喷射混凝土机口与现场大板抽样强度对比分析.pdf

水利水 电施工 2 0 1 2 第 2期 总第 1 3 1 期 表 1 施工现场所使 用的混凝 土配合 比 减水剂 速凝剂 钢纤维 材料用量 ( k g m。 ) 拌和 设计等级 水灰比 砂率 ( ) 地点 品种 掺量 ( ) 品种 掺量 ( ) ( k g m3 ) 水 水泥 砂 石 C2 5 0 4 5 5 9 1 8 9 4 2 0 1 0 2 8 7 1 5 A搅拌站 Rh e o p l u s 2 6 R O 8 S A1 6 O 6 O C2 5 O 4 2 5 8 1 8 9 4 5 O 9 9 6 7 2l CF 3 O O 4 5 7 0 4 0 2 2 5 5 0 0 1 0 5 4 4 5 1 B搅拌站 Rh e o p l u s 2 6 R O 8 S A1 6 0 6 O C2 5 O 5 0 7 0 2 2 5 4 5 0 1 0 8 8 4 6 7 ( 2 )将混凝土大板移至试验室，在标准养护条件下养 护 7 d ，用切割机去掉周边和上表面 ( 底面可不切割) ，加 工成边长为 l O O mm的立方体试件。立方体试件的允许偏 差为 ：边 长不超 过- 4_ -_I mm，直角不超过2 。 。 ( 3 )继续在标准条件下养护至 2 8 d 龄期 ，进行抗压 和 劈拉强度试验 。 5 试验结果 自从右 岸地 下 电站 施 工 以 来 ，2 0 0 5年 8月 1日至 2 0 0 7 年 3月 2 2日之间 ，试验中心会 同监理单位在 A搅拌 站和 B搅拌站机 口分别取基准混凝土试样 3 O组和 4 O组， 在仓面分别取大板试 样 3 0块 和 4 1 块 ，现 将试 验结 果分 述如下。 5 1 抗压 强度 A搅拌站生产喷射的混凝土主要是 C 2 5 素喷混凝土， B搅拌站 生产 喷射 的混凝土 主要 有钢纤维 混凝土 ( C F 3 0 ) 及素喷混凝土 ( C 2 5 ) 。各搅拌站机 口和仓面大板抗压强 度试验检测结果见表 2 。 表 2 各搅拌站机 口和仓 面大板抗压 强度试验检 测结果 强 度 一 MP a ) 拌和系统 强度等级 取样地点 龄期 ( d ) 试验项 目 组数 C V值 拉压比 最大值 最小值 平均值 抗压 2 4 8 2 2 4 7 8 6 3 5 8 9 0 1 4 B搅拌站 C F 3 O 机 口 2 8 6 1 劈拉 3 4 9 2 3 2 O 3 8 8 抗压 2 5 6 1 2 3 2 5 4 8 6 6 5 O 1 3 B搅拌站 C F 3 O 仓面 2 8 7 2 劈拉 4 4 2 2 3 0 1 3 4 8 抗压 4 0 7 4 1 3 5 5 5 8 0 7 3 O 1 3 机 口 2 8 6 1 劈拉 6 4 3 4 2 6 2 3 5 O A+B搅拌站 C 2 5 抗 压 4 O 5 5 2 8 3 4 1 1 5 3 0 1 3 仓面 2 8 6 5 劈拉 7 3 1 4 1 9 5 2 6 7 由表 2可见 ： ( 1 )各强度等级 的喷射混凝土仓面大板取样 的抗压强 度满足设计要求，C F 3 0钢纤维混凝土仓面大板试样的拉 压比达到 7 2 ，其他拉压比均在 6 1 6 5 之间， C F 3 0 钢纤维混凝 土仓 面大板试 样 的拉压 比略高 于素 C 2 5 喷混凝土 0 7 。 ( 2 ) 依据此工程 质量标准 T G P S T 3 2 2 O 0 5中的规 定 ，喷射混凝土质 量均 匀性 以现 场抽检 试件 2 8 d抗 压强 度 离差 系数 C V ( T GP S T 3 2 2 0 O 5中规定 C VO 2 5 ) 值表示。右岸地下电站 C 2 5素喷混凝土、C 3 0钢纤维喷 射混凝土的机 口和仓面大板离差系数 CV值在 0 1 3 0 1 4 之间，小于规范规定值，说明喷射混凝土喷射施工 的质量均匀性均较好。 ( 3 )从表 2喷射混凝土机口和仓面离差系数的对比来 看，数值趋于相同。仓面喷射混凝土和混凝土出机 口的 质量的匀质性相对稳定 ，且抗压强度较富余，更有利于 38 施工质量的控制 。 5 2 机 口与 仓面大 板强 度对 比 抽取机口强度与仓面大板混凝土强度对比试验 7 O组， 其机口强度与大板强度降低值统计结果见图 1 和表 3 。 苫 椭 划 l氍 心 口 C 2 5 降低值 _C F 3 0 降低值 R 2 = o 4 5 5 6 = ： ! ： 蓼 。 。 ： ”一 。 I l _ _ 图 1 机 口强度 与大板强度关 系图 由图 1 、表 3 可见 ： ( 1 )喷射混凝土机 口强度与大板强度差有一定的相关 性 ，直线关系是密切的。 喷射混凝 土机 口与现场大板抽样强度对比分析 表 3 喷射混凝 土强度 对比试验统计结果 2 8 d混凝 土强 度 ( MP a ) 拌和系统 混凝土强度等级 抗压强度降低值 劈拉强度降低值 组数 机 口 仓面 降低值 降低率 ( ) 组数 机 口 仓面 降低值 降低率 ( ) A搅拌站 C 2 5 2 4 5 6 1 4 0 4 1 5 7 2 8 0 3 3 8 O 2 6 8 1 1 2 2 9 5 CF3 0 2 4 6 3 5 4 8 7 1 4 8 2 3 3 3 3 8 8 3 4 8 0 4 0 1 O 3 B搅拌站 C2 5 1 5 6 1 9 4 2 3 l 9 6 3 1 7 3 3 2 O 2 6 6 0 5 4 1 6 9 CF 3 0 2 4 6 3 5 4 8 7 1 4 8 2 3 3 3 3 8 8 3 4 8 O 4 O 1 O 3 汇总 C2 5 3 9 5 8 O 4 1 1 1 6 9 2 9 1 6 3 5 3 2 6 5 0 8 8 2 4 9 ( 2 )喷射混凝土仓面大板抗压强度普遍低于机口取样 的抗压强度，2 8 d C F 3 0和 C 2 5喷射混凝土平均强度下降 值分别为 1 4 8 MP a和 1 6 9 MP a ，亦即平均降低 2 3 3 和 2 9 1 。 ( 3 )大板 比机 口强度低与以下因素有 关 ：首先 ，喷混 凝土的密实性不 如标准条 件成 型 的试 件 ，在 配合 比的条 件下，密实性是决定强度的首要因素。标准试件可以通 过插捣、振动使试件达到密实，喷射大板的密实性与喷 射工艺有关，同一盘混凝土，不同人或不 同喷射角度、 距离等都会影响大板的密实性，还会因喷射带人混凝土 中一定 的气 泡 ；其 次 ，大板 试 件需 加 工成 立 方体 试 件 ， 加工过程、试件的尺寸和形状都会给试验结果带来负误 差；再者，大板中混凝土掺人了速凝剂，混凝土凝结快， 凝结快的混凝土水 泥水 化产物结 构较 粗大 ，混凝 土强度 要 受到一定 影响。 ( 4 )钢纤维 喷射混凝 土劈 拉强 度 的降低 百分率 低 于 素喷混凝土，即钢纤维喷射混凝土仓面大板劈拉强度平 均值降低百分率为 1 0 3 0 00 ，而素喷混凝土仓面大板劈拉 强度平均值降低百分率为 2 4 9 。 6 试 验误 差 该试验误差是指重复取样误差，即是在一次试验中 同时取得三 个 ( 或 两个 )试 件 间的强 度差异 。该值衡 量 试验系统 的试 验水平 ，它与 试件 成型 ，特 别是 喷射 大板 试件加工过程 、试 件 的尺寸 和形 状 、试验 机 的运行状 况 等因素有关。利用这一时段内所做试验各组三个试件 的 强度极差进行统 计计 算 ，获得喷 射混 凝土 机 口和仓 面抗 压强度的试验误差见表 4 。 表 4 喷射 混凝土机 口和仓 面抗压 强度试验误 差统计 拌和系统 取样地点 组数 平均值 试验误差 ( ) 机 口 2 4 5 6 1 4 5 A搅拌站 仓面 2 2 4 0 6 5 4 机 口 4 0 6 2 6 4 2 B搅拌站 仓面 3 6 4 ： 5 9 4 9 由表 4可见 ： ( 1 )A搅拌站和 B搅拌站 的机 口试验误差分别是 4 5 和 4 2 ，其试验水 平属 良好 。仓面 大板取 样 的试 验误差 ：A搅拌站为 5 4 ，属一般水平 ；B搅拌站为 4 9 ，虽属 良好 ，但 已接近一般水平 。 ( 2 )喷射混凝 土仓面大板取样试验误差大于机 口取样 的试验误差，特别是 A搅拌站混凝土存在小型喷射机及 人工手喷 因素 ，这表 明仓 面大板 取样 的试验 结果 受速凝 剂掺量、湿喷台车性能 ( 或小型喷射机)及喷手操作水 平、混凝土试件加工制作等因素的影响。 7 结束语 ( 1 )各强度等级 的喷射混凝土仓面大板取样 的抗压强 度满足设计要求 。 ( 2 )喷射混凝 土仓面大板的抗压强度普遍低 于机 口取 样的抗压强度，平均降低 1 4 8 1 6 9 MP a ，平均值降低 率在 2 3 3 2 9 1 之间。 ( 3 )大板 比机 口强度低与 以下因素有关 ：首先 ，喷混 凝土的密实性不如标准条件成型的试件，在配合比的条件 下，密实性是决定强度的首要因素。标准试件可以通过插 捣、振动使试件达到密实，喷射大板的密实性与喷射工艺 有关，同一盘混凝土，不同人或不同喷射角度、距离等都 会影响大板的密实性，还会因喷射带入混凝土中一定的气 泡；其次，大板试件需加工成立方体试件 ，加工过程、试 件的尺寸和形状都会给试验结果带来负误差；再者，大板 中混凝土掺入了速凝剂 ，混凝土凝结快 ，凝结快 的混凝 土 水泥水化产物结构较粗大 ，混凝土 强度要受 到一定影 响。 ( 4 )钢纤维喷射混凝土劈拉强度的降低百分率低于素 喷混凝土。素喷混凝 土劈拉强度相对来讲也有所降低， 差异在于 C F 3 0 昆 凝土大板平均值降低百分率为 1 0 3 oA， 而 C 2 5则为 2 4 9 。 ( 5 )从喷射混凝土机口和仓面混凝土的强度均匀性对 比来看，仓面混凝土强度的均匀性除受混凝土出机 口均 匀性 的影响外 ，还 受速凝 剂 的掺 量 、湿喷 台车 ( 或 小型 喷射机)性能及喷手操作水平、混凝土试件加工制作等 因素的影响 。 ( 6 )喷射混凝土配合比设计方法引入机口标准试件强 度与现场大板强度 之差 的参数 ，使 得喷 射混凝 土 配合 比 设计 方法得 到了完善 。 3 9