劉國(guó)富

摘 要：混凝土養(yǎng)護(hù)是保證混凝土質(zhì)量的重要措施，試驗(yàn)采用乳液型養(yǎng)護(hù)劑，研究養(yǎng)護(hù)劑對(duì)混凝土保水性能及抗壓強(qiáng)度的影響規(guī)律。結(jié)果表明：在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)、室內(nèi)養(yǎng)護(hù)和室外養(yǎng)護(hù)環(huán)境下，使用養(yǎng)護(hù)劑均能降低混凝土試件水分損失，提高混凝土抗壓強(qiáng)度，其中使用養(yǎng)護(hù)劑的混凝土試件在以上三種環(huán)境中每平米水分損失分別減少了31.1 g、102.3 g和235.6 g，28 d抗壓強(qiáng)度分別提升了1.9 MPa、2.5 MPa和1.9 MPa。

關(guān)鍵詞：養(yǎng)護(hù)劑;保水性;自養(yǎng)護(hù);抗壓強(qiáng)度

0 前言

在混凝土施工中，養(yǎng)護(hù)是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，特別是在孟加拉國(guó)這種氣溫高，日照強(qiáng)度高的地區(qū)施工，尤其要重視混凝土養(yǎng)護(hù)的問(wèn)題。新成型的混凝土如不采取合理措施進(jìn)行精心養(yǎng)護(hù)，讓混凝土的表面完全暴露在自然環(huán)境中，任其水分自然蒸發(fā)，那么在混凝土內(nèi)部的水泥的水化環(huán)境將會(huì)嚴(yán)重劣化，甚至導(dǎo)致水泥水化停止，并引起混凝土干燥收縮裂縫及表面結(jié)構(gòu)多孔疏松，造成混凝土強(qiáng)度大幅降低， CO2和CIˉ等的滲透性提高，混凝土對(duì)鋼筋的保護(hù)能力及其耐久性降低?；炷恋膹?qiáng)度來(lái)源于水泥的水化，而水泥水化只能在被水填充的毛細(xì)管內(nèi)發(fā)生，因此，必須創(chuàng)造條件防止水分由毛細(xì)管中蒸發(fā)，才能使水泥充分水化，以保證混凝土的強(qiáng)度不斷增長(zhǎng)。目前施工中的主要養(yǎng)護(hù)手段包括：蓄水養(yǎng)護(hù)、噴霧養(yǎng)護(hù)、濕覆蓋物養(yǎng)護(hù)和塑料薄膜密封養(yǎng)護(hù)等。隨著水資源日趨緊張以及對(duì)環(huán)境保護(hù)和人力資源價(jià)值重視程度的日益提高，使用傳統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)方法不僅費(fèi)時(shí)、費(fèi)工和浪費(fèi)資源，而且工程造價(jià)高，易引起環(huán)境污染，難以滿足現(xiàn)代高性能混凝土的施工要求?；炷琉B(yǎng)護(hù)劑噴涂在混凝土表面后，其自身水分蒸發(fā)或被混凝土吸收后，可在混凝土表面形成一層薄膜，阻止混凝土中水分持續(xù)蒸發(fā)而達(dá)到自養(yǎng)護(hù)的目的，具有省工、省時(shí)、節(jié)水和環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。本試驗(yàn)采用乳液型養(yǎng)護(hù)劑，研究養(yǎng)護(hù)劑對(duì)混凝土保水性能及抗壓強(qiáng)度的影響規(guī)律。

1 試驗(yàn)原材料

水泥采用P.O 52.5水泥;細(xì)骨料采用河沙中砂，粗骨料采用5～25（mm）連續(xù)級(jí)配碎石;外加劑采用聚羧酸高效減水劑;養(yǎng)護(hù)劑采用乳液型養(yǎng)護(hù)劑。

2 試驗(yàn)方法

2.1 保水性能試驗(yàn)

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)JC 901-2002《水泥混凝土養(yǎng)護(hù)劑》，將制備好的混凝土裝入150×150×150（mm）的塑料試模，在振動(dòng)臺(tái)上振動(dòng)排出試模內(nèi)氣體。沿試模內(nèi)插搗數(shù)次，缺料處用余漿抹平，使頂面均勻密實(shí)。待試件表面水消失后，用干凈毛刷輕刷表面釉層，直到刷不出表面水或用手指擦過(guò)無(wú)表面水跡，稱量基準(zhǔn)試件質(zhì)量。待噴涂試件表面達(dá)到要求后，在試模與試件邊緣處剔出深3 mm，寬不足3 mm的V型槽，并用密封材料填充并立即稱量質(zhì)量，記錄養(yǎng)護(hù)劑噴涂質(zhì)量，噴涂采用0.2 kg/m2?；鶞?zhǔn)試件與噴涂試件等間距放置，72 h后取出稱量質(zhì)量并計(jì)算混凝土水分損失質(zhì)量。

2.2 混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)

根據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T50081-2016《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》分別對(duì)基準(zhǔn)混凝土試件和噴涂養(yǎng)護(hù)劑的混凝土試件3 d、7 d、28 d強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)。

3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1 養(yǎng)護(hù)劑在不同養(yǎng)護(hù)條件下對(duì)混凝土保水性能的影響

試驗(yàn)分別研究在標(biāo)養(yǎng)、室內(nèi)和室外環(huán)境下養(yǎng)護(hù)劑對(duì)C35混凝土保水性能的影響。

3.1.1 養(yǎng)護(hù)劑在標(biāo)養(yǎng)條件下對(duì)混凝土保水性能的影響

養(yǎng)護(hù)劑在標(biāo)養(yǎng)條件下對(duì)混凝土保水性能的影響見表1，計(jì)算得混凝土基準(zhǔn)試件水分損失為333.3 g/m2，噴涂養(yǎng)護(hù)劑試件的水分損失為302.2 g/m2。噴涂養(yǎng)護(hù)劑后混凝土每平米水分損失減少31.1 g。在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的環(huán)境中，條件為溫度20℃±2℃、相對(duì)濕度95%RH以上，受環(huán)境影響混凝土基本能完成自養(yǎng)護(hù)，噴涂養(yǎng)護(hù)劑的試件與基準(zhǔn)試件水分損失較為接近，養(yǎng)護(hù)劑所起作用不明顯。

3.1.2 養(yǎng)護(hù)劑在室內(nèi)條件下對(duì)混凝土保水性能的影響

養(yǎng)護(hù)劑在室內(nèi)條件下對(duì)混凝土保水性能的影響見表2，計(jì)算得混凝土基準(zhǔn)試件水分損失為4 235.6 g/m2，噴涂養(yǎng)護(hù)劑試件的水分損失為4 133.3 g/m2。噴涂養(yǎng)護(hù)劑后混凝土每平米水分損失減少102.3 g。本次實(shí)驗(yàn)室內(nèi)環(huán)境溫度較高，濕度較低，相對(duì)于標(biāo)養(yǎng)環(huán)境混凝土水份損失較大，但養(yǎng)護(hù)劑作用相對(duì)明顯，分析原因?yàn)槭覂?nèi)濕度小于標(biāo)養(yǎng)環(huán)境，混凝土養(yǎng)護(hù)過(guò)程中與外界的滲透壓大于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的滲透壓，養(yǎng)護(hù)劑在混凝土表面產(chǎn)生的薄膜阻礙混凝土內(nèi)部水分蒸發(fā)，使混凝土自養(yǎng)護(hù)進(jìn)行的較為明顯。

3.1.3 養(yǎng)護(hù)劑在室外條件下對(duì)混凝土保水性能的影響

養(yǎng)護(hù)劑在室外條件下對(duì)混凝土保水性能的影響見表3，計(jì)算可得室內(nèi)養(yǎng)護(hù)基準(zhǔn)試件水分損失為3 377.8 g/m2，噴涂養(yǎng)護(hù)劑試件水分損失為3 142.2 g/m2，噴涂養(yǎng)護(hù)劑后混凝土每平米水分損失減少235.6 g。本次實(shí)驗(yàn)室外養(yǎng)護(hù)大部分時(shí)間背陽(yáng)，濕度相對(duì)室內(nèi)環(huán)境較高，因此水分損失相對(duì)室內(nèi)環(huán)境低。綜合表1、2、3可知，在不同養(yǎng)護(hù)條件下，噴涂養(yǎng)護(hù)劑后，混凝土的水分損失均不同程度降低，其中在室外環(huán)境下，養(yǎng)護(hù)劑應(yīng)用效果最為明顯。

3.2 養(yǎng)護(hù)劑對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度的影響

試驗(yàn)分別研究標(biāo)養(yǎng)、室內(nèi)和室外條件下，養(yǎng)護(hù)劑對(duì)C35混凝土強(qiáng)度的影響。

3.2.1 標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù)劑對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度的影響

標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù)劑對(duì)C35混凝土抗壓強(qiáng)度的影響如圖1，其中基準(zhǔn)混凝土3 d、7 d、28 d強(qiáng)度分別為20.6 MPa、

30.9 MPa和46.4 MPa，噴涂養(yǎng)護(hù)劑混凝土3 d、7 d、28 d強(qiáng)度分別為20.9 MPa、34.3 MPa和48.3 MPa。由圖1可知噴涂養(yǎng)護(hù)劑試件強(qiáng)度高于基準(zhǔn)試件強(qiáng)度，且養(yǎng)護(hù)3 d到7 d這段時(shí)間噴涂養(yǎng)護(hù)劑的試件強(qiáng)度增長(zhǎng)速率比基準(zhǔn)試件強(qiáng)度增長(zhǎng)快，7 d到28 d的時(shí)候則相反。這是由于養(yǎng)護(hù)劑在混凝土表面滲透層發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，堵住了混凝土表層的毛細(xì)孔，故在養(yǎng)護(hù)前期噴涂養(yǎng)護(hù)劑混凝土試件內(nèi)部水分充足，水泥水化速度快于基準(zhǔn)試件的水化速度，待噴涂試件內(nèi)部水分降低之后，與外界水分交換較慢，而基準(zhǔn)試件此時(shí)在滲透壓的影響下，水分相對(duì)充足，故水化速率比噴涂試件快，強(qiáng)度增長(zhǎng)速率也快于噴涂試件。

3.2.2 室內(nèi)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù)劑對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度的影響

室內(nèi)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù)劑對(duì)C35混凝土抗壓強(qiáng)度的影響如圖2，其中基準(zhǔn)混凝土3 d、7 d、28 d強(qiáng)度分別為21.6 MPa、

25.4 MPa和43.3 MPa，噴涂養(yǎng)護(hù)劑混凝土3 d、7 d、28 d強(qiáng)度分別為21.9 MPa、25.9 MPa和45.8 MPa。由圖2可知，混凝土基準(zhǔn)試件與噴涂養(yǎng)護(hù)劑試件前期（7 d）強(qiáng)度與強(qiáng)度增長(zhǎng)速率接近，到養(yǎng)護(hù)后期噴涂養(yǎng)護(hù)劑的試件強(qiáng)度增長(zhǎng)速率快于基準(zhǔn)試件的強(qiáng)度增長(zhǎng)速率。分析原因?yàn)楸敬螌?shí)驗(yàn)室內(nèi)養(yǎng)護(hù)溫度較高，養(yǎng)護(hù)前期由于混凝土試件內(nèi)部水分充足，足以維持自養(yǎng)的進(jìn)行，養(yǎng)護(hù)進(jìn)入到中后期，由于噴涂養(yǎng)護(hù)劑試件受到薄膜保護(hù)，內(nèi)部水分蒸發(fā)較少，而基準(zhǔn)試件由于周圍環(huán)境溫度高，濕度低，內(nèi)部水分損失較大，不足以維持后期自養(yǎng)的進(jìn)行，水化速率變慢，強(qiáng)度增長(zhǎng)速率小于噴涂試件的強(qiáng)度增長(zhǎng)速率。

3.2.3 室外養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù)劑對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度的影響

室外養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù)劑對(duì)C35混凝土抗壓強(qiáng)度的影響如圖3，其中基準(zhǔn)混凝土3 d、7 d、28 d強(qiáng)度分別為22.1 MPa、

33.7 MPa和49.9 MPa，噴涂養(yǎng)護(hù)劑混凝土3 d、7 d、28 d強(qiáng)度分別為22.3 MPa、33.7 MPa和51.8 MPa，分析圖3可知，室外養(yǎng)護(hù)C35混凝土，噴涂養(yǎng)護(hù)劑試件與基準(zhǔn)試件在前期混凝土內(nèi)部水分揮發(fā)較少，水泥水化速率接近，故二者3 d和

7 d前強(qiáng)度相近，養(yǎng)護(hù)7 d后，噴涂養(yǎng)護(hù)劑試件由于養(yǎng)護(hù)劑保水作用，內(nèi)部水分多于基準(zhǔn)試件水分，在同樣環(huán)境中，水化速率比基準(zhǔn)試件水化速率快，因此28 d后強(qiáng)度高出基準(zhǔn)試件約2 MPa。

4 結(jié)論

（1）在不同養(yǎng)護(hù)環(huán)境下，養(yǎng)護(hù)劑的使用均能降低混凝土試件水分損失，其中在室內(nèi)和室外環(huán)境下，養(yǎng)護(hù)劑保水效果較明顯。在室內(nèi)環(huán)境下，噴涂養(yǎng)護(hù)劑后混凝土每平米水分損失減少102.3 g;在室外環(huán)境下，噴涂養(yǎng)護(hù)劑后混凝土每平米水分損失減少235.6 g。

（2）在不同養(yǎng)護(hù)環(huán)境下，養(yǎng)護(hù)劑均能提高混凝土試件抗壓強(qiáng)度。在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)、室內(nèi)養(yǎng)護(hù)和室外養(yǎng)護(hù)環(huán)境下噴涂養(yǎng)護(hù)劑的C35混凝土試件28 d強(qiáng)度相對(duì)基準(zhǔn)試件分別提升了1.9 MPa、2.5 MPa和1.9 MPa。

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