金塘大桥混凝土养护剂优选试验研究

1、公路2009年1月第1期HIGHWA YJ an12009No11文章编号:0451-0712(200901-0207-02中图分类号:U44517文献标识码:B金塘大桥混凝土养护剂优选试验研究李顺凯,屠柳青(中交武汉港湾工程设计研究院有限公司武汉市430071摘要:试验研究了混凝土养护剂对混凝土保水性、力学性能、变形性能和抗开裂等性能的影响。试验结果表明,对混凝土表面涂刷养护剂,可以增强混凝土早期的保水能力,提高混凝土抗压强度,降低混凝土的干缩率,并可改善混凝土的抗开裂性能。关键词:金塘大桥;混凝土;养护剂液态成膜养护剂养护混凝土是养护工艺的一项新技术,是在新成型的混凝土表面喷涂一层液态成膜

2、养护剂,随着溶剂的挥发,逐渐形成一层不透水汽的密封膜,使混凝土不致失去太多的水分,达到养护的目的。国内外学者对混凝土养护制度的研究表明,养护对提高混凝土性能,保证混凝土具有良好的力学性能和耐久性能起到了关键作用。针对金塘大桥海上缺少淡水、风大及主塔和墩身等立面结构不易包裹等特点,试验研究了养护剂对混凝土的保水性、力学性能、变形性能和抗开裂的作用。1原材料及试验方法111原材料水泥:试验选用4215(R级水泥。粉煤灰:谏壁级粉煤灰。矿粉:余姚明峰S95矿粉。碎石:525mm碎石。减水剂:减水率为31%的聚羧酸外加剂。养护剂:为JM、MST、SPC等3种混凝土养护剂。采用的混凝土配合比见表1。表1

3、混凝土配合比标号水胶比材料用量/(kg/m3水泥粉煤灰矿粉水砂石外加剂坍落度cmC4001321811638613880698641318112试验方法保水性试验参照ASTM C156-95“混凝土养护剂保水性试验方法”进行,主要检测水泥早期(72h水化硬化时水分蒸发量的降低能力。当水泥砂浆初凝(约4h后,首先称量样品的重量(M1,然后喷洒或涂刷相应用量的养护剂(M A,并称量样品(M2。称量M2后立即放入温度为(38±1、相对湿度为(32±2%,且通风的养护箱内养护72h,然后取出样品称量(M3,按下列公式计算单位面积的水分蒸发量:L=M1+N V×M A-M3

4、A(1式中:L为单位面积水分蒸发量,g/m2;M1为样品初凝后的重量,g;N V为养护剂非挥发物质的含量,%;M A为试样表面喷洒或涂刷养护剂的重量,g; M2为试样喷洒或涂刷养护剂后的重量,g;M3为试件养护72h后的重量,g;A为试样的表面积,m2。混凝土的抗压强度和抗折强度参照G B/T 50081-2002普通混凝土力学性能试验方法中的相关方法进行。混凝土变形性能参照G BJ82-85规范中混凝土干燥收缩试验进行,主要检测混凝土龄期为1、3、7、14和28d的干燥收缩率。混凝土的抗开裂试验,主要参照2005年的中国土木工程学会标准混凝土结构耐久性与施工指南进行试验。平板开裂试验的评价指

5、标以单位面积上的总裂缝面积(mm2/m2为主要指标,评价混凝土的早期开裂趋势。2试验结果与分析211养护剂保水性试验收稿日期:2008-11-26在保水性试验中,养护剂喷涂量为200g/m2,混凝土采用配合比为:水泥砂子水=12150142。保水试验结果见表2。表2养护剂保水试验结果编号养护剂种类3d单位面积水分蒸发量/(g/m23d单位面积水分蒸发降低率/%1/2980-2J M218026183MST205031124SPC24291815从试验结果可以看出,所采用3种养护剂养护的试件,3d单位面积水分蒸发量与空白样相比均有所下降,下降率分别为2618%、3112%和1815%,可见养护剂

6、的保水效果是十分明显的。212养护剂对混凝土强度的影响试验混凝土配合比见表3。混凝土成型后4h 编号,一组放入标准养护室养护(20±2,R H95%,一组放入自然条件下养护(1624,R H= 30%90%,其他混凝土涂养护剂后放入自然条件下养护。试验结果见表3。表3养护剂对混凝土强度影响的试验结果编号养护剂种类养护条件28d抗压强度MPa强度保证率%1空白标准养护5712100 1空白自然养护44197815 2J M自然养护491686 17 3MST自然养护521291124SPC自然养护47108211从表3可以看出,在标准养护环境下混凝土的28d抗压强度达到最高值;自然条件

7、下涂与不涂养护剂,混凝土抗压强度均有一定程度的降低。在实际工程中,对暴露在空气中的混凝土结构进行标准养护是不现实的。混凝土一般是处于自然环境下,这样会造成混凝土的强度有一定的损失。从试验结果可以看出,由于混凝土养护剂可以提高混凝土早期的保水能力,利于混凝土中胶凝材料水化,涂刷养护剂的混凝土与不涂刷养护剂的混凝土相比,抗压强度有了一定程度的增长。213养护剂对混凝土干缩的影响水分的散失,是混凝土产生收缩的主要原因,可以用养护剂来控制混凝土的失水。养护剂对混凝土收缩性能的影响规律见图1。图1养护剂对混凝土干缩性能的影响处在自然环境中的混凝土水分散失是不可避免的,而当在混凝土表面均匀涂刷一层混凝土养

8、护剂后,混凝土的早期失水率可以得到很好的控制。由图1可见,当在混凝土试件表面涂刷混凝土养护剂后,混凝土试件的干缩将明显降低,并且随着龄期延长,这种现象体现得更加明显;在涂养护剂混凝土的早期,混凝土失水很少,从干缩试验的结果可以看出,涂养护剂可以明显降低混凝土的干缩率,改善混凝土的体积变形性能。214养护剂对混凝土抗开裂性能的影响用混凝土平板开裂试验来观测涂养护剂混凝土的早期开裂情况。混凝土配合比见表1,养护剂为MST。试验中采用了3种不同的养护:即初凝后敞开、初凝后喷涂养护剂养护8h和初凝后喷雾养护8h。在这3种养护方式下,分别成型一个混凝土板,进行平行对比试验。试件及其养护方法见表4,试验结

9、果见表5。表4混凝土试件编号及养护方法试件类型初凝后采用的养护方法敞开养护剂养护8h喷雾养护8h 平板试件CK YY P Y表5混凝土平板试件1d的开裂情况编号平均开裂面积mm2/根单位面积裂缝数量根/m2单位面积上总裂缝面积/(mm2/m2 CK0176118136YY012961174P Y010000100从试验结果可以看出,在敞开情况下,混凝土平板不仅裂缝数量多,而且裂缝的开裂面积大,1d后单位面积上总裂缝面积为8136mm2/m2;采取了养82公路2009年第1期公路2009年1月第1期HIGHWA YJ an12009No11文章编号:0451-0712(200901-0209-0

10、4中图分类号:U443126文献标识码:B环氧钢筋在金塘大桥中的应用程致高1,宋华清2,孙士辉2(1.浙江省舟山连岛工程建设指挥部舟山市316000; 2.中交第二航务工程局有限公司摘要:为满足金塘大桥工程百年使用寿命的耐久性要求,在试桩承台、墩座、塔座、塔柱及墩身底部等结构部位均采用了环氧树脂涂层钢筋。根据环氧树脂涂层在施工中容易损坏,对现场操作的要求高等特点,在施工过程中我们反复试验摸索,采取了一系列应对措施。文中简要介绍了涂层钢筋的施工质量控制方法,以期能给类似工程提供一些经验。关键词:跨海大桥;环氧钢筋;施工1海洋腐蚀环境下混凝土耐久性的影响因素在钢筋混凝土结构中,钢筋的锈蚀是影响服役

11、结构耐久性的主要因素。新鲜的混凝土是呈碱性的,其p H值一般>12.5。在碱性环境中的钢筋容易发生钝化作用,在钢筋表面产生一层钝化膜,能够阻止混凝土中钢筋的锈蚀。但当有二氧化碳、水汽和氯离子等有害物质从混凝土表面通过孔隙进入混凝土内部时,和混凝土材料中的碱性物质中和,从而导致了混凝土的p H值降低,就出现p H<9这种情况。在这种环境下,混凝土中钢筋表面的钝化膜逐渐被破坏,在其他条件具备的情况下,钢筋就会发生锈蚀,并且随着锈蚀的加剧,会导致混凝土保护层开裂,使得钢筋与混凝土之间的粘结力遭到破坏,结果是钢筋受力截面减少,结构强度降低,从而导致结构耐久性的降低。当二氧化碳和氯离子等腐蚀

12、介质侵入时,混凝土的碱性降低或者混凝土保护层受拉开裂等,都将不同程度地破坏钢筋表面的钝化状态,钢筋表面的不同部位会出现较大的电位差,形成阳极和阴极,在一定的环境条件下钢筋开始锈蚀。钢筋锈蚀破坏的特征可归纳为:(1裂缝沿主筋方向开展延伸;(2钢筋与混凝土的握裹力下降与丧失;(3钢筋断面损失;(4钢筋应力腐蚀而断裂。钢筋混凝土结构在使用寿命期间,可能遇到的各种暴露条件中,氯化物是一种最危险的侵蚀介质,它的危害是多方面的。收稿日期:2008-12-15护剂养护的试件,裂缝的开裂面积大为减少,1d后单位面积上总裂缝面积仅为1174mm2/m2;而喷雾养护的试件在1d试验期内未出现裂缝。3结语(1混凝土试件采用养护剂养护,可以提高混凝土早期的保水能力。(2涂刷养护剂混凝土与不涂刷养护剂的混凝土相比,抗压强度有了一定程度的增长。(3当在混凝土试件表面涂刷养护剂后,混凝土试件的干缩将明显降低,混凝土的体积变形性能也得到提