水工混凝土養(yǎng)護(hù)方法與應(yīng)用淺談

【摘 要】為了使新澆混凝土及其外露面保持適當(dāng)濕度，使混凝土具有良好的硬化條件，經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)，生產(chǎn)了jd混凝土養(yǎng)護(hù)劑。鑒定與工程應(yīng)用表明，養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)方法能夠保證混凝土體水化反應(yīng)，真正達(dá)到養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，較國內(nèi)目前普遍采用的自然養(yǎng)護(hù)方法更具優(yōu)越性。

【關(guān)鍵詞】水工混凝土；混凝土養(yǎng)護(hù)；混凝土養(yǎng)護(hù)劑；自然養(yǎng)護(hù)

The water work concrete protect method and application shallow talk

Wang Ming-yu

(The limited company of the construction superintendency of Yintong Kuitun Xinjiang 833200)

【Abstract】For make new sprinkle concrete and it outside appear to keep appropriate degree of humidity， make the concrete have good of harden condition， through again and again experiment， the gave birth to jd concrete protect.Authenticate with engineering application enunciation， protect to protect a method can assurance concrete body water turn reaction， real attain to protect standard， more domestic widespread currently adoption of nature protect a method more superiority.【Key words】Water work concrete;The concrete protect;The concrete protect;The nature protect

目前，國內(nèi)混凝土養(yǎng)護(hù)普遍采用自然養(yǎng)護(hù)方法。筆者經(jīng)多年對(duì)水利工程混凝土養(yǎng)護(hù)方法的實(shí)踐與調(diào)研，發(fā)現(xiàn)施工單位比較忽視混凝土的養(yǎng)護(hù)，灑水、覆蓋養(yǎng)護(hù)不能按規(guī)范要求及期限適時(shí)進(jìn)行，且養(yǎng)護(hù)質(zhì)量難以控制與管理，根本達(dá)不到自然養(yǎng)護(hù)要求的標(biāo)準(zhǔn)，不僅影響混凝土早期強(qiáng)度的增長，更重要的是由于混凝土表面水分急劇蒸發(fā)失散，造成混凝土表面干縮、龜裂、起毛，嚴(yán)重影響混凝土整體質(zhì)量以及其他性能的發(fā)揮。已建水工混凝土建筑物運(yùn)行后跟蹤考察證明，同標(biāo)號(hào)、相同施工水平澆筑的混凝土，養(yǎng)護(hù)程度較好者混凝土表面色澤顯黑，觸摸光滑堅(jiān)硬，養(yǎng)護(hù)程度差者表層起沙、脫皮，有較深裂紋，在有侵蝕性介質(zhì)條件下運(yùn)行兩三年混凝土構(gòu)筑物表層就發(fā)生變酥、剝落現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了混凝土的耐久性。混凝土養(yǎng)護(hù)至今仍然是混凝土構(gòu)筑物成型工藝中的難點(diǎn)，研究探討混凝土養(yǎng)護(hù)方法及其實(shí)際效果，對(duì)提高水工混凝土的耐久性并節(jié)約用水有著十分重要的意義。

1. 水工混凝土養(yǎng)護(hù)方法研究與應(yīng)用

1.1 養(yǎng)護(hù)方法。水工混凝土養(yǎng)護(hù)是混凝土生產(chǎn)中周期最長的工藝過程，養(yǎng)護(hù)時(shí)間視當(dāng)?shù)貧夂驐l件及水泥品種而定，一般養(yǎng)護(hù)從混凝土澆筑完畢12～18 h開始，并持續(xù)21～28d。多采用灑水進(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)，還有噴涂薄膜養(yǎng)護(hù)和塑膜包裹養(yǎng)護(hù)方法，使混凝土表面保持濕潤，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)護(hù)目的。

為了檢驗(yàn)不同養(yǎng)護(hù)方法適應(yīng)范圍及實(shí)際效果，筆者在某調(diào)水工程中進(jìn)行了現(xiàn)場實(shí)踐對(duì)比。該調(diào)水工程環(huán)境惡劣，全長99.04Km渠線中有85 Km鋼筋混凝土箱型渠穿越沙漠地段，還有渡槽、泄水建筑物等52座，混凝土量21.63萬m3，混凝土表面積80.14萬m2，養(yǎng)護(hù)任務(wù)相當(dāng)大，預(yù)算養(yǎng)護(hù)用水6.4萬m3。這些水工建筑物的共同特點(diǎn)是壁薄，外形坡面與直立面多，表面積大，水分極易蒸發(fā)，施工水源遠(yuǎn)而不便，水價(jià)昂貴（10～15元／m3），成型混凝土構(gòu)筑物養(yǎng)護(hù)是本工程的難題。因此，質(zhì)檢部門將混凝土養(yǎng)護(hù)作為重點(diǎn)控制環(huán)節(jié)。起初按慣例采用自然養(yǎng)護(hù)法，考慮到工程環(huán)境炎熱、氣候干燥，混凝土脫模后便開始養(yǎng)護(hù)工作。草簾遮蓋加灑水養(yǎng)護(hù)與無遮蓋灑水養(yǎng)護(hù)同時(shí)進(jìn)行，養(yǎng)護(hù)時(shí)間21～28d，澆水次數(shù)根據(jù)氣候情況和覆蓋物的保濕能力決定，以保證混凝土有足夠的濕潤，固定專人養(yǎng)護(hù)。用混凝土回彈儀測(cè)定的數(shù)據(jù)表明，遮蓋加灑水養(yǎng)護(hù)的混凝土比無遮蓋灑水養(yǎng)護(hù)的強(qiáng)度增長更快，28d強(qiáng)度回彈平均值前者高于設(shè)計(jì)10％以上，后者在設(shè)計(jì)值左右變動(dòng)，細(xì)心觀察可見后者混凝土表面有不規(guī)則的干縮裂紋和起沙現(xiàn)象。分析其原因認(rèn)為構(gòu)筑物表面持水性差，又是線型施工現(xiàn)場，水源不便，養(yǎng)護(hù)質(zhì)量易失控，達(dá)不到養(yǎng)護(hù)要求，嚴(yán)重影響到構(gòu)筑物混凝土質(zhì)量。此后又采用塑料膜覆蓋養(yǎng)護(hù)方法，試圖以不透水汽的塑料膜來保持混凝土中的水，滿足混凝土強(qiáng)度增長的需求，但實(shí)際中由于風(fēng)大不易固定，覆蓋過程中存在膜破損和接縫不嚴(yán)密的問題。養(yǎng)護(hù)效果檢驗(yàn)認(rèn)為，這種方法存在較多的具體問題，不能滿足混凝土強(qiáng)度均勻的要求，保證率低。

為了改進(jìn)混凝土養(yǎng)護(hù)方法，經(jīng)調(diào)查先后引進(jìn)美國、中國石家莊生產(chǎn)的混凝土養(yǎng)護(hù)劑，現(xiàn)場試驗(yàn)從回彈測(cè)定強(qiáng)度值可見基本接近試驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)效果。但使用美國生產(chǎn)的養(yǎng)護(hù)劑價(jià)格較高（51元/Kg）。為了能夠廣泛推廣應(yīng)用，降低成本，筆者借鑒相關(guān)信息資料，反復(fù)試驗(yàn)，優(yōu)選了一種較為理想的配方，自己生產(chǎn)養(yǎng)護(hù)劑，價(jià)格降低了90％多（5.0元／Kg）。與美國以及國內(nèi)同類產(chǎn)品工程應(yīng)用、試驗(yàn)類比，自制的jd混凝土養(yǎng)護(hù)劑質(zhì)量已達(dá)到國內(nèi)同類產(chǎn)品水平。經(jīng)有關(guān)部門及專家鑒定，認(rèn)為jd混凝土養(yǎng)護(hù)劑各項(xiàng)物理指標(biāo)和相應(yīng)的性能均達(dá)到同類產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)。工程實(shí)踐與跟蹤檢驗(yàn)結(jié)果表明，采用jd混凝土養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)，能夠保證混凝土早期強(qiáng)度的增長以及各部位強(qiáng)度的均勻性，滿足混凝土養(yǎng)護(hù)質(zhì)量要求和技術(shù)要求，不僅成功地解決了沙漠及水源不便地帶混凝土養(yǎng)護(hù)難的問題，而且普遍適宜水利工程混凝土養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)質(zhì)量看得見摸得著，控制方便，技術(shù)可靠，操作簡便，節(jié)省勞力，經(jīng)濟(jì)合理，消除了自然養(yǎng)護(hù)和塑料膜覆蓋養(yǎng)護(hù)方法難以管理、不能保證養(yǎng)護(hù)效果的缺陷，成為施工單位樂于使用的養(yǎng)護(hù)方法。該調(diào)水工程混凝土全面采用養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)，共使用養(yǎng)護(hù)劑133t，噴涂面積80多萬m2，比灑水養(yǎng)護(hù)節(jié)約資金89.08萬元，經(jīng)濟(jì)效益很好。

1.2 混凝土養(yǎng)護(hù)劑的物理性能。各種混凝土養(yǎng)護(hù)劑的物理性能基本一樣，只是材料組成有所不同。jd混凝土養(yǎng)護(hù)劑為無色液體，無毒，無臭，不燃燒，透氣率低，常溫下混凝土面上成膜時(shí)間約20～30 min，有較好的成膜性和保水作用，成膜厚度0.058～0.086 mm，雖然成膜的抗拉強(qiáng)度和伸長率，比吹塑或聚乙烯塑料薄膜偏低，但用于水工混凝土21～28d養(yǎng)護(hù)期是完全可以滿足要求的。經(jīng)景電二期工程試驗(yàn)室試驗(yàn)，該產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，主要物理指標(biāo)：固體含量不小于15％，CaCl2析出率不大于6％，PH值8～9，最低成膜溫度6～8℃，貯存穩(wěn)定性為3個(gè)月內(nèi)無析出物（貯存溫度大于0℃），斷裂伸長率98％，涂刷用量4～6 Kg／m2。

1.3 混凝土養(yǎng)護(hù)劑的養(yǎng)護(hù)機(jī)理。水工混凝土在硬化過程中，水泥完全水化需要的水量僅約為水泥量的22％～27％，多余的水量是為了滿足混凝土施工和易性的要求，因此如能保持住混凝土中未凝水分不散失，凝固過程中根本不需要養(yǎng)護(hù)。但實(shí)際施工時(shí)在自然環(huán)境中水分不斷蒸發(fā)散失，若不創(chuàng)造人工濕潤環(huán)境，如覆蓋、澆水等，保持混凝土中的水分，則難以保證水泥的水化反應(yīng)，特別是在混凝土硬化的初期，保持適當(dāng)?shù)沫h(huán)境溫度和濕度對(duì)混凝土強(qiáng)度和其它性能的提高非常必要。采取混凝土養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)就是在混凝土表面涂刷養(yǎng)護(hù)劑，隨著溶液的揮發(fā)迅速在混凝土體的表面結(jié)成一層不透水膜，將混凝土中大部分水化熱及蒸發(fā)水積蓄下來進(jìn)行自養(yǎng)。由于膜的有效期比較長，使混凝土得到良好的養(yǎng)護(hù)，對(duì)提高水工混凝土的抗?jié)B性、抗凍性及耐久性有著很重要的作用，從而保證了水工混凝土應(yīng)有的質(zhì)量。

1.4 應(yīng)用混凝土養(yǎng)護(hù)劑的工藝要求。使用混凝土養(yǎng)護(hù)劑工藝非常簡單，一次涂刷即能管住整個(gè)混凝土養(yǎng)護(hù)期。作業(yè)方法可根據(jù)建筑外形狀況及施工情況選用噴涂或涂刷方法，將養(yǎng)護(hù)劑均勻地涂刷于混凝土表面，工程施工多采用人工涂刷作業(yè)來完成。

1.4.1 噴涂作業(yè)法采用農(nóng)用噴霧器或油漆噴槍作為噴涂工具。使用前先用清水試噴，霧化正常后噴涂養(yǎng)護(hù)劑，噴槍距混凝土面20～50cm，并略有傾斜，調(diào)解壓力以0．4～0．6 MPa為宜，以免沖壞混凝土面。為保證噴出均勻的霧狀，噴涂運(yùn)動(dòng)速度也要均勻，一般從左到右、從上到下相互結(jié)合，防止漏噴，如出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象，可在第一遍成膜后5～10 min內(nèi)噴涂第二遍，以保證在混凝土表面形成封閉的養(yǎng)護(hù)膜。噴涂作業(yè)完成后，即用清水洗凈噴霧器，防噴孔堵塞，影響下次使用。

1.4.2 刷涂作業(yè)法采用油漆刷或涂料專用滾直接涂刷成膜。一般先水平涂刷第一遍，涂刷一定范圍5～10 min后再以垂直方向回涂第二遍，務(wù)必使涂層均勻成膜，自上而下逐漸擴(kuò)大范圍，邊角或毛糙的部位要細(xì)致刷到，一定使混凝土構(gòu)筑物表面全封閉。

1.4.3 噴刷作業(yè)時(shí)應(yīng)注意在混凝土表面沒有浮水或泌水已蒸發(fā)，用手指按壓混凝土無痕跡時(shí)即可噴刷養(yǎng)護(hù)劑。使用模板的部位拆模后立即實(shí)施噴刷養(yǎng)護(hù)作業(yè)，噴刷過早會(huì)腐蝕混凝土表面，拖延過遲則混凝土水分蒸發(fā)，影響?zhàn)B護(hù)效果。

1.4.4 噴刷混凝土養(yǎng)護(hù)劑用量指標(biāo)：1Kg養(yǎng)護(hù)劑噴涂面積應(yīng)控制在4～6 m2；涂刷面積可控制在5m2；天氣炎熱或大風(fēng)天，養(yǎng)護(hù)劑用量可酌情增加。作業(yè)過程中應(yīng)及時(shí)把握材料用量與質(zhì)量。

1.4.5 噴刷混凝土養(yǎng)護(hù)劑時(shí)要防止雨水及沙塵入浸，同時(shí)還要注意避免機(jī)械性碰撞或在其上行車及拖拉重物，若有損傷應(yīng)及時(shí)補(bǔ)刷。

2. 混凝土養(yǎng)護(hù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

混凝土澆搗密實(shí)成型后，逐漸凝結(jié)硬化，具有一定的強(qiáng)度和耐久性，這個(gè)過程主要是由水泥的水化作用來實(shí)現(xiàn)的。水泥的水化作用好壞與快慢與混凝土的環(huán)境溫度、濕度及養(yǎng)護(hù)效果有密切的關(guān)系，尤其是早期養(yǎng)護(hù)，如果養(yǎng)護(hù)時(shí)間短或養(yǎng)護(hù)期內(nèi)不能經(jīng)常保持在濕潤狀態(tài)，混凝土內(nèi)的水分會(huì)迅速蒸發(fā)，混凝土表面因干縮而產(chǎn)生裂縫或形成毛細(xì)網(wǎng)透氣滲水，使混凝土的抗?jié)B性急劇降低。采用養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)，由于保證了良好的水化熱作用，生成晶態(tài)或膠態(tài)水化物，阻塞混凝土的毛細(xì)管道，降低混凝土內(nèi)部的空隙率，增強(qiáng)混凝土的密實(shí)性，從而獲得良好的抗?jié)B性、抗凍性及耐久性。在一般工程環(huán)境條件下，要較好養(yǎng)護(hù)現(xiàn)澆混凝土，無論采用哪一種方法，只要能夠按照相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)要求去做，從理論上是完全可以的，然而現(xiàn)實(shí)中往往做不到，特別是在炎熱、干旱、沙漠環(huán)境下，自然養(yǎng)護(hù)說來簡單，做法明了，但要在混凝土養(yǎng)護(hù)期保持濕潤狀態(tài)卻非常不容易，難在用水不便，有的結(jié)構(gòu)難以覆蓋與灑水，一般不便于監(jiān)督，易習(xí)慣地進(jìn)行象征性養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)次數(shù)與保濕程度不夠，要真正達(dá)到自然養(yǎng)護(hù)的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，其代價(jià)高于其它任何一種現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)方法。塑料膜包裹或覆蓋法，原理成立，但不能很好地貼在混凝土表面，一般條件下不易做到天衣無縫。混凝土中水分蒸騰，吸附于塑料膜下面，混凝土養(yǎng)護(hù)保證率低，難以達(dá)到應(yīng)有效果。

同強(qiáng)度等級(jí)混凝土試塊采用不同養(yǎng)護(hù)方法效果與經(jīng)濟(jì)性比較見表1。養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)的試塊28 d強(qiáng)度接近或基本達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度值；塑料膜包裹養(yǎng)護(hù)的試塊28d強(qiáng)度，最高值與最低值相差較大，均勻性較差；無覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)的試塊28d強(qiáng)度值最低。可以認(rèn)為，養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)的混凝土質(zhì)量均勻，各組試件強(qiáng)度差異小，保證率大，是最有效的養(yǎng)護(hù)方法。 

根據(jù)廣泛的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)分析與總結(jié)，混凝土養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)與其他各種現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)方法相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

2.1 施工操作簡便，現(xiàn)場清潔，交叉作業(yè)干擾小。

2.2 有效降低混凝土養(yǎng)護(hù)成本和勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約費(fèi)用50％以上。

2.3 養(yǎng)護(hù)后的混凝土構(gòu)筑物表面水泥色澤加深，觀感良好。

2.4 便于檢查與控制養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，從而有效提高養(yǎng)護(hù)質(zhì)量的保證率。

2.5 對(duì)難以用灑水及覆蓋方法養(yǎng)護(hù)（如高空建筑物）及在干旱缺水地域的混凝土結(jié)構(gòu)具有事半功倍的效果。

2.6 節(jié)約工程用水，避免浪費(fèi)水資源。

3. 建議

3.1 有必要進(jìn)一步提高混凝土養(yǎng)護(hù)劑產(chǎn)品的質(zhì)量，增強(qiáng)養(yǎng)護(hù)效果。

3.2 適宜在水利、鐵路、公路工程建設(shè)與維修以及野外線型分布的工程中推廣應(yīng)用混凝土養(yǎng)護(hù)劑。

3.3 水利工程維修項(xiàng)目一般零散、線長、面廣，混凝土、砂漿勾縫、抹面工程采用其他養(yǎng)護(hù)方法無法控制與保證質(zhì)量，建議強(qiáng)制性使用混凝土養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)。