压层厚度、碾压遍数间的数学关系，只能建立经验关系。混凝土中的水泥砂浆体积，可分为两部分：一部分用于填充石子空隙;另一部分用于包裹石子颗粒。只有当知道了包裹石子的灰浆体积之后，才能计算出包裹层厚度。包裹层厚度究竟多少合适，目前只能通过试验确定。碾压混凝土的配合比设计可按下列步骤进行：根据经验初步确定粗骨料的体积。确定细骨料空隙容量。可根据骨料密实状态的干松密度与相对密度进行计算。确定细骨料体积。细骨料的绝对体积，取决于粗骨料体积和压实混凝土中空气的体积等。确定无空气水泥浆体积。根据混凝土所要求的稠度和细骨料的绝对体积而定。确定水、水泥和粉煤灰等掺合料的体积。主要根据混凝土的力学指标确定。确定混凝土各种材料的用量。进行可压实性和最大密度试验。根据试验调整配合比，以进行室外碾压试验和抗压强度试验。碾压试验。室外碾压试验的主要曰的，在于寻求混凝土的配合比、施工工艺与混凝土物理力学指标间的关系，以及确定混凝土的质量控制指标，使混凝土达到较好的技术经济效果。我国在铜街子试验工程中，进行了现场碾压试验研究。采用的混凝土配合比及其他指标见表5-2。在配合比设计中，必须很好地掌握原材料的基本特性，注意VB值、a值和p值的选择。a值过低，会造成水泥浆体填不满砂子空隙，直接影响浆体与骨料的黏结力，降低混凝土强度，卢值过低，则容易造成混凝土分离，影响混凝土的均匀性。当a一1、p=i时，表示混凝土中粗骨料含量达到最大限度，水泥用量达到最小限度。大坝普通混凝土采用a一1.6〜1.8,口一1.2〜1.4;碾压混凝土采用a-l.2〜1.3，p=1.2〜1.4。很明显，a、卢两个参数和加水量对VB值有很大影响。VB值低，表示混凝土易于振碾;但过低又会造成振碾下沉。VB值的选定，应根据碾压机械的性能而定。洼1.a-(水泥十粉煤灰)浆容积/砂的空隙容积，表示砂子空隙的充填程度。p-.(水泥十粉煤灰十砂)浆容积/粗骨料空隙容积，表示粗骨空隙的充填程度。混凝土粗骨料使用比例：小石：中石：大石=30%：300/＜：40%。碾