保濕自養(yǎng)護(hù)型混凝土透水模板內(nèi)襯的性能研究

陳 浩

(武漢城市職業(yè)學(xué)院,湖北 武漢 430064)

保濕自養(yǎng)護(hù)型混凝土透水模板內(nèi)襯的性能研究

陳 浩

(武漢城市職業(yè)學(xué)院,湖北 武漢 430064)

通過(guò)混凝土滲透性試驗(yàn)和濕度檢測(cè),研究了新型模板內(nèi)襯材料對(duì)混凝土進(jìn)行“保濕養(yǎng)護(hù)”的作用，試驗(yàn)結(jié)果表明“保濕自養(yǎng)護(hù)型”透水模板內(nèi)襯不但為混凝土表層提供了一個(gè)“濕養(yǎng)護(hù)環(huán)境”，同時(shí)能提高混凝土表層的抗?jié)B透性能。

保濕，自養(yǎng)護(hù)，混凝土，透水模板內(nèi)襯

0 引言

透水模板內(nèi)襯是一種通過(guò)改變混凝土表層水灰比而提高混凝土表層抗?jié)B透性的技術(shù)。“保濕自養(yǎng)護(hù)型”透水模板內(nèi)襯與普通透水模板內(nèi)襯不同，它的排水透氣層不是將水分直接排除到模板之外，而是將其封閉于排水透氣層之中達(dá)到“保水”的功效，而這部分封閉在排水透氣層之中的水分，可以在模板拆除前對(duì)模板內(nèi)的混凝土起到保濕養(yǎng)護(hù)的作用。本研究將對(duì)不同養(yǎng)護(hù)形式下的混凝土進(jìn)行表層濕度檢測(cè)和抗?jié)B透性能試驗(yàn)，通過(guò)對(duì)比分析來(lái)評(píng)價(jià)這種新型“保濕自養(yǎng)護(hù)型”透水模板內(nèi)襯對(duì)混凝土保濕養(yǎng)護(hù)的功效，以及其提高混凝土表層抗?jié)B透性能的功能。

1 試驗(yàn)

本試驗(yàn)混凝土配合比設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。用于對(duì)比分析的試件有A，B兩組，每組配合比各有6塊試件，其中A組混凝土試件在澆筑成型時(shí)，其模板的側(cè)面不使用“保濕自養(yǎng)護(hù)型”透水模板內(nèi)襯，對(duì)該類試件的混凝土側(cè)面以下稱為CON面，這6塊試件中有3塊在成型1 d后，拆掉模板采取自然養(yǎng)護(hù)，每天灑水養(yǎng)護(hù)3次；另外3塊則放在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室內(nèi)養(yǎng)護(hù)。而B組的6塊試件所使用的模板，其側(cè)面都鋪裝了“保濕自養(yǎng)護(hù)型”透水模板內(nèi)襯，對(duì)該類試件的混凝土側(cè)面以下稱為CPF面，這6塊試件中有3塊在成型28 d內(nèi)不拆模，采用“保濕自養(yǎng)護(hù)型”透水模板內(nèi)襯進(jìn)行自養(yǎng)護(hù)，另外的3塊試件同樣在成型7 d內(nèi)也不拆模，采用“保濕自養(yǎng)護(hù)型”透水模板內(nèi)襯進(jìn)行自養(yǎng)護(hù)，直到第8天時(shí)，再拆模進(jìn)行養(yǎng)護(hù),詳見(jiàn)表2。

表1 混凝土配合比設(shè)計(jì)表

2 試驗(yàn)方法

首先利用AUTOCLAM儀進(jìn)行混凝土滲透性檢測(cè)，該檢驗(yàn)根據(jù)的CLAMtest法[1-4]，表層水吸附試驗(yàn)依據(jù)BS 1881—208[5]標(biāo)準(zhǔn)。本試驗(yàn)中還采用MOIST200B微波測(cè)濕儀觀測(cè)表層混凝土濕度。試驗(yàn)中混凝土試件檢測(cè)包括4個(gè)澆筑側(cè)面，其檢測(cè)結(jié)果取試件其4個(gè)澆筑側(cè)面的算術(shù)平均值。

3 試驗(yàn)結(jié)果觀測(cè)

表2 混凝土試件制作與養(yǎng)護(hù)情況

3.1 混凝土表層濕度微波檢測(cè)結(jié)果

混凝土進(jìn)行28 d養(yǎng)護(hù)后，首先量測(cè)混凝土試件的表層濕度值。從圖1可以觀察到：情況一，烘干前，在自然養(yǎng)護(hù)條件下，A組試件的表層濕度均要小于采用透水模板內(nèi)襯(CPF)的B組試件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下，A組試件的表層濕度均要大于B組試件；情況二，烘干后，無(wú)論是在自然養(yǎng)護(hù)或是標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下，B組試件均大于A組試件的表層濕度。

從圖2可以觀察到烘干后，A組試件的表層濕度在烘干前后的變化幅度要大于B組試件，而A，B組中，其標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)的試件濕度值變化幅度又要小于自然養(yǎng)護(hù)的試件。

3.2 混凝土表層空氣滲透性試驗(yàn)結(jié)果

關(guān)于混凝土表層空氣滲透性試驗(yàn)結(jié)果，可以從圖3中觀察到如下情況：情況一，在自然養(yǎng)護(hù)下，采用內(nèi)襯技術(shù)的B組混凝土試件其空氣滲透檢測(cè)值低于A組混凝土試件，且差距較大；情況二，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)的試塊，采用CPF技術(shù)的B組混凝土表層空氣滲透指標(biāo)雖仍明顯小于A組混凝土，但差距幅度相對(duì)要有所減低；情況三，無(wú)論A，B組的試件，標(biāo)準(zhǔn)條件養(yǎng)護(hù)下混凝土表層抗?jié)B透性要優(yōu)于自然條件養(yǎng)護(hù)下的情況；情況四，B組試件的表層抗?jié)B透性即使在自然條件養(yǎng)護(hù)下也優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)條件養(yǎng)護(hù)下的A組混凝土。

3.3 混凝土表層水吸附試驗(yàn)(ISAT10)

從圖4可以觀察到混凝土表層水吸附試驗(yàn)(ISAT10)結(jié)果如下：情況一，自然養(yǎng)護(hù)條件下A組的混凝土的表層水吸附值比B組混凝土面基本要高4倍～5倍；情況二，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下，兩者的試驗(yàn)結(jié)果值的差距雖有所減小，但A組的混凝土CON面的表層水吸附值仍比B組混凝土面基本要高3倍；情況三，無(wú)論A,B組的試件，標(biāo)準(zhǔn)條件養(yǎng)護(hù)下混凝土表層水吸附值(ISAT10)要低于自然條件養(yǎng)護(hù)下的情況；情況四，B組試件的表層抗水吸附性即使在自然條件養(yǎng)護(hù)下的指標(biāo)值也優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)條件養(yǎng)護(hù)下的A組混凝土。

從圖5可以觀察到:情況一，在進(jìn)行混凝土表層水吸附試驗(yàn)后，再次通過(guò)微波濕度檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)采用CPF的B組混凝土表層濕度變化幅度要低于A組混凝土；情況二，A組混凝土濕度變化幅度在標(biāo)準(zhǔn)條件養(yǎng)護(hù)下要低于自然養(yǎng)護(hù)的混凝土，但對(duì)于B組混凝土而言，無(wú)論何種養(yǎng)護(hù)條件，表層水吸附試驗(yàn)后的濕度變化幅度卻非常接近。

4 試驗(yàn)結(jié)果分析

4.1 混凝土表層濕度微波檢測(cè)結(jié)果分析

濕度檢測(cè)結(jié)果表明在烘干前，采取自然養(yǎng)護(hù)的A組試件，其表層濕度要小于采用“保濕自養(yǎng)護(hù)型”透水模板內(nèi)襯CPF的B組(見(jiàn)圖1)，這說(shuō)明“保濕自養(yǎng)護(hù)型”透水模板內(nèi)襯(CPF)的確起到了對(duì)混凝土表層的“保濕自養(yǎng)護(hù)”的作用，可見(jiàn)該“保濕自養(yǎng)護(hù)型”透水模板內(nèi)襯具有保濕養(yǎng)護(hù)作用，這對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)的混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)將十分有利。

在烘干后，A組試件的表層濕度值變化幅度要明顯大于B組試件(見(jiàn)圖2)，這一結(jié)果說(shuō)明，相比A組試件而言，B組試件的混凝土表層水分不易被“蒸發(fā)出去”，如果在觀察烘干前，同在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下，A組試件的表層混凝土濕度均要大于B組試件(見(jiàn)圖1)，這說(shuō)明B組試件在高濕度環(huán)境中，其表層混凝土也“阻礙”著外部水分“滲入進(jìn)來(lái)”。而導(dǎo)致這種水分既不易被“蒸發(fā)出去”，同時(shí)又不易“滲入進(jìn)來(lái)”的根本原因，就是因?yàn)锽組試件混凝土表層比A組試件更加致密。這正是由于B組試件采用了“保濕自養(yǎng)護(hù)型”透水模板內(nèi)襯(CPF)，使得該組混凝土在澆筑振搗成型時(shí)，其表層的游離水分被排到模板內(nèi)襯之中，這樣就減低了B組試件混凝土的表層水灰比，從而提高了表層混凝土的密實(shí)性。

4.2 混凝土表層滲透性試驗(yàn)結(jié)果分析

本研究采用的新研發(fā)的“保濕自養(yǎng)護(hù)型”透水模板內(nèi)襯不是將混凝土表層水分排除掉，而是其集納于模板內(nèi)襯的排水透氣層之內(nèi)，該類型模板內(nèi)襯的構(gòu)造能否繼續(xù)實(shí)現(xiàn)提高混凝土表層的抗?jié)B透性能，這就成為研究的另一個(gè)關(guān)鍵。從根據(jù)空氣滲透性試驗(yàn)結(jié)果(見(jiàn)圖3)，水吸附試驗(yàn)結(jié)果(見(jiàn)圖4)，以及表層混凝土濕度變化幅度值都證明了(如圖5所示)新研發(fā)的新型“保濕自養(yǎng)護(hù)型”模板內(nèi)襯能提高混凝土表層抗?jié)B性。

從試驗(yàn)分析可以看出，在使用“保濕自養(yǎng)護(hù)型”透水模板內(nèi)襯后，這種措施實(shí)際讓混凝土成為了一種表層水灰比低，內(nèi)部水灰比高的混凝土。在采用“保濕自養(yǎng)護(hù)型”透水模板內(nèi)襯后，從混凝土外部而言，排水透氣層的“保水”功能讓降低了表層水灰比低的混凝土表面處于“濕養(yǎng)護(hù)環(huán)境”之中，因此在養(yǎng)護(hù)期間，滯留在排水透氣層的高堿性水分就能不斷補(bǔ)充表層混凝土因干燥蒸發(fā)而失去的水分。相比“保濕自養(yǎng)護(hù)”的B組試件，表層密實(shí)度相對(duì)較低的A組試件，其表層水分較容易被蒸發(fā)，而且灑水養(yǎng)護(hù)并不能讓A組混凝土表層持續(xù)處于濕環(huán)境之下，這就是為什么自然養(yǎng)護(hù)中A組試件，盡管每天都灑水養(yǎng)護(hù)，但其表層濕度仍會(huì)低于非標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)下的B組試件的重要原因(見(jiàn)圖1)。

此外，從混凝土的內(nèi)部而言，透水模板內(nèi)襯(CPF)通過(guò)降低混凝土表層的低水灰比，使其表層孔結(jié)構(gòu)狀況得到改善，當(dāng)達(dá)到一定齡期后，逐漸致密的表層使得混凝土處于類似一種對(duì)外界相對(duì)“封閉”的狀態(tài)，因此混凝土不易受外界環(huán)境濕度的影響而引起表層水分蒸發(fā)或被吸入，這就是為什么在烘干前，同在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下的B組試件表層濕度雖然要低于A組試件，但是在烘干后其表層濕度值反而要高于A組試件的緣由。

同時(shí)，應(yīng)該引起關(guān)注的是采用了“保濕自養(yǎng)護(hù)型”透水模板內(nèi)襯后，混凝土表層的水灰比雖然降低了，但混凝土內(nèi)部的水灰比卻并不會(huì)明顯降低，因此對(duì)于低水灰比的混凝土表層而言，其水化所需要的部分水分還可以因?yàn)闈穸鹊倪w徙作用，從高水灰比的內(nèi)部得到補(bǔ)充，特別是逐漸致密的混凝土表層使得混凝土對(duì)外“封閉”，從而改善混凝土表層抗?jié)B性能。

5 結(jié)語(yǔ)

不論養(yǎng)護(hù)條件如何，“保濕自養(yǎng)護(hù)型”透水模板內(nèi)襯能從外部為混凝土表層提供了一個(gè)“濕養(yǎng)護(hù)環(huán)境”，在養(yǎng)護(hù)期間，讓滯留在排水透氣層的高堿性水分不斷補(bǔ)充表層混凝土因干燥蒸發(fā)而失去的水分，它使得混凝土表層在一種“濕養(yǎng)護(hù)環(huán)境”之中得到養(yǎng)護(hù)。

[1] ACI Committee 228 Nondestructive Test Methods for Evaluation of Concrete in Structures[R].

[2] James W.Bryant,Jr.Non-invasive perability assessment of high performance concrete bridge Beck mixture[Z].

[3] A.E.Long Why assess the properties of near-surface concrete[J].Construction and Building Materials,2001(15):65-79.

[4] AUTOCLAM使用說(shuō)明書[Z].

[5] BS1881—208:1996,Testing concrete.Recommendations for the determination of the initial surface absorption of concrete[S].

Performance study of maintaining-humidity and self-curing controlled permeability formwork

Chen Hao

(WuhanCityVocationalCollege,Wuhan430064,China)

The research though the air permeability test, the initial surface absorption of concrete test to analyze the avail of developing concrete surface anti-permeability which by controlled permeability formwork in different curing condition, the testing result indicate that maintaining-humidity and self-curing controlled permeability formwork, it not only for the concrete surface layer provides a “wet curing environment”, and can improve the permeability resistance of concrete surface layer.

maintaining-humidity, self-curing, concrete, controlled permeability formwork

1009-6825(2017)22-0133-03

2017-05-28

陳 浩(1974- )，男，副教授,高級(jí)工程師

TU502

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