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水泥混凝土路面节水保湿养护膜性能试验

 高久平,李曼容,曹汝伟

(湖南省交通科学研究院,湖南 长沙 410000)

摘要:分析了水泥混凝土路面养护方法的现状,介绍了节水保湿养护膜的养护机理。通过养护效果试验证明节水保湿养护膜是一种良好的混凝土路面养护材料。

关键词:水泥混凝土路面;保湿养护膜;有效保水率;强度对比;磨损量

0  前言

水泥混凝土路面施工常用的养护方法有:洒水湿治养护、农膜覆盖养护和喷洒养护剂养护。洒水湿治养护指覆盖砂、麻袋、草袋、草帘、稻草等洒水保湿的传统养护方法,该方法简单易行、应用极为广泛。缺点是每天消耗大量的水和劳动力,覆盖物易造成路面污染,不利于环境卫生,更为严重的是大量水份易侵入路面底层,造成“质量病害”。相比之下农膜覆盖养护和喷洒养护剂养护在干旱少雨地区以及高级公路混凝土路面施工养护中有其明显的优势。但农膜易破损,影响养护效果。喷洒养护剂工艺要求高,一旦漏喷或剂量不足都会影响养护质量,加之市场上供应的合格养护剂产品太少。目前高等级公路路面养护多采用农膜加养护剂双层养护,该办法实属无奈。基于上述问题,节水保湿养护膜应运而生,它是一种覆盖于路面混凝土表层,具有节水、保湿、保温功能的新型养护材料。

1  节水保湿养护膜养护机理

节水保湿养护膜分面膜与底膜。面膜为黑色不透光塑料薄膜,有抗拉强度高、软化温度高、密封性能好和可重复使用等优点。底膜为超薄塑料薄膜,透水性好,其上面吸附着颗粒状的高分子核心材料。使用时先将底膜摊铺在混凝土表面并紧贴混凝土,均匀洒一遍水在底膜上,再覆盖面膜并压紧面膜,养护期混凝土不再浇水。高分子核心材料具有吸水速度快(5min吸蒸馏水至饱和吸水量的80﹪)、吸水倍率高(每克材料吸水不少于200倍)、降解完全等特点。面膜阻断了混凝土与外界的水分交换,高分子核心材料经饱和吸水后透过底膜源源不断地向混凝土内部渗透,既保持混凝土表面湿润,又提供水泥水化需要的水份。

2  节水保湿膜养护效果试验

2.1 有效保水率试验

有效保水率是指在规定的环境条件下,覆盖保湿养护膜混凝土试件失水量与空白基准混凝土试件的失水量之差除以空白总失水量的百分数。试件水泥混凝土的配合比为:W/C=0.45,C=350㎏/m3。Dmax=20㎜,Sp=32﹪,坍落度控制在(40±10)㎜范围内,混凝土经机械搅拌后装入¢20×10㎝塑料试模中,覆盖保湿膜和空白基准试件分别制作4块,待称重后一起置入环境养护箱内。环境箱内温度设置为40℃、湿度设置为32﹪H.R、风速设置为0.5m/s、养护3d和7d后分别测试各组试件的失水量,计算有效保水率。试验结果见表1。

表1  有效保水率试验结果

养护方式

养护时间/h

试件平均失水量/g

有效保水率/﹪

空白基准试件

72

167.2


168

187.3


保湿膜养护试件

72

16.0

90.4

168

25.0

86.6

2.2 不同养护方法下混凝土试件强度对比试验

      混凝土组成材料:PO.42.5韶峰水泥、湘江黄砂(细度模数2.8)、石灰岩碎石(5~31.5连续级配)。山西黄河牌缓凝高效减水剂。混凝土配合比按C强度等级,抗折强度5.5MPa试配,水泥:水:砂:碎石:外加剂=1:0.45:1.64:3.80:0.01。混凝土抗折、抗压试件按GB/T50081-2002标准要求制作。混凝土试件不拆模,表面分别覆盖保湿养护膜、农膜加养护剂和麻袋,同条件下露天养护,温度在25℃~40℃,湿度为60﹪~85﹪H.R。对覆盖麻袋的试件每天进行洒水保湿养护。养护为3d、7d、14d后分别测试各组试件强度。试验结果见表2。

      表2  不同养护方法下混凝土试件强度对比试验结果

      养护方法

      抗折/MPa

      抗压/MPa

      3d

      7d

      14d

      3d

      7d

      14d

      覆盖麻袋浇水养护

      3.81

      5.08

      5.05

      22.6

      27.6

      28.2

      农膜加养护剂养护

      4.46

      5.41

      6.06

      24.3

      29.4

      34.0

      保湿养护膜养护

      4.37

      5.20

      6.13

      23.9

      31.3

      36.6

      2.3 不同养护方法下混凝土试件表磨损量对比试验

          用抗折对比试验后断头试件加工成15㎝×15㎝×15㎝立方体抗磨试件、节水保湿膜养护试件、农膜加养护剂养护试件和麻袋浇水养护试件分别取3块。抗磨试件在常温下养护至27d龄期,擦净表面在60℃±5℃烘箱中烘12h至恒重,将试件放至耐磨试验机上测试试件上表面磨损量。磨损量试验结果见表3。

          表3  试件表面磨损量对比试验结果  ㎏·m-3

          养护方法

          磨损量

          麻袋浇水养护

          3.12

          农膜加养护剂

          3.07

          保湿养护膜

          2.08

          3 结论

          3.1 节水保湿养护膜养护混凝土试件,3d有效保水率达90﹪以上,7d有效保水率达85﹪以上,具有良好的保水保湿性能。

          3.2 节水保湿养护膜相比传统覆盖麻袋洒水养护,试件早期抗折、抗压强度有明显提高。节水保湿养护与农膜加养护剂比较,试件的早期抗折、抗压强度相当。

          3.3 节水保湿养护膜中的高分子核心材料能快速吸收混凝土表面泌水,从而改善混凝土表面的耐磨性能。试验结果也证实了这一推断。节水保湿养护膜养护的混凝土试件表面磨损量明显小于另外2种养护方法养护的试件。

          综上所述,节水保湿养护膜是公路、机场等大面积平面现浇混凝土养护的优良材料。

           

          参考文献:

          〔1〕JC901-2002,水泥混凝土养护剂〔S〕。

          〔2〕GB/T50081-2002,普通混凝土力学试验方法标准〔S〕

          〔3〕JTJ053-94,公路工程水泥混凝土试验规程〔S〕

          〔4〕JTJ/T037.1-2000,公路水泥混凝土路面模施工技术规程〔S〕

          〔5〕吴初航,水泥混凝土路面施工及新技术〔M〕。北京:人民交通出版社,2001。


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