孫建斌，李士宣，李凱龍，冉德欽*

（1.山東省交通科學(xué)研究院，山東 濟(jì)南 250031；2.濟(jì)寧市建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心有限公司，山東 濟(jì)寧 272000）

引言

砂是混凝土中重要的細(xì)骨料，但是河砂數(shù)量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿(mǎn)足不了需求。通過(guò)學(xué)者的調(diào)查與研究，使用機(jī)制砂配制的混凝土不僅在性能上符合要求，而且在數(shù)量上也表現(xiàn)了自身的優(yōu)越性［1-3］。養(yǎng)護(hù)方式和養(yǎng)護(hù)條件的不同，混凝土硬化后的各種性能也就不同［4-5］。內(nèi)養(yǎng)護(hù)以超吸水樹(shù)脂和輕集料等為代表，外養(yǎng)護(hù)以自然養(yǎng)護(hù)、養(yǎng)護(hù)膜養(yǎng)護(hù)、養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)等為代表。周昕等［6］通過(guò)模擬不同施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境，設(shè)計(jì)了覆蓋薄膜養(yǎng)護(hù)、澆水養(yǎng)護(hù)、低溫養(yǎng)護(hù)三種不同的養(yǎng)護(hù)方式，以考察不同養(yǎng)護(hù)方式對(duì)混凝土強(qiáng)度和滲透性的影響。曹健等［7］通過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)、自然養(yǎng)護(hù)、覆蓋塑料薄膜、噴涂表面養(yǎng)護(hù)劑四種養(yǎng)護(hù)方式進(jìn)行研究，得出了標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的養(yǎng)護(hù)效果是最佳的結(jié)論。李強(qiáng)等［8］對(duì)養(yǎng)護(hù)劑、橡塑板和土工布三種材料養(yǎng)護(hù)下混凝土的強(qiáng)度、抗裂性以及細(xì)觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，并與自然養(yǎng)護(hù)進(jìn)行了對(duì)比。以上研究均圍繞著以天然砂為原料配制而成的混凝土，而機(jī)制砂與天然砂在形貌特征和成份含量上都有一定差別。

1 原材料與試驗(yàn)方法

1.1 原材料

采用P.O 42.5 水泥，物理性能指標(biāo)見(jiàn)表1。粉煤灰和礦渣粉分別采用I 級(jí)粉煤灰和S95 礦渣粉，物理性能指標(biāo)見(jiàn)表2 和表3。粗骨料為5～20 mm 的連續(xù)級(jí)配碎石。采用減水率為29%的非引氣型聚羧酸減水劑。蠟質(zhì)養(yǎng)護(hù)劑。養(yǎng)護(hù)膜、塑料薄膜、土工布、棉絮均采用普通類(lèi)型。

表1 水泥物理性能指標(biāo)

表2 粉煤灰性能指標(biāo)

表3 礦渣粉性能指標(biāo)

1.2 試驗(yàn)方法

（1）坍落度、擴(kuò)展度、含氣量試驗(yàn)按照《普通混凝土拌合物性能檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50080—2016）進(jìn)行，混凝土構(gòu)件尺寸為500 mm×500 mm×500 mm。（2）力學(xué)性能按照《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50081—2019）進(jìn)行，混凝土構(gòu)件尺寸為500 mm×500 mm×500 mm。

2 混凝土試驗(yàn)配合比及拌合物性能

混凝土試驗(yàn)配合比以及拌合物的坍落度、擴(kuò)展度、含氣量等性能的檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表4，均滿(mǎn)足《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T 3650—2020）。

表4 混凝土試驗(yàn)配合比及拌合物性能

3 不同養(yǎng)護(hù)方式的養(yǎng)護(hù)過(guò)程對(duì)比

混凝土構(gòu)件的幾種保濕養(yǎng)護(hù)方式的各自保濕效果和維持保濕能力所需水量有較大差別。養(yǎng)護(hù)膜經(jīng)第一次飽水后，在剩余養(yǎng)護(hù)時(shí)間里無(wú)需再進(jìn)行補(bǔ)水；棉絮養(yǎng)護(hù)、土工布養(yǎng)護(hù)則需要每天進(jìn)行灑水補(bǔ)充保濕。三種養(yǎng)護(hù)措施的補(bǔ)水方式：養(yǎng)護(hù)膜在初次包裹混凝土構(gòu)件和試件前，用2 kg 水進(jìn)行充分保水潤(rùn)濕，以后養(yǎng)護(hù)期間不再補(bǔ)充水分；對(duì)棉絮和土工布，則在初次包裹混凝土構(gòu)件和試件前，分別用4 kg 水進(jìn)行保水潤(rùn)濕，在以后養(yǎng)護(hù)期間每天定時(shí)灑水2 kg 進(jìn)行補(bǔ)水，持續(xù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間為14 d。

4 試驗(yàn)結(jié)果與分析

4.1 抗壓強(qiáng)度的影響

不同養(yǎng)護(hù)方式混凝土試件抗壓強(qiáng)度見(jiàn)表5。

表5 養(yǎng)護(hù)方式對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度的影響

在測(cè)試齡期內(nèi)，采用養(yǎng)護(hù)膜、塑料薄膜和棉絮養(yǎng)護(hù)方法的混凝土強(qiáng)度相對(duì)較高，混凝土各齡期強(qiáng)度非常接近；采用土工布養(yǎng)護(hù)的混凝土強(qiáng)度略高于自然養(yǎng)護(hù)下混凝土的強(qiáng)度。五種養(yǎng)護(hù)方式下混凝土試件各齡期強(qiáng)度均高于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下混凝土的強(qiáng)度；而在表5 的七種養(yǎng)護(hù)方式中，以涂蠟質(zhì)養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)的混凝土強(qiáng)度最低，其各齡期抗壓強(qiáng)度較其他養(yǎng)護(hù)方式低30%左右。

養(yǎng)護(hù)膜和棉絮養(yǎng)護(hù)能夠?yàn)榛炷羶?nèi)部水泥水化提供充足有效的水分，保證其強(qiáng)度快速發(fā)展，說(shuō)明其保水養(yǎng)護(hù)能力強(qiáng)。塑料薄膜養(yǎng)護(hù)，雖然不能給混凝土提供額外水分，但由于其密封性好，能夠保證混凝土自身水分不散失，在混凝土構(gòu)件養(yǎng)護(hù)14 d 時(shí)，塑料薄膜內(nèi)表面仍積聚有大量水滴，即能保證混凝土構(gòu)件表面有一定濕度。土工布養(yǎng)護(hù)混凝土的強(qiáng)度發(fā)展跟自然養(yǎng)護(hù)條件相當(dāng)，主要是由于土工布的水分保持性差。在炎熱環(huán)境中，其水分流失速度很快，即便每天定時(shí)補(bǔ)充水分，其在大部分時(shí)段也處于較干燥狀態(tài)。

4.2 抗壓強(qiáng)度的發(fā)展

不同養(yǎng)護(hù)條件下混凝土試件抗壓強(qiáng)度發(fā)展見(jiàn)圖1。

圖1 不同養(yǎng)護(hù)條件下混凝土抗壓強(qiáng)度發(fā)展

標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)混凝土試件的強(qiáng)度發(fā)展比采用養(yǎng)護(hù)膜、棉絮、土工布、塑料薄膜和自然養(yǎng)護(hù)等方式混凝土的強(qiáng)度低，其原因是內(nèi)部相對(duì)更多的層間水將增加混凝土的層間拆分壓力，減小水化產(chǎn)物間的黏結(jié)力，而降低混凝土的抗壓強(qiáng)度。采用涂刷蠟質(zhì)養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)的混凝土試件強(qiáng)度在七種養(yǎng)護(hù)方式中最低，主要由于養(yǎng)護(hù)劑涂刷于混凝土表面，阻斷了混凝土試件內(nèi)部與外部環(huán)境濕度的交換，由于無(wú)外界水分的補(bǔ)充，混凝土內(nèi)部水化反應(yīng)不充分，因而造成其強(qiáng)度發(fā)展很低。而其余六種養(yǎng)護(hù)方式在一定程度上都可以為混凝土試件提供一定的潮濕環(huán)境，因而強(qiáng)度發(fā)展相對(duì)較高。

5 結(jié)語(yǔ)

測(cè)試齡期內(nèi)，測(cè)得的七種養(yǎng)護(hù)方式下機(jī)制砂混凝土構(gòu)件所表現(xiàn)出的抗壓強(qiáng)度以棉絮養(yǎng)護(hù)、塑料薄膜養(yǎng)護(hù)和養(yǎng)護(hù)膜養(yǎng)護(hù)最優(yōu)，涂蠟制養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)最差，其他三種養(yǎng)護(hù)方式相差不大。