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水工混凝土養(yǎng)護(hù)管理精選論文
目前，國(guó)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(zhǎng)，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(zhǎng)的工藝過(guò)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12～18h開(kāi)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(rùn)，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，筆者在甘肅景電二期延伸向民勤調(diào)水工程中進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐對(duì)比．該調(diào)水工程位于騰格里沙漠南緣，風(fēng)沙天多，風(fēng)速大，空氣干燥，氣候炎熱，沒(méi)有濕潤(rùn)感，工程環(huán)境惡劣，全長(zhǎng)99．04km渠線中有85km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(wàn)m3，混凝土表面積80．14萬(wàn)m2，養(yǎng)護(hù)任務(wù)相當(dāng)大，預(yù)算養(yǎng)護(hù)用水6．4萬(wàn)m3．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／m3），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(mén)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(kāi)始養(yǎng)護(hù)工作．草簾遮蓋加灑水養(yǎng)護(hù)與無(wú)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(rùn)，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(wú)遮蓋灑水養(yǎng)護(hù)的強(qiáng)度增長(zhǎng)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(jiàn)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(chǎng)，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(lái)保持混凝土中的水，滿足混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)的需求，但實(shí)際中由于風(fēng)大不易固定，覆蓋過(guò)程中存在膜破損和接縫不嚴(yán)密的問(wèn)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(wèn)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(guó)、中國(guó)石家莊生產(chǎn)的混凝土養(yǎng)護(hù)劑，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)從回彈測(cè)定強(qiáng)度值可見(jiàn)基本接近試驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)效果．但使用美國(guó)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(guó)以及國(guó)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(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品水平．經(jīng)甘肅省建材產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站、甘肅省建材研究中心試驗(yàn)站等有關(guān)部門(mén)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)，其研制和使用填補(bǔ)了甘肅省水利水電工程建設(shè)中的一項(xiàng)空白．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(zhǎng)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(wèn)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(jiàn)摸得著，控制方便，技術(shù)可靠，操作簡(jiǎn)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(lè)于使用的養(yǎng)護(hù)方法．
甘肅省景電二期延伸向民勤調(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(wàn)m2，比灑水養(yǎng)護(hù)節(jié)約資金89．08萬(wàn)元，甘肅省疏勒河大型水利工程和寧夏自治區(qū)揚(yáng)黃扶貧“1236”工程中現(xiàn)澆混凝土構(gòu)筑物養(yǎng)護(hù)也廣泛應(yīng)用養(yǎng)護(hù)劑，沒(méi)有發(fā)生一次因混凝土養(yǎng)護(hù)造成的問(wèn)題，效果很好．
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(wú)色液體，無(wú)毒，無(wú)臭，不燃燒，透氣率低，常溫下混凝土面上成膜時(shí)間約20～30min，有較好的成膜性和保水作用，成膜厚度0．058～0．086mm，雖然成膜的抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)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％，CaCl2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(wú)析出物（貯存溫度大于0℃），斷裂伸長(zhǎng)率98％，涂刷用量4～6kg／m2．
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(guò)程中，水泥完全水化需要的水量?jī)H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(guò)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(rùn)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(lái)進(jìn)行自養(yǎng)．由于膜的有效期比較長(zhǎng)，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(jiǎn)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(lái)完成．
a．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0．4～0．6MPa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5～10min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．
b．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5～10min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．
c．噴刷作業(yè)時(shí)應(yīng)注意在混凝土表面沒(méi)有浮水或泌水已蒸發(fā)，用手指按壓混凝土無(wú)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(guò)早會(huì)腐蝕混凝土表面，拖延過(guò)遲則混凝土水分蒸發(fā)，影響?zhàn)B護(hù)效果．
d．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4～6m2；涂刷面積可控制在5m2；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(guò)程中應(yīng)及時(shí)把握材料用量與質(zhì)量．
e．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(chē)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(guò)程主要是由水泥的水化作用來(lái)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(rùn)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(wú)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(shuō)來(lái)簡(jiǎn)單，做法明了，但要在混凝土養(yǎng)護(hù)期保持濕潤(rùn)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(chǎng)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(wú)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(jiàn)表1．養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)的試塊28d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(wú)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(chǎng)養(yǎng)護(hù)方法相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：①施工操作簡(jiǎn)便，現(xiàn)場(chǎng)清潔，交叉作業(yè)干擾�。虎谟行Ы档突炷琉B(yǎng)護(hù)成本和勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約費(fèi)用50％以上；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；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；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；⑥節(jié)約工程用水，避免浪費(fèi)水資源．
3幾點(diǎn)建議
a．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．
b．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．
c．水利工程維修項(xiàng)目一般零散、線長(zhǎng)、面廣，混凝土、砂漿勾縫、抹面工程采用其他養(yǎng)護(hù)方法無(wú)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)．
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