滑模施工混凝土出模强度监测试验

　　1 概述

　　混凝土出模强度是混凝土从模板下露时强度。控制混凝土出模强度是保证滑模施工质量和安全的关键。滑升时混凝土出模强度太低出现混凝土流坠、跑浆现象；若混凝土出模强度太大，混凝土与模板间粘结力大使混凝土被拉裂、划痕、疏松，混凝土外观质量不密实、不美观。延长施工周期，给施工单位和开发商带来损失。《滑动模板工程技术规范》（GB50113- 2005）规定初滑时待一层混凝土强度达到0.2- 0.4MPa 或混凝土的贯入阻力达到0.30- 1.05kN/cm²,提升千斤顶 1- 2 个行程，并对滑模装置全面检查后方可转入正常滑升。对于滑升时混凝土出模强度测定采用贯入阻力试验。

　　贯入阻力试验指取施工现场搅拌混凝土用筛子筛出粗骨料，留下砂浆备用。将一根测杆约在 10s 内垂直插入砂浆中 25mm 深度测得杆端单位面积力称为贯入阻力。贯入阻力确定混凝土凝固状态。绘制贯入阻力曲线可以得到最早出模时间及较合适滑升速度。

　　2 试验仪器及设备

　　贯入阻力仪最小分度值为 5kN,最大荷载测量值不小于 1kN.测杆承压面积有 100、50、20mm²三种。在每根测杆距端部 25mm 处刻上一圈标记；试模采用圆柱体，高度为 150mm.试模采用不吸水刚性材料制作；捣固棒直径16mm ,长约 500mm ,一端为半球形；标准筛孔径为5mm ;吸液管用来吸收砂浆表面泌水。

　　3 试验方法

　　在滑模施工现场取代表性混凝土，用标准筛筛出粗骨料，留下砂浆备用。砂浆搅拌均匀，装入试模当中。要求砂浆表面距离试模上口不少于 10mm.振捣密实，采用振捣器振捣。将砂浆试件置于实验室标准养护。一般砂浆试件施工养护 2h 进行贯入阻力试验。测试前 5min 吸取表面泌水。根据砂浆凝固情况选择合适测杆。将测杆与砂浆试件表面接触。在 10s 时间内以均匀压力将测杆压入砂浆试件中 25mm.记录贯入阻力仪指针读数，测试时间及混凝土龄期。测试频率为每小时测一次。每试块测三个点。当测得贯入阻力达到 2.8kN/cm²可不再继续测量。一般不少于 6 次。每次测点尽量避开已测点。两个测点间间距宜大于 2 倍测杆直径且大于 15mm.同时测点不能太靠近试块边缘，规范规定大于 25mm.

　　4 本工程贯入阻力试验

　　4.1 仪器设备及技术参数 本工程采用是 HG- 80 型混凝土贯入阻力测定仪。最大贯入力 100N,贯入深度25mm,贯入速度为 2.5mm/s,贯入针截面分 100mm²、50mm²、20mm².最小分度值为 5N,示值误差为±10N.仪器采用贯入针固定，试料容器向上运动实现贯入阻力测试。

　　4.2 混凝土配合比 混凝土材料物理化学性能如下：水泥选用大厂生产旋窑水泥，P042.5R 普通硅酸盐水泥；细骨料选用质地坚硬、洁净、级配良好天然中、粗河砂，质量要求符合普通混凝土用砂石标准中规定。细度模数为2.7,堆积密度为 1550kg/m³,表观密度为 2600kg/m³.

　　粗骨料选用强度高、吸水率低、级配良好粗集料，选用最大粒径为 20mm、连续粒级且级配良好、堆积密度1600kg/m³、表观密度 2650kg/m³花岗岩碎石。

　　减水剂采用 ART- JR1 型聚羧酸系高性能减水剂。高减水率满足各种标号高性能混凝土施工要求；增强效果明显，混凝土 3- 7 天抗压强度提高 30%- 100%,28 天抗压强度可提高 40%- 70%;混凝土和易性好，不易产生泌水、离析现象，脱模后混凝土外观质量好；极低碱含量，不含氯离子，对钢筋无腐蚀作用，改善混凝土耐久性；产品无毒无污染，性能稳定，长期贮存不分层，冬季不结晶。拌和水，根据原料容易获取、成本较低原则选用自来水。

　　本工程采用 C30 混凝土，根据不同滑升速度和当地气温情况，制定混凝土施工配合比如表 1 所示。泵送混凝土坍落度在 90- 110mm.

　　将混凝土的拌合物用直径 5mm 方孔筛振动筛筛出粗骨料，留下混凝土中砂浆，将砂浆搅拌均匀后装入上口内径为 160mm,下口内径为 150mm,高 150mm 刚性不吸水圆柱型金属圆筒。试件表面距上口约 10mm.用振动台振捣约 3- 5s,振捣密实，表面抹光，圆筒上加盖。将试件放在与施工条件相同环境中标准养护。

　　养护 2h 后进行贯入阻力试验。测试前 5min 将砂浆表面泌水吸干。将贯入阻力测定仪放置在一个平整平台上，将待测砂浆试件放在仪器底盘上。装上贯入针，调节贯入针刚好和砂浆试件表面接触。调节仪器指示针在零度位置。启动工作按钮，试件容器开始上升进行贯入阻力运动，压力表看到指针变化，10s 后试件上升 25mm,即贯入针进入到最深位置。压力表上数值即贯入阻力。每个砂浆试块测试三个点，每个测点避开前一测点，测杆间距要大于测杆直径 2 倍且大于 15mm.测点与试块边缘不能靠近。

　　取三个测点平均值作为计算结果。每隔 0.5h 测试一次至贯入阻力达到 2.8kN/cm².

　　5 贯入阻力曲线

　　对 C30- 1、C30- 2、C30- 3、C30- 4、C30- 5、C30- 6、C30- 7 试件进行贯入阻力试验，以混凝土贯入阻力为纵坐标，混凝土龄期为横坐标，绘制贯入阻力曲线见图 1 所示。

　　由图 1 得到 C30- 1 混凝土贯入曲线上可以得到混凝土初凝时间为 192min,混凝土终凝时间为 316min,混凝土最佳出模时间为 192- 244min;C30- 2 贯入阻力曲线上可以得到混凝土初凝时间为 193min,混凝土终凝时间为322min.最佳混凝土出模时间为 193- 246min;C30- 3 贯入阻力曲线上可以得到混凝土初凝时间为 264min,混凝土 终 凝 时 间 为 393min, 最 佳 混 凝 土 出 模 时 间 为264- 314min;C30- 4 混凝土贯入阻力曲线可以得到C3003 混凝土初凝时间为 192min,混凝土终凝时间为353min.混凝土最佳出模时间为 192- 247min;C30- 5 贯入阻力曲线上可以得到 C3004 混凝土初凝时间为184min,终凝时间为 360min,混凝土最佳出模时间为184- 247min;C30- 6 贯入阻力曲线上可以得到 C3005混凝土初凝时间为 176mim,终凝时间为 366min,混凝土最佳出模时间为 176- 248min;C30- 7 贯入阻力曲线上可以得到混凝土初凝时间为 175min,混凝土终凝时间为351min.混凝土最佳出模 175- 250min.

　　由于施工现场条件复杂，混凝土龄期受施工时天气、气温影响较大，对利用混凝土贯入阻力来测定混凝土出模强度结果造成影响。因此理论上可行，但这种方法较适宜实验室。现在已有学者研制出混凝土初龄期强度测试仪，能够在施工现场直接测定混凝土的初期强度。

　　6 结论

　　滑模施工是由多工种配合，连续施工，快速成型施工工艺。偏差一旦形成很难消除。必须加强对施工过程监测。借助监测信息，妥善进行施工管理。从现场监测数据来看效果较好，偏差能够及时消除，控制在规范规定范围之内。对设计及施工合理性进行反馈和评价。

　　参考文献：

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