金塘大橋混凝土養(yǎng)護(hù)劑優(yōu)選試驗(yàn)研究

1、公路2009年1月第1期HIGHWA YJ an12009No11文章編號(hào):0451-0712(200901-0207-02中圖分類號(hào):U44517文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B金塘大橋混凝土養(yǎng)護(hù)劑優(yōu)選試驗(yàn)研究李順凱,屠柳青(中交武漢港灣工程設(shè)計(jì)研究院有限公司武漢市430071摘要:試驗(yàn)研究了混凝土養(yǎng)護(hù)劑對(duì)混凝土保水性、力學(xué)性能、變形性能和抗開(kāi)裂等性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,對(duì)混凝土表面涂刷養(yǎng)護(hù)劑,可以增強(qiáng)混凝土早期的保水能力,提高混凝土抗壓強(qiáng)度,降低混凝土的干縮率,并可改善混凝土的抗開(kāi)裂性能。關(guān)鍵詞:金塘大橋;混凝土;養(yǎng)護(hù)劑液態(tài)成膜養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)混凝土是養(yǎng)護(hù)工藝的一項(xiàng)新技術(shù),是在新成型的混凝土表面噴涂一層液態(tài)成膜

2、養(yǎng)護(hù)劑,隨著溶劑的揮發(fā),逐漸形成一層不透水汽的密封膜,使混凝土不致失去太多的水分,達(dá)到養(yǎng)護(hù)的目的。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)混凝土養(yǎng)護(hù)制度的研究表明,養(yǎng)護(hù)對(duì)提高混凝土性能,保證混凝土具有良好的力學(xué)性能和耐久性能起到了關(guān)鍵作用。針對(duì)金塘大橋海上缺少淡水、風(fēng)大及主塔和墩身等立面結(jié)構(gòu)不易包裹等特點(diǎn),試驗(yàn)研究了養(yǎng)護(hù)劑對(duì)混凝土的保水性、力學(xué)性能、變形性能和抗開(kāi)裂的作用。1原材料及試驗(yàn)方法111原材料水泥:試驗(yàn)選用4215(R級(jí)水泥。粉煤灰:諫壁級(jí)粉煤灰。礦粉:余姚明峰S95礦粉。碎石:525mm碎石。減水劑:減水率為31%的聚羧酸外加劑。養(yǎng)護(hù)劑:為JM、MST、SPC等3種混凝土養(yǎng)護(hù)劑。采用的混凝土配合比見(jiàn)表1。表1

3、混凝土配合比標(biāo)號(hào)水膠比材料用量/(kg/m3水泥粉煤灰礦粉水砂石外加劑坍落度cmC4001321811638613880698641318112試驗(yàn)方法保水性試驗(yàn)參照ASTM C156-95“混凝土養(yǎng)護(hù)劑保水性試驗(yàn)方法”進(jìn)行,主要檢測(cè)水泥早期(72h水化硬化時(shí)水分蒸發(fā)量的降低能力。當(dāng)水泥砂漿初凝(約4h后,首先稱量樣品的重量(M1,然后噴灑或涂刷相應(yīng)用量的養(yǎng)護(hù)劑(M A,并稱量樣品(M2。稱量M2后立即放入溫度為(38±1、相對(duì)濕度為(32±2%,且通風(fēng)的養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)養(yǎng)護(hù)72h,然后取出樣品稱量(M3,按下列公式計(jì)算單位面積的水分蒸發(fā)量:L=M1+N V×M A-M3

4、A(1式中:L為單位面積水分蒸發(fā)量,g/m2;M1為樣品初凝后的重量,g;N V為養(yǎng)護(hù)劑非揮發(fā)物質(zhì)的含量,%;M A為試樣表面噴灑或涂刷養(yǎng)護(hù)劑的重量,g; M2為試樣噴灑或涂刷養(yǎng)護(hù)劑后的重量,g;M3為試件養(yǎng)護(hù)72h后的重量,g;A為試樣的表面積,m2?；炷恋目箟簭?qiáng)度和抗折強(qiáng)度參照G B/T 50081-2002普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法中的相關(guān)方法進(jìn)行?；炷磷冃涡阅軈⒄誈 BJ82-85規(guī)范中混凝土干燥收縮試驗(yàn)進(jìn)行,主要檢測(cè)混凝土齡期為1、3、7、14和28d的干燥收縮率?；炷恋目归_(kāi)裂試驗(yàn),主要參照2005年的中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性與施工指南進(jìn)行試驗(yàn)。平板開(kāi)裂試驗(yàn)的評(píng)價(jià)指

5、標(biāo)以單位面積上的總裂縫面積(mm2/m2為主要指標(biāo),評(píng)價(jià)混凝土的早期開(kāi)裂趨勢(shì)。2試驗(yàn)結(jié)果與分析211養(yǎng)護(hù)劑保水性試驗(yàn)收稿日期:2008-11-26在保水性試驗(yàn)中,養(yǎng)護(hù)劑噴涂量為200g/m2,混凝土采用配合比為:水泥砂子水=12150142。保水試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。表2養(yǎng)護(hù)劑保水試驗(yàn)結(jié)果編號(hào)養(yǎng)護(hù)劑種類3d單位面積水分蒸發(fā)量/(g/m23d單位面積水分蒸發(fā)降低率/%1/2980-2J M218026183MST205031124SPC24291815從試驗(yàn)結(jié)果可以看出,所采用3種養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)的試件,3d單位面積水分蒸發(fā)量與空白樣相比均有所下降,下降率分別為2618%、3112%和1815%,可見(jiàn)養(yǎng)護(hù)劑

6、的保水效果是十分明顯的。212養(yǎng)護(hù)劑對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響試驗(yàn)混凝土配合比見(jiàn)表3?；炷脸尚秃?h 編號(hào),一組放入標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)護(hù)(20±2,R H95%,一組放入自然條件下養(yǎng)護(hù)(1624,R H= 30%90%,其他混凝土涂養(yǎng)護(hù)劑后放入自然條件下養(yǎng)護(hù)。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。表3養(yǎng)護(hù)劑對(duì)混凝土強(qiáng)度影響的試驗(yàn)結(jié)果編號(hào)養(yǎng)護(hù)劑種類養(yǎng)護(hù)條件28d抗壓強(qiáng)度MPa強(qiáng)度保證率%1空白標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)5712100 1空白自然養(yǎng)護(hù)44197815 2J M自然養(yǎng)護(hù)491686 17 3MST自然養(yǎng)護(hù)521291124SPC自然養(yǎng)護(hù)47108211從表3可以看出,在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)環(huán)境下混凝土的28d抗壓強(qiáng)度達(dá)到最高值;自然條件

7、下涂與不涂養(yǎng)護(hù)劑,混凝土抗壓強(qiáng)度均有一定程度的降低。在實(shí)際工程中,對(duì)暴露在空氣中的混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)是不現(xiàn)實(shí)的?；炷烈话闶翘幱谧匀画h(huán)境下,這樣會(huì)造成混凝土的強(qiáng)度有一定的損失。從試驗(yàn)結(jié)果可以看出,由于混凝土養(yǎng)護(hù)劑可以提高混凝土早期的保水能力,利于混凝土中膠凝材料水化,涂刷養(yǎng)護(hù)劑的混凝土與不涂刷養(yǎng)護(hù)劑的混凝土相比,抗壓強(qiáng)度有了一定程度的增長(zhǎng)。213養(yǎng)護(hù)劑對(duì)混凝土干縮的影響水分的散失,是混凝土產(chǎn)生收縮的主要原因,可以用養(yǎng)護(hù)劑來(lái)控制混凝土的失水。養(yǎng)護(hù)劑對(duì)混凝土收縮性能的影響規(guī)律見(jiàn)圖1。圖1養(yǎng)護(hù)劑對(duì)混凝土干縮性能的影響處在自然環(huán)境中的混凝土水分散失是不可避免的,而當(dāng)在混凝土表面均勻涂刷一層混凝土養(yǎng)

8、護(hù)劑后,混凝土的早期失水率可以得到很好的控制。由圖1可見(jiàn),當(dāng)在混凝土試件表面涂刷混凝土養(yǎng)護(hù)劑后,混凝土試件的干縮將明顯降低,并且隨著齡期延長(zhǎng),這種現(xiàn)象體現(xiàn)得更加明顯;在涂養(yǎng)護(hù)劑混凝土的早期,混凝土失水很少,從干縮試驗(yàn)的結(jié)果可以看出,涂養(yǎng)護(hù)劑可以明顯降低混凝土的干縮率,改善混凝土的體積變形性能。214養(yǎng)護(hù)劑對(duì)混凝土抗開(kāi)裂性能的影響用混凝土平板開(kāi)裂試驗(yàn)來(lái)觀測(cè)涂養(yǎng)護(hù)劑混凝土的早期開(kāi)裂情況?；炷僚浜媳纫?jiàn)表1,養(yǎng)護(hù)劑為MST。試驗(yàn)中采用了3種不同的養(yǎng)護(hù):即初凝后敞開(kāi)、初凝后噴涂養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)8h和初凝后噴霧養(yǎng)護(hù)8h。在這3種養(yǎng)護(hù)方式下,分別成型一個(gè)混凝土板,進(jìn)行平行對(duì)比試驗(yàn)。試件及其養(yǎng)護(hù)方法見(jiàn)表4,試驗(yàn)結(jié)

9、果見(jiàn)表5。表4混凝土試件編號(hào)及養(yǎng)護(hù)方法試件類型初凝后采用的養(yǎng)護(hù)方法敞開(kāi)養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)8h噴霧養(yǎng)護(hù)8h 平板試件CK YY P Y表5混凝土平板試件1d的開(kāi)裂情況編號(hào)平均開(kāi)裂面積mm2/根單位面積裂縫數(shù)量根/m2單位面積上總裂縫面積/(mm2/m2 CK0176118136YY012961174P Y010000100從試驗(yàn)結(jié)果可以看出,在敞開(kāi)情況下,混凝土平板不僅裂縫數(shù)量多,而且裂縫的開(kāi)裂面積大,1d后單位面積上總裂縫面積為8136mm2/m2;采取了養(yǎng)82公路2009年第1期公路2009年1月第1期HIGHWA YJ an12009No11文章編號(hào):0451-0712(200901-0209-0

10、4中圖分類號(hào):U443126文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B環(huán)氧鋼筋在金塘大橋中的應(yīng)用程致高1,宋華清2,孫士輝2(1.浙江省舟山連島工程建設(shè)指揮部舟山市316000; 2.中交第二航務(wù)工程局有限公司摘要:為滿足金塘大橋工程百年使用壽命的耐久性要求,在試樁承臺(tái)、墩座、塔座、塔柱及墩身底部等結(jié)構(gòu)部位均采用了環(huán)氧樹(shù)脂涂層鋼筋。根據(jù)環(huán)氧樹(shù)脂涂層在施工中容易損壞,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)操作的要求高等特點(diǎn),在施工過(guò)程中我們反復(fù)試驗(yàn)摸索,采取了一系列應(yīng)對(duì)措施。文中簡(jiǎn)要介紹了涂層鋼筋的施工質(zhì)量控制方法,以期能給類似工程提供一些經(jīng)驗(yàn)。關(guān)鍵詞:跨海大橋;環(huán)氧鋼筋;施工1海洋腐蝕環(huán)境下混凝土耐久性的影響因素在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中,鋼筋的銹蝕是影響服役

11、結(jié)構(gòu)耐久性的主要因素。新鮮的混凝土是呈堿性的,其p H值一般>12.5。在堿性環(huán)境中的鋼筋容易發(fā)生鈍化作用,在鋼筋表面產(chǎn)生一層鈍化膜,能夠阻止混凝土中鋼筋的銹蝕。但當(dāng)有二氧化碳、水汽和氯離子等有害物質(zhì)從混凝土表面通過(guò)孔隙進(jìn)入混凝土內(nèi)部時(shí),和混凝土材料中的堿性物質(zhì)中和,從而導(dǎo)致了混凝土的p H值降低,就出現(xiàn)p H<9這種情況。在這種環(huán)境下,混凝土中鋼筋表面的鈍化膜逐漸被破壞,在其他條件具備的情況下,鋼筋就會(huì)發(fā)生銹蝕,并且隨著銹蝕的加劇,會(huì)導(dǎo)致混凝土保護(hù)層開(kāi)裂,使得鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力遭到破壞,結(jié)果是鋼筋受力截面減少,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低,從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)耐久性的降低。當(dāng)二氧化碳和氯離子等腐蝕

12、介質(zhì)侵入時(shí),混凝土的堿性降低或者混凝土保護(hù)層受拉開(kāi)裂等,都將不同程度地破壞鋼筋表面的鈍化狀態(tài),鋼筋表面的不同部位會(huì)出現(xiàn)較大的電位差,形成陽(yáng)極和陰極,在一定的環(huán)境條件下鋼筋開(kāi)始銹蝕。鋼筋銹蝕破壞的特征可歸納為:(1裂縫沿主筋方向開(kāi)展延伸;(2鋼筋與混凝土的握裹力下降與喪失;(3鋼筋斷面損失;(4鋼筋應(yīng)力腐蝕而斷裂。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在使用壽命期間,可能遇到的各種暴露條件中,氯化物是一種最危險(xiǎn)的侵蝕介質(zhì),它的危害是多方面的。收稿日期:2008-12-15護(hù)劑養(yǎng)護(hù)的試件,裂縫的開(kāi)裂面積大為減少,1d后單位面積上總裂縫面積僅為1174mm2/m2;而噴霧養(yǎng)護(hù)的試件在1d試驗(yàn)期內(nèi)未出現(xiàn)裂縫。3結(jié)語(yǔ)(1混凝土試件采用養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù),可以提高混凝土早期的保水能力。(2涂刷養(yǎng)護(hù)劑混凝土與不涂刷養(yǎng)護(hù)劑的混凝土相比,抗壓強(qiáng)度有了一定程度的增長(zhǎng)。(3當(dāng)在混凝土試件表面涂刷養(yǎng)護(hù)劑后,混凝土試件的干縮將明顯降低,混凝土的體積變形性能也得到提