混凝土節(jié)水保濕養(yǎng)護(hù)膜性能試驗(yàn)研究

混凝土節(jié)水保濕養(yǎng)護(hù)膜性能試驗(yàn)研究

1、前言 
      通常我們對(duì)道面混凝土成品養(yǎng)護(hù)采用兩種方法，一種是無(wú)紡布覆蓋灑水，另一種是養(yǎng)護(hù)劑噴膜養(yǎng)護(hù)。但在實(shí)際施工過(guò)程中，由于一些客觀或主觀的原因，養(yǎng)護(hù)這一關(guān)鍵程序形同虛設(shè)，養(yǎng)護(hù)效果不盡如人意，導(dǎo)致混凝土成品質(zhì)量下降。一是在施工期間由于混凝土澆筑量大，水源不足，真正的養(yǎng)護(hù)期限根本達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求。二是由于養(yǎng)護(hù)人員業(yè)務(wù)能力差或責(zé)任心不強(qiáng)，在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中不規(guī)范操作，導(dǎo)致養(yǎng)護(hù)效果變差。通過(guò)對(duì)市場(chǎng)的調(diào)研發(fā)現(xiàn)在公路、橋梁等領(lǐng)域有一種新型節(jié)水保溫養(yǎng)護(hù)膜很受推崇，且效果反應(yīng)良好。對(duì)此，在科技辦的組織下，測(cè)試中心聯(lián)合閻良機(jī)場(chǎng)項(xiàng)目部對(duì)這一新型養(yǎng)護(hù)材料進(jìn)行了室內(nèi)相關(guān)性能試驗(yàn)，同時(shí)也做了部分現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。
2、相關(guān)試驗(yàn)
2.1 原材料  
      節(jié)水保溫養(yǎng)護(hù)膜，該新型混凝土節(jié)水保濕養(yǎng)護(hù)膜是以新型可控高分子吸收材料為主材的復(fù)合膜。這種高分子吸收材料具有特種官能團(tuán)，可根據(jù)水、油、酸、堿、鹽有機(jī)溶劑等物質(zhì)的不同特性，調(diào)整官能團(tuán)形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，有針對(duì)性地吸收溶液，吸收量可達(dá)自重的幾十至上千倍，即使受壓也難以擠出溶液。該膜分為面膜和芯膜。面膜為深色；芯膜為白色復(fù)合膜，膜內(nèi)有專(zhuān)用于混凝土的新型可控高分子吸收材料，經(jīng)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，對(duì)水泥無(wú)任何不良化學(xué)反應(yīng)，可通過(guò)日光和生物降解，最終產(chǎn)物為水和二氧化碳。
2.2配合比 
      本次強(qiáng)度試驗(yàn)只對(duì)比混凝土各齡期強(qiáng)度增長(zhǎng)情況，配合比設(shè)計(jì)主要考慮在短時(shí)間成型多組試件，要保證其均勻性，要求和易性要好，大粒徑粗骨料比例盡量減少。每m3混凝土材料用量如表1。

2.3試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) 
      混凝土節(jié)水保溫養(yǎng)護(hù)膜  JG/T188－2006 
      公路工程及水泥水泥混凝土試驗(yàn)規(guī)程  JTG E30－2005
      公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范 JTJ F30-2003
2.4試驗(yàn)項(xiàng)目 
      2.4.1保溫性試驗(yàn) 
      要求：用溫度計(jì)每天3次同時(shí)間內(nèi)測(cè)環(huán)境溫度（即膜外溫度）及養(yǎng)護(hù)膜內(nèi)溫度，記錄數(shù)據(jù)，首次測(cè)試時(shí)間在混凝土試件初凝后并覆蓋養(yǎng)護(hù)膜5h，將溫度計(jì)放在養(yǎng)護(hù)膜與混凝土之間，測(cè)試15min時(shí)膜內(nèi)溫度與環(huán)境溫度。首次測(cè)試膜內(nèi)的溫度計(jì)要留在膜內(nèi)并便于養(yǎng)護(hù)期內(nèi)讀數(shù)。見(jiàn)表1、表2

      根據(jù)表1可以看出A 試件與B試件膜內(nèi)溫度較環(huán)境溫度均有所增高，說(shuō)明養(yǎng)護(hù)膜有一定的保溫作用，膜內(nèi)溫度隨環(huán)境溫度增高而增高，環(huán)境溫度較低時(shí)，保溫效果較差。當(dāng)環(huán)境溫度低于150C時(shí)，保溫效果為0。表2是現(xiàn)場(chǎng)整板測(cè)量數(shù)據(jù)，環(huán)境溫度基本一至?xí)r，膜內(nèi)溫度要比試件測(cè)量值高得多，當(dāng)環(huán)境溫度為160C時(shí)，膜內(nèi)溫度仍能達(dá)到230C，這是由于混凝土整板的水化放熱量要比試件大得多原因年造成。總體來(lái)看，養(yǎng)護(hù)膜保溫效果隨環(huán)境溫度的降低和齡期的延長(zhǎng)會(huì)逐漸減弱。
      2.4.2 保水性試驗(yàn)
      要求：制作150*150混凝土試件，在試件表面不見(jiàn)浮水，且達(dá)初凝后，先灑一次水，將200*200的養(yǎng)護(hù)芯膜平整覆蓋其上表面，并均勻?yàn)⑺敝琉B(yǎng)護(hù)膜鼓起3.0-5.0mm高，然后再蓋上面膜，并將養(yǎng)護(hù)膜同試件上表面邊緣密封好。開(kāi)始記錄時(shí)間至試件上表面無(wú)明水時(shí)，膜內(nèi)相對(duì)濕度小于80%或無(wú)水氣時(shí)，記錄時(shí)間。計(jì)算從開(kāi)始到結(jié)束所需時(shí)間h。見(jiàn)表3

      從表3可以看出養(yǎng)護(hù)膜一次保水時(shí)間大概能達(dá)到14d，基本可以達(dá)到目前規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的養(yǎng)護(hù)齡期。從現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)來(lái)看，保水效果也能達(dá)到14d，這對(duì)混凝土的強(qiáng)度增長(zhǎng)是極為有利的。 
      2.4.3 節(jié)水試驗(yàn) 
      要求：制作150*150*550混凝土試件6條。在室外自然環(huán)境下分別進(jìn)行無(wú)紡布灑水覆蓋養(yǎng)護(hù)及養(yǎng)護(hù)膜覆蓋養(yǎng)護(hù)。用量筒記錄每條試塊養(yǎng)護(hù)7d用水量(每天用水量要分別記錄)。每種養(yǎng)護(hù)方法3個(gè)試件。見(jiàn)表4

      從表4可看出用無(wú)紡布覆蓋養(yǎng)護(hù)的7d平均用水量為養(yǎng)護(hù)膜的近14倍，節(jié)水效果相當(dāng)明顯。在嚴(yán)重缺水地區(qū)使用是很有意義的，此外對(duì)節(jié)能環(huán)保也有好處。
      2.4.4  抗壓、抗折強(qiáng)度對(duì)比 
      要求：同配合比、同批原材料的混凝土室內(nèi)成型150*150抗壓試件共6組，每種養(yǎng)護(hù)各2組， 150*150*550抗折試件共6組每種養(yǎng)護(hù)各2組，分別通過(guò)常規(guī)(無(wú)紡布灑水)養(yǎng)護(hù)、標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)、養(yǎng)護(hù)膜養(yǎng)護(hù)后進(jìn)行7d、28d抗壓、抗折強(qiáng)度對(duì)比。見(jiàn)表5

      根據(jù)表5可以看出，用養(yǎng)護(hù)膜養(yǎng)護(hù)的試件強(qiáng)度略比常規(guī)養(yǎng)護(hù)低，但比標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)要高，說(shuō)明在強(qiáng)度方面，用養(yǎng)護(hù)膜養(yǎng)護(hù)的混凝土不會(huì)對(duì)混凝土強(qiáng)度造成不良影響。 
      由于養(yǎng)護(hù)膜具有保溫特點(diǎn)，且溫度越高，保溫效果越好，這對(duì)早期強(qiáng)度增長(zhǎng)極為有利，從現(xiàn)場(chǎng)情況來(lái)看，膜內(nèi)溫度達(dá)到近600C時(shí)，混凝土表面未出現(xiàn)因水化熱大而產(chǎn)生的裂紋，但應(yīng)適當(dāng)提前斷縫時(shí)間。 
      2.4.5 抗裂性試驗(yàn) 
      要求：按水灰比0.35制作水泥凈漿，制作厚度2cm，約20*20cm三個(gè)試件，室外自然條件下靜置，第一個(gè)試件無(wú)需任何養(yǎng)護(hù)，第二個(gè)試件灑水養(yǎng)護(hù)，第三個(gè)試件用養(yǎng)護(hù)膜密封養(yǎng)護(hù)，觀察試件開(kāi)裂時(shí)間，精確到min。見(jiàn)表6

      根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，養(yǎng)護(hù)膜對(duì)混凝土早期防裂有一定的預(yù)防措施，在氣溫高時(shí)，混凝土?xí)铀偎?，更容易產(chǎn)生裂縫，但在濕度高的情況下是不會(huì)發(fā)生的，這樣早期強(qiáng)度的增長(zhǎng)加快，混凝土收縮產(chǎn)生的應(yīng)力小于表面強(qiáng)度，從而起到防裂作用。
3、存在問(wèn)題 
      3.1 由于養(yǎng)護(hù)膜覆蓋須在混凝土達(dá)到終凝后有一定強(qiáng)度可以承受覆蓋人員作業(yè)時(shí)才能進(jìn)行，所以對(duì)混凝土早期養(yǎng)護(hù)起不到作用，仍需噴膜或加蓋無(wú)紡布來(lái)養(yǎng)護(hù)。此外，如果覆蓋的過(guò)早，將給混凝土道面的切縫工作帶來(lái)困難。 
      3.2 在正常施工情況下，一般填倉(cāng)澆筑混凝土最晚也超不過(guò)養(yǎng)護(hù)周期，這樣導(dǎo)致在填倉(cāng)澆筑時(shí)就要把養(yǎng)護(hù)膜兩邊作業(yè)范圍掀開(kāi)，起不到一次保水的作用。此外由于養(yǎng)護(hù)膜為塑料薄膜，在填倉(cāng)作業(yè)時(shí)人員的走動(dòng)及機(jī)具會(huì)對(duì)養(yǎng)護(hù)膜造成損害。 
      3.3 施工期間，一般在混凝土澆筑3天后要對(duì)每塊道面板進(jìn)行質(zhì)量檢查，如果把養(yǎng)護(hù)膜全部掀開(kāi)對(duì)整個(gè)養(yǎng)護(hù)將失去意義。如果等到養(yǎng)護(hù)期結(jié)束再進(jìn)行檢查，對(duì)混凝土早期出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題無(wú)法得到及時(shí)的處理。 
      3.4在保溫方面雖然有一定的保溫效果，但在氣溫過(guò)低的情況下將失去保溫作用。特別在晝夜溫差大的地區(qū)或低溫施工期間對(duì)混凝土早期強(qiáng)度增長(zhǎng)是不利的。 
      3.5由于養(yǎng)護(hù)膜覆蓋自重較輕，在抵抗風(fēng)力方面沒(méi)有優(yōu)勢(shì)。需要用砂或土進(jìn)行壓蓋，從而給混凝土道面清理帶來(lái)困難。
4、結(jié)論 
      4.1通過(guò)對(duì)混凝土節(jié)水保濕養(yǎng)護(hù)膜進(jìn)行的一系列性能試驗(yàn)，認(rèn)為該養(yǎng)護(hù)膜在保水、節(jié)水方面效果明顯，在水源不足等地區(qū)有較高的應(yīng)用價(jià)值。 
      4.2常溫下對(duì)混凝土強(qiáng)度不會(huì)造成影響，但不宜冬施低溫養(yǎng)護(hù)。
      4.3有一定的防裂效果，但因施工條件所限在一定程度上將起不到作用。 
      4.4由于道面施工的特殊性，大面積推廣可能性較小。建議在道面搶修或區(qū)域修補(bǔ)時(shí)用此方法養(yǎng)護(hù)是較為方便的。對(duì)立體構(gòu)件養(yǎng)護(hù)較為方便，比如橋梁墩、柱，營(yíng)房梁、柱等。 
      4.5對(duì)混凝土路面養(yǎng)護(hù)是有利的，一般混凝土路面寬度較機(jī)場(chǎng)道面要小很多，并且起始點(diǎn)較長(zhǎng)，加上環(huán)境復(fù)雜，灑水養(yǎng)護(hù)較難保證。