高分子養護膜在港口碼頭應用研究

黎仁鋒

(中交四航局第二工程有限公司，廣東 廣州 510300)

1 引言

廣東省屬熱帶和亞熱帶季風氣候區，沿海港口，淡水稀缺，混凝土養生用水幾乎靠市政自來水供應，秋冬季氣候干燥，刮風頻繁，港口碼頭養護用水易揮發，常因養生水分不足致使混凝土開裂，難以確保施工質量。傳統的港口碼頭養護一般采用灑水或覆蓋土工布保濕，其中灑水養護易造成大量淡水流失，對原本淡水稀缺的沿海港口建設來說增加了成本；覆蓋土工布保濕養護，在港口碼頭表面水分流失之后如沒有及時補水，很容易導致土工布破損或被海風刮走，影響養護質量。不管是采用灑水或是土工布覆蓋保濕養護，每隔一段時間就必須灑水一次，較為頻繁，浪費人力，增加成本。

為從根本上尋求港口碼頭混凝土養生成本及工藝上的突破，降低成本，提高混凝土的養生質量，項目部決定采用覆蓋高分子養護膜，代替傳統的灑水或覆蓋土工布保濕方式，對港口碼頭進行混凝土養生。

2 工程概況

2.1 2000 t集裝箱駁船泊位工程

港口碼頭前沿作業地帶采用現澆混凝土鋪面，結構層為：32 cm厚現澆混凝土面層、20 cm厚6%水泥穩定碎石基層、20 cm厚級配碎石底基層，土基壓實。

2.2 高分子養護膜

高分子養護膜(學名：混凝土節水保濕養護膜)，一種專門用于現澆混凝土養護的產品。以新型可控高分子吸收材料為核心原料，根據混凝土的水化原理研制而成[1]。核心材料具有特種管能團，可吸收自重數百至上千倍的水分，吸水后形成一個微型小水庫，由于其自有的特性使養護膜緊貼混凝土，流不掉擠不出，又難以蒸發，但能以毛細管現象在混凝土表面傳遞和滲透，不間斷地提供混凝土養生用水，并反復吸收養生體的蒸發水。

根據使用部位的不同，以及混凝土結構的形狀差異，共分為三大系列：①單層平面系列(YHM-DP)。適用于水泥穩定碎石基層，貧混凝土基層、二級公路及縣鄉公路混凝土路面的養護；②雙層平面系列(YHM-SP)。適用于水泥穩定碎石基層，貧混凝土基層、高鐵底座板，機場跑道、港口的養護；③雙層立面系列(YHM-SL)。適用于公路、橋梁、橋墩、涵洞、隧道，防撞墩等結構物，地鐵，房建的側墻，承重柱的養護，具有自粘功能。

本工程采用雙層平面系列(YHM-SP)高分子養護膜，該材料的主要特性：高倍節水、持久保濕、有效保溫、有效抑制微裂縫、提高耐磨度、清潔施工、無毒無害、省工節能、綠色環保。

3 應用分析

3.1 混凝土養生現狀

(1)港口碼頭鋪面混凝土澆筑完畢后應立即開始養生。在雨天或養生用水充足的情況下，可以采用土工布等材料覆蓋灑水養生方式，不宜使用圍水養生方式。

(2)港口碼頭養護主要以平面養生為主，而平面養生最大難度是大面積長期保水。采用灑水養生的方法，水即澆即干，達不到保濕效果；采用覆蓋土工布保濕養護，沿海港口風速較大，大面積攤鋪土工布無法長久蓄水。1～2 h需補水一次，不能達到養生要求。

(3)混凝土養生還需解決保溫問題，混凝土在養生過程中產生水化熱，由于混凝土具有熱脹冷縮的特性，混凝土內部不斷產生高熱，在表面缺水的狀況下，海風帶走熱氣，混凝土表面溫度容易急劇下降，產生收縮，從而形成溫差裂縫。

3.2 高分子養護膜施工工序

施工工序為：混凝土收面完成→初期養護→伸縮縫切割→鋸屑等雜物沖洗→灑水→滾動攤鋪高分子養護膜→邊角壓料→巡查至養生期(14d)→揭開養護膜→打掃清理。

3.3 主要控制要點

(1)當混凝土達到初凝且切完伸縮縫后，用高壓水槍把伸縮縫和面板上的鋸屑等殘留物清洗干凈。

(2)將高分子養護膜在混凝土面排開，兩相鄰的膜搭接寬度≥5 cm，且壓實。

(3)先灑水，直到混凝土面游離水厚度為3～4 mm，將高分子養護膜在混凝土面向前滾動鋪開，使養護膜緊貼混凝土路面，避免出現氣泡[2]。

(4)高分子養護膜的邊緣需要壓實，特別是護輪坎處攤鋪的膜。

(5)高分子養護膜要覆蓋住混凝土板塊的兩邊側壁邊緣，并預留100 mm壓上砂石。

4 對比分析

4.1 使用方法對比

(1)高分子養護膜。伸縮縫切割完成，且鋸屑等雜物沖洗干凈后，碼頭面層只需灑水一次，混凝土表面游離水厚度達3～4 mm，攤鋪高分子養護膜，致使養護膜緊貼混凝土，特別注意養護膜搭接和自有邊角部位，必須貼緊混凝土，防止進空氣和風將養護膜掀起，如圖1所示，即可使混凝土保溫保濕14 d。

圖1 高分子養護膜覆蓋養生

(2)傳統養護。伸縮縫切割完成，且鋸屑等雜物沖洗干凈后，碼頭面層第一次灑水后，覆蓋土工布，再將進行第二次灑水，使土工布完全濕潤浸透，因土工布保水性差，在風吹日曬的環境下，灑水已揮發，需安排指定人員值守，間隔灑水養護，確保土工布長期濕潤浸透，方可使混凝土保溫保濕養生。

4.2 使用成本對比

廣州港新沙港區2000 t集裝箱駁船泊位工程碼頭面層取1000 m2作為案例，在一個養護期(14 d)內進行成本對比分析，如表1所示。

表1 混凝土養生(高分子養護膜與傳統養護)成本對比分析

通過對比分析，可得出如下結論：

(1)大面積平面混凝土傳統養生方式，需耗費大量淡水資源及人力投入，對于廣東沿海港口碼頭建設，不相匹配。

(2)高分子養護膜覆蓋養生方式，正好解決傳統養生方式的弊端，整個養生期只需澆筑一次水和攤鋪一次養護膜，便可使養生體保持濕潤恒溫90%以上，大大降低了淡水資源的消耗和人力投入，從而降低了成本。

4.3 使用效果對比

廣州港新沙港區2000 t集裝箱駁船泊位工程碼頭面層取200 m2作為案例，其中100 m2采用高分子養護膜覆蓋養生，另100 m2采用傳統方式(土工布覆蓋，灑水保濕)養生，養護期均為14 d，同在一個混凝土強度周期(28 d)內進行使用效果對比分析，設計混凝土強度等級為C40，如表2所示。

表2 混凝土養生(高分子養護膜與傳統養護)效果對比分析

通過對比分析，可得出如下結論：

(1)高分子養護膜養生，可使混凝土保持濕潤恒溫，更接近標準養護狀態。

(2)相對傳統養護方式，高分子養護膜養生可使混凝土強度上升的更快，更有利于減少后期混凝土裂縫的產生。

(3)高分子養護膜養生，不會殘留紡絲等雜質，降低了表面裂紋的產生，外觀清潔無雜質。

5 結語

本文針對廣東沿海港口碼頭施工黃金季節氣候干燥、海風頻繁、淡水緊缺等特有性質，結合廣州港新沙港區11號12號通用泊位及駁船泊位工程水工土建工程中2000t集裝箱駁船泊位工程碼頭面層使用高分子養護膜的成功實例，對比分析了混凝土平面傳統養生方法與高分子養護膜覆蓋養生方法，可為今后類似項目提供參考。