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详细内容

混凝土节水保湿养护膜在邵怀高速公路建设中的应用

杨 忠①、黄 婕②

(①湖南省高速公路管理局邵怀公司;②湖南省科学技术研究开发院  长沙市  410004)

 

摘  要:混凝土节水保湿养护膜具有节水、保湿、保温的特点,在邵怀高速公路工程使用中明显提高了砼早期强度,减少了微裂缝,对改善砼性能,保证砼质量有重要作用。同时,该膜在砼养生期间,可节约大量养生用水、人工和机械台班,综合成本有明显降低。

关键词:混凝土;养生材料;节水;保湿

 

引 言

混凝土材料以其卓越的建筑性能成为目前应用最广,使用最成功的结构工程材料。而混凝土结构性能的衰退直至最终退出工作均与混凝土材料开裂有关,养护是抑制和减轻混凝土早期裂缝的重要手段。在公路建设当中,大多采用麻袋、土工布、土工毡覆盖洒水养护,由于材料保水时间极短,需不断洒水保持湿润,反复形成干湿循环,产生干缩裂缝。从20世纪40年代初期开始,美国科学家首先提出了薄膜养生的概念,即现在所讲的薄膜养护剂,即封闭混凝土的拌和水用于养生。薄膜养护剂喷洒过程有碍环保,成膜困难,效果较差,成本较高。节水保湿养护膜是采用高分子固水材料,在铺设中使之吸饱水,在养护过程中不间断地释放出来,形成较为恒定的温、湿环境,抑制微裂缝的产生。湖南邵怀高速公路工程隆回县至洞口县段全长64公里,全线采用C40混凝土设计,水泥路面施工期在4~10月份,气温高、降水不均匀,为保证工程质量,经慎重研究,选择了混凝土节水保湿养护膜作为指定养生产品。

1 混凝土节水保湿养护膜的结构和特性

混凝土节水保湿养护膜是采用可控高分子吸收材料,根据水泥的水化曲线研制而成,这种高分子吸收材料具有特殊官能团,能吸收自重的几十倍、几百倍甚至上千倍的水份,即使受压也难以挤出。高分子吸收材料一方面很难向空气中蒸发水分,一方面可以毛细管现象向混凝土表面传递水分,因此只要浇一次水,让高分子吸收材料固定水分,通过缓慢而不间断的释放,而确保养生用水。

1.1 外观

用于邵怀高速公路工程的节水保湿养护膜由面膜和芯膜复合而成,针对工程在紫外光较强、气温较高时进行施工的特点,面膜为反射阳光的瓷白色,膜内固定有高分子吸收材料。

1.2 固水量

每平方米吸收自来水1㎏,吸水速度5min可达总吸收量的60﹪以上,2个小时可达100﹪吸饱。每卷膜可吸收1吨水。

 

5.jpg

1.3 保水性

    按ASTMC309标准测定有效保水率,三天有效保水率大于90﹪,14天的有效保水率大于81﹪,一次性保水时间为28天。

省交通研究所检测报告

产品名称

混凝土路面养护膜

规格型号

104型

生产厂家

长沙圣华科技发展有限公司

送样数量

1捆


检验项目

性能要求

检验结果

单项结论

3d有效保水率﹪

≥90

92

合格

3d抗压强度比﹪

≥95

110

合格

混凝土磨耗量㎏/㎡

≤2.5

2.1

合格

14养生期保水率﹪

/

81

/

 

1.4 吸收释放水分可逆

周围环境水量过多,膜可吸收水分至最佳状态。当周围环境湿度较底,该膜将所吸收水分释放出来,供水泥水化作用,供水不间断,时间达一个养护期。

1.5 对水泥质量无影响

为考察混凝土养护膜内可控高分子吸收材料对混凝土的影响特做了对比试验。

项目

农膜+养护剂

麻袋

养护膜

磨耗量㎏/㎡.24hr

2.8

2.5

0.3

2 邵怀高速公路使用养护膜情况

2.1 混凝土配合比

 

                                      表                 单位㎏/m3

水  泥

粉煤灰

碎石

外加剂(水剂)

365

44

147

693

1181

4.015

2.2 使用方法

当混凝土达到初凝且切完伸缩缝后,将养护膜在路面一字排开,边展开膜边洒水,使膜充分吸水0.5~1㎝,呈果冻状;膜与膜间有搭口胶,可预粘;再使用透明胶将膜搭口处粘好,为防被风刮起或被大雨冲走,可压少量水泥块,膜要覆盖住混凝土板块边缘,并预留10公分压上砂石,28天养护期间不需要再次浇水。养护期满,该膜拆下后可用于切伸缩缝之前的初期养护覆盖。

6.jpg

3 使用效果和讨论

3.1实验室测定抗压强度

按JC99—2002进行。

检测项目

混凝土养护剂一级品标准值

检测结果

单项判定

有效保水率(﹪)

≥90

91

合格

磨损量(㎏/㎡)

≤3.0

0.3

合格

抗压强度比(﹪)

3d

/

109


7d

≥95

110

合格

28d

≥95

96

合格

3.2 工地

请填入工地抗压强度等数据说明

3.3 微裂缝的实验

3.3.1试验方法

1、用50㎝×50㎝×2㎝木模制作砂浆板体,砂浆按水泥:沙:水=1:1.5:0.5的配比搅拌3min后装模;

2、成型后试件放在强烈阳光下暴晒并加以电风扇强档吹风,直至砂浆板表面产生收缩裂缝;

3、用卡尺和读数放大测量每条裂缝长1i,最大宽度Ai,计算每块板初次开裂权重值W=∑Ai×1i

4、分别用盖养护膜、麻袋浇水保持湿润和农膜加养护剂(0.3㎏/㎡)养护7天后再次测量每块板开裂权重值W。

3.3.2实验结果

养护方法

裂缝权重值(㎜2)

初次裂缝权重值

养护7天后裂缝权重值

覆盖麻袋浇水保持湿润养护

22

22

保湿养护膜养护

26

26

农膜加足量养护剂养护

29

29

结  论

覆盖养护膜、麻袋浇水保持湿润和农膜加足量养护剂三种养护方法对抑止砂浆板体塑性开裂具有同等的效果

3.4 节约水源

使用该养护膜的用水量是用麻袋、土工布的1/(50~100),用农膜的1/10(洒

水降温)。在水源不足地区特别适用。

3.5 节约能源

由于不需洒水和降温,大大节省了洒水车机械台班,降低油耗。

3.6 节约人工

由于成卷成片铺设,速度快,人员少,运输过程中,体积小,重量轻,节约运费。

4 结论

混凝土节水保湿养护膜具有节水、保湿、保温的特点,在邵怀高速公路工程使用中,该膜在砼养生期间,可节约大量养生用水、人工和机械台班,综合成本有明显降低。并能清洁施工,提升工程整体形象,保证混凝土质量。

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