一種核工程自密實(shí)混凝土配合比可行性試驗(yàn)方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于核電工程建造施工【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種核工程自密實(shí)混凝土配合比可行試驗(yàn)方法。包括以下步驟：（1）試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作；（2）自密實(shí)混凝土拌制，采用強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)分批連續(xù)攪拌，滿足預(yù)設(shè)要求后進(jìn)行鋼管內(nèi)的澆筑；（3）自密實(shí)混凝土的灌注；澆筑鋼管混凝土?xí)r，同時(shí)成型至少一組立方體抗壓強(qiáng)度試塊，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28天后進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)；（4）自密實(shí)混凝土的養(yǎng)護(hù)；（5）硬化混凝土性能檢測(cè)，利用步驟（3）中設(shè)置的試驗(yàn)塊測(cè)試鋼管內(nèi)的自密實(shí)混凝土硬化后的硬度，當(dāng)測(cè)試得到的硬度達(dá)到設(shè)計(jì)值的70%以后，觀察混凝土與鋼管壁之間結(jié)合情況并記錄；同時(shí)，對(duì)鋼管混凝土進(jìn)行超聲波檢測(cè)，以檢測(cè)混凝土與鋼管內(nèi)壁之間的結(jié)合情況。
【專利說(shuō)明】-種核工程自密實(shí)混凝土配合比可行性試驗(yàn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于核電工程建造施工【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種核工程自密實(shí)混凝土配合 比可行試驗(yàn)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 配合比可行性試驗(yàn)是介于試驗(yàn)室配合比試配階段和用于生產(chǎn)施工階段的中間必 不可缺少的環(huán)節(jié)目前，自密實(shí)混凝土以其優(yōu)良的流動(dòng)性和填充性，在工程中的應(yīng)用越來(lái)越 廣泛。自密實(shí)混凝土工作性能主要通過(guò)以下項(xiàng)目來(lái)控制和評(píng)價(jià)：混凝土拌合物坍落拓展度、 T500、J環(huán)試驗(yàn)、V型漏斗試驗(yàn)、U型箱試驗(yàn)、抗離析試驗(yàn)等。對(duì)硬化后的混凝土性能主要是 抗壓強(qiáng)度。這些試驗(yàn)很好的檢驗(yàn)了自密實(shí)混凝土的自密實(shí)性能，但因其檢驗(yàn)條件均是在實(shí) 驗(yàn)室條件下，混凝土拌合量少，試驗(yàn)設(shè)備與生產(chǎn)施工設(shè)備有很大的差別，自密實(shí)混凝土的性 能不能得到充分的統(tǒng)一，不能夠很好的指導(dǎo)生產(chǎn)。在某核電工程中，需要檢驗(yàn)混凝土拌合物 的自密實(shí)性能、混凝土硬化后的密實(shí)情況、混凝土與設(shè)備壁之間的結(jié)合良好性及混凝土與 鋼筋間的握裹情況。目前還沒(méi)有一種將試驗(yàn)和生產(chǎn)相結(jié)合、與工程實(shí)體的相近的試驗(yàn)方法， 沒(méi)有對(duì)硬化后的混凝土的密實(shí)情況進(jìn)一步驗(yàn)證的方法。
[0003] 現(xiàn)有的自密實(shí)混凝土配合比的試配試驗(yàn)、性能測(cè)試是在實(shí)驗(yàn)室完成的，實(shí)驗(yàn)室的 試驗(yàn)條件與生產(chǎn)施工條件差別較大，試驗(yàn)室的混凝土拌合量少，試驗(yàn)設(shè)備與生產(chǎn)施工設(shè)備 有很大的差別，自密實(shí)混凝土的性能不能得到充分的統(tǒng)一，不能夠很好的指導(dǎo)生產(chǎn)。缺少檢 測(cè)自密實(shí)混凝土性能測(cè)試的試驗(yàn)室配合比試配到應(yīng)用到生產(chǎn)施工的中間的中間環(huán)節(jié)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：針對(duì)自密實(shí)混凝土的特點(diǎn)及其在核工程中應(yīng)用特 點(diǎn)，研究專門的試驗(yàn)方法，以進(jìn)一步檢驗(yàn)自密實(shí)混凝土的性能，解決自密實(shí)混凝土配合比的 可行性。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)這一目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：
[0006] 一種核工程自密實(shí)混凝土配合比可行性試驗(yàn)方法，包括以下步驟：
[0007] ( 1)試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作
[0008] 取N根內(nèi)徑為305?310mm、長(zhǎng)度> 3100mm、厚度> 5mm的鋼管，N > 3 ;米用腳手 架將其堅(jiān)向固定，在周圍搭建操作平臺(tái)進(jìn)行灌注操作；
[0009] 以直徑12mm的環(huán)筋螺旋環(huán)繞6根直徑16mm，長(zhǎng)度大于鋼管長(zhǎng)度的鋼筋，將環(huán)筋 和鋼筋固定為鋼筋籠后放入鋼管內(nèi)中心位置處，在鋼筋籠和鋼管之間設(shè)置保護(hù)層，保護(hù)層 是圓筒狀結(jié)構(gòu)，壁厚為鋼管內(nèi)徑和環(huán)筋環(huán)外徑之差，鋼管下端與鋼板固定連接；鋼管分別編 號(hào)；
[0010] (2)自密實(shí)混凝土拌制
[0011] 自密實(shí)混凝土采用強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)分批連續(xù)攪拌，拌制的混凝土先驗(yàn)證其 拌合物性能：填充性、抗離析性、間隙通過(guò)性，滿足預(yù)設(shè)要求后進(jìn)行鋼管內(nèi)的澆筑；
[0012] (3)自密實(shí)混凝土的灌注
[0013] 鋼管內(nèi)經(jīng)過(guò)鋼筋籠中心位置放置一根直徑100mm的導(dǎo)管，導(dǎo)管上端放置漏斗；混 凝土通過(guò)漏斗經(jīng)導(dǎo)管灌注入鋼管，控制導(dǎo)管底端始終在混凝土內(nèi)；整個(gè)灌注過(guò)程中自密實(shí) 混凝土連續(xù)攪拌并連續(xù)灌注；一根鋼管內(nèi)灌注滿后，用同樣的方式灌注另外鋼管直至鋼管 均灌注滿混凝土；
[0014] 澆筑鋼管混凝土?xí)r，同時(shí)成型至少一組立方體抗壓強(qiáng)度試塊，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28天后進(jìn) 行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)；同時(shí)成型若干組立方體抗壓強(qiáng)度試塊，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，在后續(xù)步驟（5)中 進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)；
[0015] (4)自密實(shí)混凝土的養(yǎng)護(hù)
[0016] 鋼管內(nèi)的自密實(shí)混凝土澆灌滿后，用塑料薄膜將其表面遮蓋；
[0017] ( 5 )硬化混凝土性能檢測(cè)
[0018] 利用步驟（3)中設(shè)置的試驗(yàn)塊測(cè)試鋼管內(nèi)的自密實(shí)混凝土硬化后的硬度，當(dāng)測(cè)試 得到的硬度達(dá)到設(shè)計(jì)值的70%以后，觀察混凝土與鋼管壁之間結(jié)合情況并記錄；同時(shí)，對(duì)鋼 管混凝土進(jìn)行超聲波檢測(cè)，以檢測(cè)混凝土與鋼管內(nèi)壁之間的結(jié)合情況；
[0019] 切割鋼管，將鋼管剝離，露出整個(gè)混凝土表面，觀察混凝土試體表面狀況并記錄： 表面是否光滑，顏色是否一致，有無(wú)骨料顯露，有無(wú)蜂窩、麻面和疏松等情況，有無(wú)砂痕產(chǎn) 生；
[0020] 將每根混凝土試體橫向切割為等長(zhǎng)的多段，每段長(zhǎng)度大于500mm，并對(duì)每段混凝土 分別編號(hào)，觀察橫截面混凝土情況、混凝土與鋼筋結(jié)合情況。
[0021] 進(jìn)一步的，如上所述的一種核工程自密實(shí)混凝土配合比可行性試驗(yàn)方法，步驟（1) 中，環(huán)筋的螺旋環(huán)距< l〇〇m，環(huán)外徑220-250mm ;鋼筋采取螺紋鋼。
[0022] 進(jìn)一步的，如上所述的一種核工程自密實(shí)混凝土配合比可行性試驗(yàn)方法，步驟（1) 中，環(huán)筋和鋼筋的固定方式可以是以下形式中的一種：電焊、綁扎。
[0023] 進(jìn)一步的，如上所述的一種核工程自密實(shí)混凝土配合比可行性試驗(yàn)方法，步驟（1) 中，鋼管下端與厚度> 4mm的鋼板通過(guò)點(diǎn)焊固定連接，并在接縫處用白色雙面膠帶環(huán)繞封 堵。
[0024] 進(jìn)一步的，如上所述的一種核工程自密實(shí)混凝土配合比可行性試驗(yàn)方法，步驟（2) 中，自密實(shí)混凝土采用100L強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)分批連續(xù)攪拌。
[0025] 進(jìn)一步的，如上所述的一種核工程自密實(shí)混凝土配合比可行性試驗(yàn)方法，步驟（3) 中，鋼管內(nèi)經(jīng)過(guò)鋼筋籠中心位置放置的導(dǎo)管材料有以下形式：剛性、柔性。
[0026] 本發(fā)明技術(shù)方案試驗(yàn)條件盡可能接近模擬工程實(shí)體施工條件，且充分考慮了試驗(yàn) 結(jié)果的方便觀察，通過(guò)此方法可達(dá)到以下效果：觀察混凝土與鋼管之間的結(jié)合情況，并通過(guò) 超聲波檢測(cè)的方法檢測(cè)混凝土與鋼管壁間是否結(jié)合良好；剝開(kāi)鋼管，觀察混凝土表面，能夠 很直觀的觀察出混凝土表面的質(zhì)量；將混凝土柱橫向切割，觀察混凝土截面，能夠直觀的觀 察出混凝的內(nèi)部質(zhì)量以及混凝土與鋼筋之間的握裹情況；通過(guò)鉆取芯樣，能夠直觀的觀察 混凝土內(nèi)部質(zhì)量，并能檢測(cè)出鋼管內(nèi)自密實(shí)混凝土同條件養(yǎng)護(hù)條件下的抗壓強(qiáng)度。

【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0028] 本技術(shù)方案主要利用鋼管的，將制作好的鋼筋籠放置于鋼管中，借助漏斗和PVC 管作為輔助工作輔助灌漿，并搭建專門的操作平臺(tái)灌注自密實(shí)混凝土?；炷劣不?，通過(guò) 混凝土超聲波檢測(cè)方法來(lái)檢測(cè)混凝土與鋼管壁之間的結(jié)合情況，并剖開(kāi)鋼管橫向切割混凝 土柱體，觀察混凝土表面及內(nèi)部的情況、與鋼筋握裹情況。
[0029] 福建福清核電廠1、2號(hào)機(jī)組PX泵房蝸殼泵二次灌漿區(qū)域因具有窄向環(huán)形，灌漿體 積大但操作空間狹小、鋼筋密集、局部螺旋頂封狀等特點(diǎn)，采用普通混凝土無(wú)法澆筑密實(shí)， 故采用自密實(shí)混凝土澆筑。實(shí)驗(yàn)室按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行了配合比設(shè)計(jì)，并對(duì)其拌合物性 能、抗壓強(qiáng)度、早期開(kāi)裂、混凝土收縮等均進(jìn)行了試驗(yàn)。但要應(yīng)用于實(shí)體，這些試驗(yàn)結(jié)果尚不 具備足夠的說(shuō)服力來(lái)證明實(shí)體施工可行。因此，在成規(guī)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，發(fā)明了本方案中的方 法，對(duì)自密實(shí)混凝土進(jìn)行可行性試驗(yàn)。具體實(shí)施步驟如下：
[0030] ( 1)試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作
[0031] 取N根內(nèi)徑為305?310mm、長(zhǎng)度> 3100mm、厚度> 5mm的鋼管，N > 3 ;米用腳手 架將其堅(jiān)向固定，在周圍搭建操作平臺(tái)進(jìn)行灌注操作；
[0032] 以直徑12mm的環(huán)筋螺旋環(huán)繞6根直徑16mm，長(zhǎng)度大于鋼管長(zhǎng)度的鋼筋，將環(huán)筋和 鋼筋固定為鋼筋籠后放入鋼管內(nèi)中心位置處，在鋼筋籠和鋼管之間設(shè)置保護(hù)層，保護(hù)層是 圓筒狀結(jié)構(gòu)，壁厚為鋼管內(nèi)徑和環(huán)筋環(huán)外徑之差，鋼管下端與鋼板固定連接；綁扎好的鋼筋 在上部約300mm和下部約300mm分別焊接3根長(zhǎng)約40mm的鋼筋作為支撐，以保證綁扎的鋼 筋直立于鋼管正中。鋼管底部放置一塊邊長(zhǎng)約400mm的方形鋼板，鋼板與鋼管接縫處用灌 漿料封堵，避免灌注自密實(shí)混凝土?xí)r漏漿。3根鋼管分別編號(hào)1#、2#、3#。其中：環(huán)筋的螺旋 環(huán)距< 100m，環(huán)外徑220-250mm ;鋼筋采取螺紋鋼。環(huán)筋和鋼筋的固定方式可以是以下形式 中的一種：電焊、綁扎。鋼管下端與厚度> 4_的鋼板通過(guò)點(diǎn)焊固定連接，并在接縫處用白 色雙面膠帶環(huán)繞封堵。
[0033] (2)自密實(shí)混凝土拌制
[0034] 自密實(shí)混凝土采用強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)分批連續(xù)攪拌，拌制的混凝土先驗(yàn)證其 拌合物性能：填充性、抗離析性、間隙通過(guò)性，滿足預(yù)設(shè)要求后進(jìn)行鋼管內(nèi)的澆筑；
[0035] (3)自密實(shí)混凝土的灌注
[0036] 鋼管內(nèi)經(jīng)過(guò)鋼筋籠中心位置放置一根直徑100mm，長(zhǎng)約1. 5m的PVC管，導(dǎo)管上端放 置漏斗；混凝土通過(guò)漏斗經(jīng)導(dǎo)管灌注入鋼管，控制導(dǎo)管底端始終在混凝土內(nèi)；整個(gè)灌注過(guò) 程中自密實(shí)混凝土連續(xù)攪拌并連續(xù)灌注；當(dāng)混凝土表面接近導(dǎo)管下端時(shí)，去掉導(dǎo)管。一根鋼 管內(nèi)灌注滿后，用同樣的方式灌注另外鋼管直至鋼管均灌注滿混凝土；
[0037] 澆筑鋼管混凝土?xí)r，同時(shí)成型至少一組立方體抗壓強(qiáng)度試塊，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28天后進(jìn) 行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)；同時(shí)成型若干組立方體抗壓強(qiáng)度試塊，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，在后續(xù)步驟（5)中 進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)；
[0038] (4)自密實(shí)混凝土的養(yǎng)護(hù)
[0039] 鋼管內(nèi)的自密實(shí)混凝土澆灌滿后，用塑料薄膜將其表面遮蓋；
[0040] ( 5 )硬化混凝土性能檢測(cè)
[0041] 利用步驟（3)中設(shè)置的試驗(yàn)塊測(cè)試鋼管內(nèi)的自密實(shí)混凝土硬化后的硬度，當(dāng)測(cè)試 得到的硬度達(dá)到設(shè)計(jì)值的70%以后，觀察混凝土與鋼管壁之間結(jié)合情況并記錄；同時(shí)，對(duì)鋼 管混凝土進(jìn)行超聲波檢測(cè)，以檢測(cè)混凝土與鋼管內(nèi)壁之間的結(jié)合情況；
[0042] 切割鋼管，將鋼管剝離，露出整個(gè)混凝土表面，觀察混凝土試體表面狀況并記錄： 表面是否光滑，顏色是否一致，有無(wú)骨料顯露，有無(wú)蜂窩、麻面和疏松等情況，有無(wú)砂痕產(chǎn) 生；
[0043] 將每根混凝土試體橫向切割為等長(zhǎng)的6段，每段長(zhǎng)約500mm，依次編號(hào)為1-1、 1-2…1-6、2-1、2-2?2-6、3-1、3-2?3-6。經(jīng)觀察橫截面混凝土與鋼筋結(jié)合良好，混凝土骨 料分布均勻，無(wú)孔洞等缺陷。同期成型的立方體抗壓強(qiáng)度試塊，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28天后進(jìn)行抗壓 強(qiáng)度試驗(yàn)，強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求。
【權(quán)利要求】
1. 一種核工程自密實(shí)混凝土配合比可行性試驗(yàn)方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作 取N根內(nèi)徑為305?310mm、長(zhǎng)度彡3100mm、厚度> 5mm的鋼管，N > 3 ;采用腳手架將 其堅(jiān)向固定，在周圍搭建操作平臺(tái)進(jìn)行灌注操作； 以直徑12mm的環(huán)筋螺旋環(huán)繞6根直徑16mm，長(zhǎng)度大于鋼管長(zhǎng)度的鋼筋，將環(huán)筋和鋼筋 固定為鋼筋籠后放入鋼管內(nèi)中心位置處，在鋼筋籠和鋼管之間設(shè)置保護(hù)層，保護(hù)層是圓筒 狀結(jié)構(gòu)，壁厚為鋼管內(nèi)徑和環(huán)筋環(huán)外徑之差，鋼管下端與鋼板固定連接；鋼管分別編號(hào)； (2) 自密實(shí)混凝土拌制 自密實(shí)混凝土采用強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)分批連續(xù)攪拌，拌制的混凝土先驗(yàn)證其拌合 物性能：填充性、抗離析性、間隙通過(guò)性，滿足預(yù)設(shè)要求后進(jìn)行鋼管內(nèi)的澆筑； (3) 自密實(shí)混凝土的灌注 鋼管內(nèi)經(jīng)過(guò)鋼筋籠中心位置放置一根直徑100mm的導(dǎo)管，導(dǎo)管上端放置漏斗；混凝土 通過(guò)漏斗經(jīng)導(dǎo)管灌注入鋼管，控制導(dǎo)管底端始終在混凝土內(nèi)；整個(gè)灌注過(guò)程中自密實(shí)混凝 土連續(xù)攪拌并連續(xù)灌注；一根鋼管內(nèi)灌注滿后，用同樣的方式灌注另外鋼管直至鋼管均灌 注滿混凝土； 澆筑鋼管混凝土?xí)r，同時(shí)成型至少一組立方體抗壓強(qiáng)度試塊，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28天后進(jìn)行抗 壓強(qiáng)度試驗(yàn)；同時(shí)成型若干組立方體抗壓強(qiáng)度試塊，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，在后續(xù)步驟（5)中進(jìn)行 抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)； (4) 自密實(shí)混凝土的養(yǎng)護(hù) 鋼管內(nèi)的自密實(shí)混凝土澆灌滿后，用塑料薄膜將其表面遮蓋； (5) 硬化混凝土性能檢測(cè) 利用步驟（3)中設(shè)置的試驗(yàn)塊測(cè)試鋼管內(nèi)的自密實(shí)混凝土硬化后的硬度，當(dāng)測(cè)試得到 的硬度達(dá)到設(shè)計(jì)值的70%以后，觀察混凝土與鋼管壁之間結(jié)合情況并記錄；同時(shí)，對(duì)鋼管混 凝土進(jìn)行超聲波檢測(cè)，以檢測(cè)混凝土與鋼管內(nèi)壁之間的結(jié)合情況； 切割鋼管，將鋼管剝離，露出整個(gè)混凝土表面，觀察混凝土試體表面狀況并記錄：表面 是否光滑，顏色是否一致，有無(wú)骨料顯露，有無(wú)蜂窩、麻面和疏松等情況，有無(wú)砂痕產(chǎn)生； 將每根混凝土試體橫向切割為等長(zhǎng)的多段，每段長(zhǎng)度不大于500_，并對(duì)每段混凝土分 別編號(hào)，觀察橫截面混凝土情況、混凝土與鋼筋結(jié)合情況。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種核工程自密實(shí)混凝土配合比可行性試驗(yàn)方法，其特征在 于：步驟（1)中，環(huán)筋的螺旋環(huán)距彡100m，環(huán)外徑220-250mm ;鋼筋采取螺紋鋼。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種核工程自密實(shí)混凝土配合比可行性試驗(yàn)方法，其特征在 于：步驟（1)中，環(huán)筋和鋼筋的固定方式可以是以下形式中的一種：電焊、綁扎。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種核工程自密實(shí)混凝土配合比可行性試驗(yàn)方法，其特征在 于：步驟（1)中，鋼管下端與厚度> 4_的鋼板通過(guò)點(diǎn)焊固定連接，并在接縫處用白色雙面 膠帶環(huán)繞封堵。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種核工程自密實(shí)混凝土配合比可行性試驗(yàn)方法，其特征在 于：步驟（2)中，自密實(shí)混凝土采用100L強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)分批連續(xù)攪拌。
6. 如權(quán)利要求1所述的一種核工程自密實(shí)混凝土配合比可行性試驗(yàn)方法，其特征在 于：步驟（3)中，鋼管內(nèi)經(jīng)過(guò)鋼筋籠中心位置放置的導(dǎo)管材料有以下形式：剛性、柔性。
【文檔編號(hào)】G01N33/38GK104142391SQ201310165583
【公開(kāi)日】2014年11月12日 申請(qǐng)日期:2013年5月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月7日
【發(fā)明者】路進(jìn)學(xué), 伍崇明, 祁琿, 周玲, 劉向榮, 秦大貴 申請(qǐng)人:中國(guó)核工業(yè)二四建設(shè)有限公司