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混凝土养护剂及其应用

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  1 概述

  混凝土是水硬性材料,混凝土养护是保证混凝土施工质量的一项重要工序。在混凝土强度增长期,为避免表面蒸发和其他原因造成的水分损失,使混凝土水化作用得到充分的进行,保证混凝土的强度、耐久性等技术指标,同时为防止由于干燥而产生裂缝,必须对其进行养护。传统的混凝土养护方法有自然养护、常压蒸汽养护和高温高压养护等。正常情况下,人们都使用洒水或覆盖湿草包等自然养护方法。随着水资源的日趋紧张及水污染的日趋严重,许多地方施工用水已严重短缺,传统方法越来越难以适应现代施工需要。因此,人们研究出了混凝土养护的新型材料与工艺,即混凝土养护剂。它可使混凝土表面与空气隔绝,水分不再蒸发,从而利用混凝土自身的水分最大限度地完成水化作用,达到养护的目的。

  2 混凝土养护剂的基本情况  1 发展简况

  混凝土养护剂最早是由美国科学家在20世纪40年代初首先提出并研制。随后,英国和日本等也相继研制出多种混凝土养护剂,并大量应用于现场浇筑混凝土的养护,具有明显的技术经济效果。50年代后期,英国明文规定在飞机跑道、公路车行道等工程上推行混凝土养护剂。美国、前苏联、日本、法国等自70年代起已广泛采用这种养护方法,取得良好的效果,并随着应用范围扩大,制定了相应的技术标准和试验方法。

  我国从70年代末才开始着手研究混凝土养护剂,起步较晚。但近几年来,随着外加剂行业的发展和快速高速施工的需要,不少科研部门、厂家相继开发或引进了一些养护剂。目前在交通工程,如道路路面、机场、桥梁、码头等应用较多;在水利工程的大坝上也有了一些较好的应用。  2 混凝土养护剂种类及混凝土养护机理  2. 1 成膜型  水玻璃类

  水玻璃(即硅酸纳)喷洒在混凝土表面,在表面1~3mm与氢氧化钙作用生成氢氧化物和不溶性的硅酸钙。氢氧化物可活化砂子的表面膜,有利于混凝土表面强度的提高,而硅酸钙是不溶物,能封闭混凝土表面的各种孔隙,并形成一层坚实的薄膜,阻止混凝土中自由水的过早过多蒸发,从而保证水泥充分水化,达到养护的目的。  乳液类

  包括石蜡乳液、沥青乳液和高分子乳液,喷涂在混凝土表面,当水分蒸发或被混凝土吸收后,乳液颗粒聚拢形成不透明薄膜,阻止混凝土中水分蒸发而达到自养的目的。  溶剂类

  如过氯乙烯的溶液,用水稀释、中和,喷涂于混凝土表面,养护机理同乳液类。  复合类

  这类产品由有机高分子材料与无机材料及表面活性剂渗透剂等多种助剂配制而成,综合了2、3两类产品的优点,依靠双重作用机理起到养护效果。  2. 2 非成膜型

  它是一类低表面张力的溶液,主要成分为多羟基脂肪烃衍生物,依靠渗透作用在混凝土表面达到养护效果。主要特点是与混凝土表面无化学作用,不影响混凝土后期装饰或防护处理。  3 养护剂质量要求  干燥成膜时间≤4h。 保水性好,即在温度37.8±1.1℃、湿度32±2%烘箱内烘72h,失水率≤0.55kg/m2。  与盖草席湿养护相比,强度保持率(28d)不少于95%。 粘度适于4℃时能用喷雾器喷涂。  对阳光反射率≥60%。

  6. 应能储存至少6个月而不变质。

  3 混凝土养护剂的实际应用

  为积极引用新材料、新工艺,我们在秦淮新河堤防达标建设工程中应用了混凝土养护剂。秦淮新河闸上游堤防达标工程项目为现浇混凝土护坡,护砌高程从6.0~10.0m,长度1 400m,坡比1∶3(或1∶2.5),立模施工,每块现浇混凝土的规格为1m×2m×0.12m。在施工中为解决已建堤防护坡出现较多微裂缝等问题,我们引用了混凝土养护剂,并进行传统的自然养护与养护剂养护两种方式的比较。  1 养护剂的选择

  选择混凝土养护剂时,必须对施工条件、混凝土的结构、贮存稳定性等方面进行综合考虑。低温下施工不能选用水玻璃类产品;强日晒下,不宜选用透明养护剂;垂直面施工应选择附着力强而非易流淌的氯偏类养护剂。秦淮新河堤防工程选择了南京一凡建材实业有限公司生产的YF-6型混凝土养护剂。因其施工时间在2001年3~5月份,施工条件较好,既无超低温、强日晒,又没有垂直面结构件、吊装构件等不利因素,故养护剂的选择范围较广。另外应考虑到养护剂的运输、贮存稳定性、性能参数等综合因素。

  YF-6型混凝土养护剂是复合类成膜型养护剂,主要成份为:成膜剂、改进剂、促进剂。YF-6型养护剂以水为连续相,选用了具有良好成膜性与粘着性的成份作为成膜剂;以有机胺作为改进剂,提高成膜剂的溶解度,改良成膜后的脆裂性,使覆盖膜具有合宜的韧性;促进剂能促使成膜物在养护剂中保持稳定的均一相,促进液膜向混凝土表面渗透,粘结形成坚硬的致密封闭层,使水分难以挥发。该养护剂具有提高混凝土抗压、抗折强度,提高混凝土耐磨性,无毒、无污染的特点。它较现行的一般养护剂增加了配料,能提高养护的致密性、早期强度和防冻性能。

www.667e.com  2 施工工艺  采用的工器具主要有:

  (1)喷雾器:3WS-7型压缩喷雾器,工作压力为0.4MPa。

  (2)胶管:与喷雾器配套使用,长度可视工作高度和距离而定。

  (3)尺、秤、搅拌棒等。  喷洒养护剂的时间

  合适的喷洒时间是在混凝土初凝及表面没有游离水后喷洒。喷洒过迟会造成混凝土中水份过早过多蒸发;喷洒过早则降低养护剂对混凝土表面的粘结力。  操作方法

  用喷雾器将养护剂溶液喷洒在混凝土表面上,喷头距表面30cm左右。喷洒时,操作人站在上风处,按顺序逐行喷洒,向前推进。混凝土初凝时喷洒第一度,待第一度喷液成膜后(夏季约0.5h、冬季约3h)再进行第二度喷洒,第二度与第一度的喷洒方向应垂直,以保证喷洒均匀。  养护剂用量

  养护剂喷洒的厚薄用每kg溶液的喷洒面积来控制。喷洒面积过大则厚度太薄,影响混凝土强度;面积过小,则厚度大,造成浪费。YF-6型养护剂每kg可养护3~4m2混凝土面积。  3 优越性

  与传统性自然养护对比,其优点  3. 1 保水性能

  由1表可知,YF-6养护剂的保水效果已达ASTM指标,明显优于自然养护效果。  3. 2 强度

  由2表的强度结果可见YF-6型养护剂对混凝土有良好的养护效果。  3. 3 外观

  喷洒养护剂后,天气晴朗,日晒也较强,分别在7d及1个月后检查养护效果,发现喷养护剂的混凝土表面难观察到微裂纹,而利用洒水养护的部分每m2不少于3根发丝状裂缝。这说明YF-6养护剂具有较好的养护效果,能有效提高工程质量。  4 应注意几个问题 该养护剂是浅色半透明液体,与混凝土本色近似,喷洒时,要注意识别,打上记号,避免漏喷。  该养护剂使用有效期为1年,并以不超过6个月为宜,若储存时间较长,使用时先将养护剂搅拌均匀。 该养护剂为非浓缩型养护剂,是厂方已配好的标准养护剂液,使用时严禁加水稀释。  该养护剂水溶性较大,雨前不宜喷洒。当喷洒养护剂未成膜前受到雨淋,雨止后应重新喷洒。  在混凝土养护期,薄膜稍有小孔,如不及时修补,就会影响混凝土强度。

  4 结语

  YF-6型养护剂在秦淮新河闸上游堤防达标工程中的应用,体现了以下优点:节约大量养护用水、节约劳动力、节约时间,能提高混凝土的匀质性,经济,操作简便易行,设备工艺简单,对人体无伤害等。随着混凝土养护剂的进一步研究和开发,其在实际工程尤其是在水利工程的应用将是广泛而可靠的。 

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