滑模施工混凝土出模強度監測分析與探討

李可心

摘要：本文針對某高層建筑施工，對滑模施工工藝中滑模施工混凝土出模強度監測分析，分別介紹試驗儀器及設備、試驗方法、本工程貫入阻力試驗、貫入阻力曲線，為滑模施工混凝土出模強度監測提供參考信息。

關鍵詞：滑模 高層建筑 速度控制

1 概述

混凝土出模強度是混凝土從模板下露時強度。控制混凝土出模強度是保證滑模施工質量和安全的關鍵。滑升時混凝土出模強度太低出現混凝土流墜、跑漿現象；若混凝土出模強度太大，混凝土與模板間粘結力大使混凝土被拉裂、劃痕、疏松，混凝土外觀質量不密實、不美觀。延長施工周期，給施工單位和開發商帶來損失。《滑動模板工程技術規范》（GB50113-2005）規定初滑時待一層混凝土強度達到0.2-0.4MPa 或混凝土的貫入阻力達到0.30-1.05kN/cm2，提升千斤頂1-2個行程，并對滑模裝置全面檢查后方可轉入正常滑升。

對于滑升時混凝土出模強度測定采用貫入阻力試驗。貫入阻力試驗指取施工現場攪拌混凝土用篩子篩出粗骨料，留下砂漿備用。將一根測桿約在10s內垂直插入砂漿中25mm深度測得桿端單位面積力稱為貫入阻力。貫入阻力確定混凝土凝固狀態。繪制貫入阻力曲線可以得到最早出模時間及較合適滑升速度。

2 試驗儀器及設備

貫入阻力儀最小分度值為5kN，最大荷載測量值不小于1kN。測桿承壓面積有100、50、20mm2三種。在每根測桿距端部25mm 處刻上一圈標記；試模采用圓柱體，高度為150mm。試模采用不吸水剛性材料制作；搗固棒直徑16mm，長約500mm，一端為半球形；標準篩孔徑為5mm；吸液管用來吸收砂漿表面泌水。

3 試驗方法

在滑模施工現場取代表性混凝土，用標準篩篩出粗骨料，留下砂漿備用。砂漿攪拌均勻，裝入試模當中。要求砂漿表面距離試模上口不少于10mm。振搗密實，采用振搗器振搗。將砂漿試件置于實驗室標準養護。一般砂漿試件施工養護2h進行貫入阻力試驗。測試前5min吸取表面泌水。根據砂漿凝固情況選擇合適測桿。將測桿與砂漿試件表面接觸。在10s時間內以均勻壓力將測桿壓入砂漿試件中25mm。記錄貫入阻力儀指針讀數，測試時間及混凝土齡期。測試頻率為每小時測一次。每試塊測三個點。當測得貫入阻力達到2.8kN/cm2可不再繼續測量。一般不少于6次。每次測點盡量避開已測點。兩個測點間間距宜大于2倍測桿直徑且大于15mm。同時測點不能太靠近試塊邊緣，規范規定大于25mm。

4 本工程貫入阻力試驗

4.1 儀器設備及技術參數 本工程采用是HG-80 型混凝土貫入阻力測定儀。最大貫入力100N，貫入深度25mm，貫入速度為2.5mm/s，貫入針截面分100mm2、50mm2、20mm2。最小分度值為5N，示值誤差為±10N。儀器采用貫入針固定，試料容器向上運動實現貫入阻力測試。

4.2 混凝土配合比 混凝土材料物理化學性能如下：水泥選用大廠生產旋窯水泥，P042.5R普通硅酸鹽水泥；細骨料選用質地堅硬、潔凈、級配良好天然中、粗河砂，質量要求符合普通混凝土用砂石標準中規定。細度模數為2.7，堆積密度為1550kg/m3，表觀密度為2600kg/m3。

粗骨料選用強度高、吸水率低、級配良好粗集料，選用最大粒徑為20mm、連續粒級且級配良好、堆積密度1600kg/m3、表觀密度2650kg/m3花崗巖碎石。

減水劑采用ART-JR1型聚羧酸系高性能減水劑。高減水率滿足各種標號高性能混凝土施工要求；增強效果明顯，混凝土3-7天抗壓強度提高30%-100%，28天抗壓強度可提高40%-70%；混凝土和易性好，不易產生泌水、離析現象，脫模后混凝土外觀質量好；極低堿含量，不含氯離子，對鋼筋無腐蝕作用，改善混凝土耐久性；產品無毒無污染，性能穩定，長期貯存不分層，冬季不結晶。

拌和水，根據原料容易獲取、成本較低原則選用自來水。

本工程采用C30混凝土，根據不同滑升速度和當地氣溫情況，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。

將混凝土的拌合物用直徑5mm方孔篩振動篩篩出粗骨料，留下混凝土中砂漿，將砂漿攪拌均勻后裝入上口內徑為160mm，下口內徑為150mm，高150mm剛性不吸水圓柱型金屬圓筒。試件表面距上口約10mm。用振動臺振搗約3-5s，振搗密實，表面抹光，圓筒上加蓋。將試件放在與施工條件相同環境中標準養護。

養護2h后進行貫入阻力試驗。測試前5min將砂漿表面泌水吸干。將貫入阻力測定儀放置在一個平整平臺上，將待測砂漿試件放在儀器底盤上。裝上貫入針，調節貫入針剛好和砂漿試件表面接觸。調節儀器指示針在零度位置。啟動工作按鈕，試件容器開始上升進行貫入阻力運動，壓力表看到指針變化，10s后試件上升25mm，即貫入針進入到最深位置。壓力表上數值即貫入阻力。每個砂漿試塊測試三個點，每個測點避開前一測點，測桿間距要大于測桿直徑2倍且大于15mm。測點與試塊邊緣不能靠近。取三個測點平均值作為計算結果。每隔0.5h測試一次至貫入阻力達到2.8kN/cm2。

5 貫入阻力曲線

對C30-1、C30-2、C30-3、C30-4、C30-5、C30-6、

C30-7試件進行貫入阻力試驗，以混凝土貫入阻力為縱坐標，混凝土齡期為橫坐標，繪制貫入阻力曲線見圖1所示。

由圖1得到C30-1混凝土貫入曲線上可以得到混凝土初凝時間為192min，混凝土終凝時間為316min，混凝土最佳出模時間為192-244min；C30-2貫入阻力曲線上可以得到混凝土初凝時間為193min，混凝土終凝時間為322min。最佳混凝土出模時間為193-246min；C30-3貫入阻力曲線上可以得到混凝土初凝時間為264min，混凝土終凝時間為393min，最佳混凝土出模時間為264-314min；C30-4混凝土貫入阻力曲線可以得到C3003 混凝土初凝時間為192min，混凝土終凝時間為353min。混凝土最佳出模時間為192-247min；C30-5貫入阻力曲線上可以得到C3004 混凝土初凝時間為184min，終凝時間為360min，混凝土最佳出模時間為184-247min；C30-6貫入阻力曲線上可以得到C3005 混凝土初凝時間為176mim，終凝時間為366min，混凝土最佳出模時間為176-248min；C30-7貫入阻力曲線上可以得到混凝土初凝時間為175min，混凝土終凝時間為351min。混凝土最佳出模175-250min。

由于施工現場條件復雜，混凝土齡期受施工時天氣、氣溫影響較大，對利用混凝土貫入阻力來測定混凝土出模強度結果造成影響。因此理論上可行，但這種方法較適宜實驗室。現在已有學者研制出混凝土初齡期強度測試儀，能夠在施工現場直接測定混凝土的初期強度。

6 結論

滑模施工是由多工種配合，連續施工，快速成型施工工藝。偏差一旦形成很難消除。必須加強對施工過程監測。借助監測信息，妥善進行施工管理。從現場監測數據來看效果較好，偏差能夠及時消除，控制在規范規定范圍之內。對設計及施工合理性進行反饋和評價。

參考文獻：

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