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水工混凝土养护剂养护应用浅谈

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来源:
2018/06/11 08:51
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        目前,混凝土养护普遍采用自然养护方法。经过对水利工程混凝土养护方法的实践与调研,发现目前比较忽视混凝土的养护,洒水、覆盖养护不能按规范要求及期限适时进行,且养护质量难以控制与管理,达不到自然养护要求的标准,不仅影响混凝土早期强度的增长,更重要的是由于混凝土表面水分急剧蒸发失散,造成混凝土表面干缩、龟裂、起毛,严重影响混凝土整体质量以及其他性能的发挥。对已建或在建混凝土工程进行现场调查后绝大多数混凝土建筑物表面或多或少地出现质量问题,究其原因大多是因为养护时间不足、养护期间洒水不均匀或表面无覆盖物导致的。 
  一、混凝土养护方法与要求 
  1.养护方法 
  水工混凝土养护是混凝土生产中周期最长的工艺过程,养护时间视当地气候条件及水泥品种而定,一般养护从混凝土浇筑完毕12~18 h开始,并持续21~28d。多采用洒水进行自然养护,还有喷涂薄膜养护和塑膜包裹养护方法,使混凝土表面保持湿润,实现养护目的。 
  2.混凝土养护基本要求 
  混凝土浇捣后,之所以能逐渐凝结硬化,主要是因为水泥水化作用的结果,而水化作用则需要适当的温度和湿度条件,因此为了保证混凝土有适宜的硬化条件,使其强度不断增长,必须对混凝土进行养护。混凝土的养护目的,一是创造各种条件使水泥充分水化,加速混凝土硬化:二是防止混凝土成型后暴晒、风吹、寒冷等条件而出现的不正常收缩、裂缝等破损现象。 
  混凝土养护法分为自然养护和加热仰浮两种:现浇混凝土在正常条件下通常采用自然养护。自然养护基本要求:在浇筑完成后,12h以内应进行养护;混凝土强度未达到C12以前,严禁任何人在上面行走、安装模板支架,更不得作冲击性或上面任何劈打的操作。 
  二、养护剂养护方法 
  1.混凝土养护剂的物理性能 
  各种混凝土养护剂的物理性能基本一样,只是材料组成有所不同。一般混凝土养护剂为无色液体,无毒,无臭,不燃烧,透气率低,常温下混凝土面上成膜时间约20~30 min,有较好的成膜性和保水作用,成膜厚度0.058~0.086 mm,虽然成膜的抗拉强度和伸长率偏低,但用于水工混凝土21~28d养护期是完全可以满足要求的。 
  2.混凝土养护剂的养护机理 
  水工混凝土在硬化过程中,水泥完全水化需要的水量仅约为水泥量的22%~27%,多余的水量是为了满足混凝土施工和易性的要求,因此如能保持住混凝土中未凝水分不散失,凝固过程中根本不需要养护。但实际施工时在自然环境中水分不断蒸发散失,若不创造人工湿润环境,如覆盖、浇水等,保持混凝土中的水分,则难以保证水泥的水化反应,特别是在混凝土硬化的初期,保持适当的环境温度和湿度对混凝土强度和其它性能的提高非常必要。采取混凝土养护剂养护就是在混凝土表面涂刷养护剂,随着溶液的挥发迅速在混凝土体的表面结成一层不透水膜,将混凝土中大部分水化热及蒸发水积蓄下来进行自养。由于膜的有效期比较长,使混凝土得到良好的养护,对提高水工混凝土的抗渗性、抗冻性及耐久性有着很重要的作用,从而保证了水工混凝土应有的质量。 
  3.应用混凝土养护剂的工艺要求 
  使用混凝土养护剂工艺非常简单,一次涂刷即能保持整个混凝土养护期。作业方法可选用喷涂或涂刷方法,将养护剂均匀地涂刷于混凝土表面,工程施工多采用人工涂刷作业来完成。 
  3.1喷涂作业法采用农用喷雾器或油漆喷枪作为喷涂工具。使用前先用清水试喷,雾化正常后喷涂养护剂,喷枪距混凝土面20~50cm,并略有倾斜,调解压力以0.4~0.6MPa为宜,以免冲坏混凝土面。为保证喷出均匀的雾状,喷涂运动速度也要均匀,一般从左到右、从上到下相互结合,防止漏喷,如出现不均匀现象,可在第一遍成膜后5~10 min内喷涂第二遍,以保证在混凝土表面形成封闭的养护膜。喷涂作业完成后,即用清水洗净喷雾器,防喷孔堵塞,影响下次使用。 
  3.2刷涂作业法采用油漆刷或涂料专用滚直接涂刷成膜。一般先水平涂刷第一遍,涂刷一定范围5~10 min后再以垂直方向回涂第二遍,务必使涂层均匀成膜,自上而下逐渐扩大范围,边角或毛糙的部位要细致刷到,一定使混凝土构筑物表面全封闭。 
  3.3喷刷作业时应注意在混凝土表面没有浮水或泌水已蒸发,用手指按压混凝土无痕迹时即可喷刷养护剂。使用模板的部位拆模后立即实施喷刷养护作业,喷刷过早会腐蚀混凝土表面,拖延过迟则混凝土水分蒸发,影响养护效果。 
  3.4喷刷混凝土养护剂用量指标:1 kg养护剂喷涂面积应控制在4~6m2;涂刷面积可控制在5m2;天气炎热或大风天,养护剂用量可酌情增加。作业过程中应及时把握材料用量与质量。 
  3.5喷刷混凝土养护剂时要防止雨水及沙尘入浸,同时还要注意避免机械性碰撞或在其上行车及拖拉重物,若有损伤应及时补刷。 
  三、各种养护技术分析比较 
  混凝土浇捣密实成型后,逐渐凝结硬化,具有一定的强度和耐久性,这个过程主要是由水泥的水化作用来实现的。水泥的水化作用好坏与快慢与混凝土的环境温度、湿度及养护效果有密切的关系,尤其是早期养护,如果养护时间短或养护期内不能经常保持在湿润状态,混凝土内的水分会迅速蒸发,混凝土表面因干缩而产生裂缝或形成毛细网透气渗水,使混凝土的抗渗性急剧降低。采用养护剂养护,由于保证了良好的水化热作用,生成晶态或胶态水化物,阻塞混凝土的毛细管道,降低混凝土内部的空隙率,增强混凝土的密实性,从而获得良好的抗渗性、抗冻性及耐久性。在炎热、干旱环境下,自然养护法要在混凝土养护期保持湿润状态却非常不容易,难在用水不便,有的结构难以覆盖与洒水,一般不便于监督,易习惯地进行象征性养护,养护次数与保湿程度不够,要真正达到自然养护的各项标准,其代价高于其它任何一种现场养护方法。塑料膜包裹或覆盖法,塑料膜或覆盖物并不能保证紧贴混凝土表面。混凝土中水分蒸腾,吸附于塑料膜下面,混凝土养护保证率低,难以达到应有效果。 
  经比较,养护剂养护的试块28 d强度接近或基本达到标准养护强度值;塑料膜包裹养护的试块28d强度,最高值与最低值相差较大,均匀性较差;无覆盖洒水养护的试块28d强度值最低。可以认为,养护剂养护的混凝土质量均匀,各组试件强度差异小,保证率大,是最有效的养护方法。 
  根据广泛的实践经验分析与总结,混凝土养护剂养护与其他各种现场养护方法相比,具有以下优点: 
  1.施工操作简便,现场清洁,交叉作业干扰小; 
  2.有效降低混凝土养护成本和劳动强度,节约费用50%以上; 
  3.养护后的混凝土构筑物表面水泥色泽加深,观感良好; 
  4.便于检查与控制养护质量,从而有效提高养护质量的保证率; 
  5.对难以用洒水及覆盖方法养护(如高空建筑物)及在干旱缺水地域的混凝土结构具有事半功倍的效果; 
  6.节约工程用水,避免浪费水资源。 
  四、结语 
  养护剂养护适宜在工程建设与维修以及野外分布的工程中推广应用。

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