（一）试验目的

江垭大坝碾压混凝土（RCC）现场试验采用拟用于大坝施工的相同设备、操作人员、施工工艺和原材料进行。试验块尺寸为15m×27m×1.5m，如图8-5所示。试验的目的是检验承包商的管理水平、机械设备性能、工人操作熟练程度和施工工艺的合理性。同时验证配合比在现场各种环境条件下的可操作性和混凝土的抗分离性，Vc值变化与环境条件的关系，碾压遍数与密度的关系，测试碾压混凝土的各项力学指标与设计值进行比较。碾压层厚为30cm不作为现场试验的选择参数。

图8-5　现场试验块剖面（单位：m）

（二）试验内容

试验内容包括现场试验过程的测试、试块力学性能测试和施工方法检测三大部分。

现场试验过程的测试主要是：对原材料、现场环境、机口拌和物等的各项测试，此外还有塑制试件和各龄期试件的力学性能检测。

试验块力学性能测试主要是：钻芯取样检测、层间原位抗剪（断）试验、现场声测、回弹测试、层间样品伺服剪切测试以及压水检测。

施工方法检测主要是：切缝作业方式、防渗碾压混凝土（A1）和大坝主体混凝土（A2）在不同层间间隔时间的条件下，层（缝）面处理工艺及碾压混凝土（RCC）与常规混凝土（VCC）的结合部施工、止水片周围及模板周边用变态混凝土的工艺过程、碾压遍数与压实度的关系（核子密度仪检测）。

（三）试验场地选择

碾压混凝土现场试验是大坝浇筑前的坝外试验。场地选择应考虑有公路与拌和楼直通，且距拌和楼较近；设备进入试验场地方便；要便于电力接线；场地大小除试验需要外，还应满足施工设备停放和试验人员工作场地的需要；场地最好是岩石地基，否则要作基础处理。江垭试验场地选择在坝下桥左桥头的左岸上坝公路外侧，公路直通拌和楼，水电接线和设备进出交通方便，总面积约1000m2，场地为岩基，但不太均一，为此先浇了两层碾压混凝土，待一定龄期后，开始试验。

（四）原材料

水泥采用湖南石门特种水泥厂生产的中热硅酸盐525号水泥，与大坝混凝土所用水泥一致。粉煤灰使用湖北省松木坪电厂Ⅱ级粉煤灰，是大坝混凝土所用粉煤灰的一种。

骨料由大坝人工骨料加工厂加工，骨料岩性与大坝混凝土所用骨料相同。

试验应用的外加剂是吉林省开山屯生产的木质素磺酸钙（简称木钙），掺量为胶凝材料用量的0.25%。拌和用水取自江垭大坝导流洞出口的溇水河水，符合质量标准。

（五）现场试验过程的检测

现场试验分两个阶段进行：第一阶段共浇筑4层，浇筑方量548m3；第二阶段浇筑1层，浇筑方量31.5m3。各类混凝土配合比及在试验块中所在部位如表8-4所列。

表8-4　现场试验混凝土类型及其单位材料用量

1.现场环境检测

对现场环境状况进行了测试，有气温、风速、湿度3个项目，随着现场试验进行，测试结果见表8-5。

表8-5　试验现场环境状况

2.稠度检测

试验中现场测试的碾压混凝土Vc值见表8-6。因大部分试验在阴雨天气进行，所以Vc值偏小。

表8-6　碾压混凝土Vc值检测

3

.凝结时间检测

利用贯入阻力仪在现场测试碾压混凝土的初凝时间如表8-7。(www.daowen.com)

表8-7　碾压混凝土初凝时间现场检测成果

4.碾压混凝土容重检测

为了确定碾压遍数与容重的关系，采用MD—50型核子密度仪测试碾压容重，对每个碾压遍数布置测点2～4个，每个测点取2个方向的测值，求平均值。振动碾（BW202AD型）在A2混凝土上振动碾压12遍（单轮）的实测结果是：点数N=15，容重γ=24.9kN/m3。

由于核子密度仪测试结果是离散的，难以给出有规律的碾压遍数与密度的关系曲线。

（六）碾压混凝土固化后检测结果

（1）试验块的压水检验

试验块混凝土龄期为80～90d时，对试验块中A1碾压混凝土部分（大坝防渗混凝土），进行了22孔共62段压水试验，最大压力0.3MPa。检验结果有10个逸漏点（占16.1%），透水率最大、最小值分别为0.67Lu和0.019Lu，换算成相当的渗透系数为k=1×10-5cm/s和3×10-6cm/s。

（2）声波检测

混凝土龄期为37～60d时，在试验块上共布置60个声波测试孔，测距1m平均波速为4224m/s，测距2.5m平均波速为4476m/s。测试结果表明，试验块混凝土是均质密实的。

（3）声波—回弹法抗压强度检测

由检测数据推算得知：A2相当于R9016MPa；A1相当于R9025MPa；C2相当于R2822MPa。

（4）原位抗剪及室内伺服剪切试验

试验块上原位及室内层间伺服剪切试验结果见表8-8。

表8-8　试验块原位及室内抗剪强度测试结果

（七）现场施工试验的几点认识

1）通过试验现场观察和芯样容重求得的压实度Dm值表明现场试验RCC的压实效果很好，给定配合比拌和物有抗分离性；振动碾作业的平整性表明拌和物具有足够的稳定性，支撑了振动碾的重量；由芯样外观的致密性、骨料分布均匀性表明，拌和物的和易性致使粗骨料有某种程度的重新定位效果。

2）现场试验所用的石灰岩骨料，用混凝土的抗压强度水泥效率（或称骨料效应）来评价骨料源产生混凝土强度的性能将是较高的。这一特性可由长龄期的力学检验成果证实，说明RCC长龄期力学性能有较大的储备。

3）试验数据说明，在碾压层层面铺水泥净浆优于砂浆；对于施工缝面铺砂浆会较大地提高抗剪强度。但必须在砂浆湿润状态下，覆盖并碾压上层碾压混凝土。

4）通过现场试验观察，对施工工艺分析如下：

（a）摊铺：采用湿地推土机对松散的RCC进行摊铺，可起到预压与消除粗骨料集中起重要作用。

（b）切缝：压实层厚30cm，采用先碾压后切缝，同时填充干砂成缝是可行的。

（c）振动碾压：因湿地推土机反复摊铺，其履带对已铺RCC料进行了预压，因此可取消无振动碾压（静碾）。振动碾行驶速度应控制在1～1.5km/h以内。压实层厚度30cm，应用BW—202AD型振动碾，取振动频率30 Hz，振幅0.74mm，碾压前Vc=5～8s，振动碾压12～14遍（单轮）可达到致密。

5）对于碾压混凝土稠度取值问题，通过现场试验认为，碾压前Vc=5～8s对抗粗骨料离析、提高碾压质量和层间结合质量都非常有利。

6）承包商在承担江垭大坝施工前，已完成了观音阁大坝113.5万m3的RCC施工任务，技术熟练，设备配套精良，因此江垭现场碾压混凝土试验得到了中外专家好评，为江垭工程建造高质量全断面的碾压混凝土坝奠定了基础。