碾压混凝土是一种干硬性贫水泥的混凝土,使用
硅酸盐水泥、火山灰质掺和料、水、
外加剂、砂和分级控制的
粗骨料拌制成无塌落度的
干硬性混凝土,采用与土石坝施工相同的运输及铺筑设备,用
振动碾分层压实。碾压混凝土坝既具有混凝土体积小、强度高、防渗性能好、坝身可溢流等特点,又具有土石坝施工程序简单、快速、经济、可使用大型
通用机械的优点。
根据
维勃稠度的大小,判断
混凝土拌合物流动性:超干硬性(≥31 s);特干硬性(30~21 s);干硬性(20~11 s);半干硬性(10~5 s)。
水泥:与普通混凝土水泥要求基本一致。对
级配好的碎石,水泥用量一般为8%一13%(以干重量计),对集料级配差且含软质骨料多(达5%左右)的材料,可取高限。
集料:根据国内外经验,粗集料使用连续级配,集料的最大粒径一般为15 - 20 mm,最大的不超过40 mm。细浆料含砂率不超过28%一30%.
掺配料:可掺入粉煤灰、炉渣粉、石英粉等,经过充分拌和后作为结合料。我国利用粉煤灰掺量为20%-40%,而国外最高达80% ,目的是尽量推迟凝结时间以增长现场施工时间和降低造价。
配合比设计:我国RCC路面配合比设计是采用传统的设计方法,即绝对体积法或假定容重法计算。W/C一般为0.3-0.4之间,水泥用量约在200一260 kg/m3之间。
拌和:拌和机可采用
普通混凝土拌和机,由于RCC混凝土的含水量小,属于
干硬性混凝土,混合料不易拌和均匀,所以拌和时间要适当加长。RCC混凝土的落料高度要尽量减小,以避免最大骨料的离散。
摊铺:RCC混凝土的施工速度主要受拌和能力和铺料速度的影响,所以选择合适的铺料方式和机械是非常重要的。要求边卸料、 边摊铺、 边平仓, 以使碾压混凝土料始终卸在已平仓的混凝土面上。
碾压:碾压先无振碾压 2 遍,然后有振碾压 8遍, 再根据需要无振碾压 1 ~ 2遍,直至
核子密度仪检测出碾压混凝土容重达到设计要求。碾压次(遍)数 ,振动碾行走速度 , 须经碾压混凝土生产性工艺试验确定。混凝土碾压完成后,及时布点用核子密度仪检测碾压混凝土压实容重 ,若容重达不到要求时,需要及时补碾 ,直到达到设计要求为止。
碾压混凝土坝大体分为两类:一类以日本“金包银”模式为代表的RCD,采用中心部分为碾压混凝土填筑,外部用常态混凝土(一般为2至3米厚)防渗和保护。另一类为全碾压混凝土坝,称为RCC,其低水灰比,坍落度为零,经
振动压路机振动、碾压成型。
RCC具有结构简单、施工快、强度高、缩缝少、水泥用量少、造价低、减少施工环境污染等优点。RCC技术在我国已大力发展,现已建成的普定碾压混凝土
拱坝再一次证实我国碾压混凝土筑坝技术已达到国际水平。RCC最初用于修建水利大坝而后转向停车场、货场及一些公路低速路面,近几年来,随着RCC施工技术的改进与提高,加之一些专用设备的采用,RCC路面已可以铺筑较高等级的公路路面。我国已有不少地区先后铺筑了RCC试验路,取得了可贵的经验。施工技术和检测方法也逐渐完善。
据美国威洛克里克坝的经验,碾压混凝土的单价约为常规混凝土的1/3,在短短4个月时间内,全部30万m3混凝土的工程竣工。日本各坝的经验,亦较常规浇筑方法缩短工期。岛地川坝节省水泥7000t、模板减少44%。中国坑口坝,缩短工期一半,节省水泥44%,综合造价降低16%。但碾压混凝土也还存在一些问题有待研究解决。如层面结合处容易成为渗水的
薄弱层面;混凝土运输与摊铺过程易产生骨料分离等。