混凝土养护方案制定研究-学位论文.doc
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1、 天津农学院毕业论文工作手册 -71-天津农学院毕 业 论 文 中文题目: 混凝土养护方案制定研究 英文题目: Concrete Curing Scheme for Research 学生姓名 魏 征 系 别 水 利 系 专业班级 2012级 水文与水资源工程专业 2班 指导教师 杨 奎 明 成绩评定 2016年月 混凝土养护方案制定研究混凝土在我们日常生活中是很常见的,有了它我们才有了今天高楼大厦和各种建筑,混凝土已经成为了如今使用最广、最重要的土建材料,时至今日,我们不管在生活上还是在工艺上都。随着混凝土的使用我们对它的养护也越来越重视。在以前,美国的一位科学家首先提出并研制了一种在混凝土
2、表面喷涂或刷涂一种涂液,也就是我们现在所说的混凝土薄膜养护剂,当涂液遇到空气时就会成膜,这层膜防止了水分的流失,从而起到了养护混凝土的作用。之后,其它国家的科学家们也相继研制出各种各样的混凝土养护剂。50年代末期,在英国,公路工程和机场跑道推行混凝土养护剂。1958年美国也颁布了混凝土养护液技术标准。我国起步较晚,工程推广应用也不广泛。目前,国内混凝土养护普遍采用自然养护方法笔者经多年对水利工程混凝土养护方法的实践与调研,发现施工单位比较忽视混凝土的养护,洒水、覆盖养护不能按规范要求及期限适时进行,且养护质量难以控制与管理,根本达不到自然养护要求的标准,不仅影响混凝土早期强度的增长,更重要的是
3、由于混凝土表面水分急剧蒸发失散,造成混凝土表面干缩、龟裂、起毛,严重影响混凝土整体质量以及其他性能的发挥。已建水工混凝土建筑物运行后跟踪考察证明,同标号、相同施工水平浇筑的混凝土,养护程度较好者混凝土表面色泽显黑,触摸光滑坚硬,养护程度差者表层起沙、脱皮,有较深裂纹,在有侵蚀性介质条件下运行两三年混凝土构筑物表层就发生变酥、剥落现象,严重影响了混凝土的耐久性混凝土养护至今仍然是混凝土构筑物成型工艺中的难点,研究探讨混凝土养护方法及其实际效果,对提高水工混凝土的耐久性并节约用水有着十分重要的意义。混凝土的养护方法混凝土是水硬性材料,混凝土保护是保证混凝土施工质量的一项重要工作,在混凝土强度增长期
4、,为了避免表面蒸发和其他原因造成的水分损失,使得混凝土水化作用得到充分的进行,保证混凝土的强度、耐久性等技术指标,同时为了防止由于干燥而产生裂缝,必须对其进行养护。传统的混凝土养护方法有自然养护法、蒸汽养护法、养护液养护法和梁箱混凝土蒸汽养护等。由于许多地方施工用水已严重短缺,传统方法越来越难以适应现代施工需求,因此,人们研究出了混凝土养护的新型材料与工艺,即混凝土养护剂。它可使混凝土表面与空气隔绝,水分不再蒸发,从而利用混凝土自身的水分最大限度地完成水化作用,达到养护的目的。1)覆盖浇水养护(梁板养护方法)用一层麻袋、帆布、麻布、草席或此类吸湿材料对混凝土表面加以覆盖并浇水,使混凝土在一定的
5、时间内保持水泥水化作用所需要的适当温度和湿度条件。2)薄膜布养护:(墙柱养护方法)采用不透水、汽的塑料薄膜布养护,用薄膜布把混凝土表面敞露的部分全部严密地覆盖起来,保证混凝土在不失水的情况下得到充足的养护。但应保持塑料布内有凝结水。铺膜后应将搭接缝四周用重物压实,圆柱采用捆扎;养护过程中要经常检查有无被风或其它掀动。3)薄膜养生液养护混凝土的表面不便浇水养护时,可采用涂刷薄膜养生液,防止混凝土内部水分蒸发的方法进行养护。薄膜养生液养护是将可成膜的溶液喷洒在混凝土表面上,溶液挥发后在混凝土表面凝结成一层薄膜,使混凝土表面与空气隔绝,封闭混凝土中的水分不再被蒸发,而完成水化作用。4)浇水自然养护混
6、凝土养护方法分为一般为自然养护,现浇混凝土在通常条件下采用自然养护。自然养护基本要求:在浇筑完成后,12小时以内应进行养护(注意:混凝土浇捣完成后,未到终凝时,浇水会导致表面起皮,一般为上人无脚印,不起白);浇水次数1混凝土的自然养护混凝土养护是混凝土生产中周期最长的工艺过程,养护时间视当地气候条件及水泥品种而定,一般养护从混凝土浇筑完毕1218 h开始,并持续2128d多采用洒水进行自然养护,还有喷涂薄膜养护和塑膜包裹养护方法,使混凝土表面保持湿润,实现养护目的为了检验不同养护方法适应范围及实际效果,笔者在甘肃景电二期延伸向民勤调水工程中进行了 现场实践对比该调水工程位于腾格里沙漠南缘,风沙
7、天多,风速大,空气干燥,气候炎热,没有湿润感,工程环境恶劣,全长9904km渠线中有85 km钢筋混凝土箱型渠穿越沙漠地段,还有渡槽、泄水建筑物等52座,混凝土量2163万m3,混凝土表面积8014万m2,养护任务相当大,预算养护用水64万m3这些水工建筑物的共同特点是壁薄,外形坡面与直立面多,表面积大,水分极易蒸发,施工水源远而不便,水价昂贵(1015元m3),成型混凝土构筑物养护是本工程的难题因此,质检部门将混凝土养护作为重点控制环节起初按惯例采用自然养护法,考虑到工程环境炎热、气候干燥,混凝土脱模后便开始养护工作草帘遮盖加洒水养护与无遮盖洒水养护同时进行,养护时间2128d,浇水次数根据
8、气候情况和覆盖物的保湿能力决定,以保证混凝土有足够的湿润,固定专人养护用混凝土回弹仪测定的数据表明,遮盖加洒水养护的混凝土比无遮盖洒水养护的强度增长更快,28 d强度回弹平均值前者高于设计10以上,后者在设计值左右变动,细心观察可见后者混凝土表面有不规则的干缩裂纹和起沙现象分析其原因认为构筑物表面持水性差,又是线型施工现场,水源不便,养护质量易失控,达不到养护要求,严重影响到构筑物混凝土质量此后又采用塑料膜覆盖养护方法,试图以不透水汽的塑料膜来保持混凝土中的水,满足混凝土强度增长的需求,但实际中由于风大不易固定,覆盖过程中存在膜破损和接缝不严密的问题养护效果检验认为,这种方法存在较多的具体问题
9、,不能满足混凝土强度均匀的要求,保证率低为了改进混凝土养护方法,经调查先后引进美国、中国石家庄生产的混凝土养护剂,现场试验从回弹测定强度值可见基本接近试验室标准养护效果但使用美国生产的养护剂价格较高(51元kg)为了能够广泛推广应用,降低成本,笔者借鉴相关信息资料,反复试验,优选了一种较为理想的配方,自己生产养护剂,价格降低了90多(50元kg)与美国以及国内同类产品工程应用、试验类比,自制的JD混凝土养护剂质量已达到国内同类产品水平经甘肃省建材产品质量监督检验站、甘肃省建材研究中心试验站等有关部门及专家鉴定,认为JD混凝土养护剂各项物理指标和相应的性能均达到同类产品的标准,其研制和使用填补了
10、甘肃省水利水电工程建设中的一项空白工程实践与跟踪检验结果表明,采用JD混凝土养护剂养护,能够保证混凝土早期强度的增长以及各部位强度的均匀性,满足混凝土养护质量要求和技术要求,不仅成功地解决了沙漠及水源不便地带混凝土养护难的问题,而且普遍适宜水利工程混凝土养护,养护质量看得见摸得着,控制方便,技术可靠,操作简便,节省劳力,经济合理,消除了自然养护和塑料膜覆盖养护方法难以管理、不能保证养护效果的缺陷,成为施工单位乐于使用的养护方法。甘肃省景电二期延伸向民勤调水工程混凝土全面采用养护剂养护,共使用养护剂133t,喷涂面积80多万m2,比洒水养护节约资金8908万元,甘肃省疏勒河大型水利工程和宁夏自治
11、区扬黄扶贫“1236”工程中现浇混凝土构筑物养护也广泛应用养护剂,没有发生一次因混凝土养护造成的问题,效果很好混凝土养护施工工艺流程图1 混凝土养护施工工艺流程图如有细小裂纹等问题无问题继续养护养护材料回收特殊情况的解决方案砼成品处理继续养护养护开始工程施工计划实施开始判断养护材料回收结束结束工具、工人、材料到位浇筑砼结束季节性的施工计划初级养护2 养护方式对混凝土强度的影响混凝土是水硬性材料 ,在其强度增长期必须保持构件表面湿润,以保证水泥充分水 化。从而满足强度、耐久性等技术指标,这一点对于水胶比极小的高强混凝土来说,就更为重要,详见表1、2 、3; 表1 不同养护条件下混凝土28天强度值
12、 混凝土型号标养水中 塑料包裹空气中备注C6077.971.676.865.82003.3试验C3036.131.835.928.42004.6试验1 3 使用养护剂养护混凝土的优点( 1 )可提高混凝土均质性,延长混凝土养护时间,特别是提高高强混凝土以及不便于 浇水养护的剪力墙等垂直构件、高层建筑上部结构的后期强度。( 2 )节省劳动力,有利于文明施工 。常规浇水养护需配备2一3人铺盖草袋子需要人力、运输 ,而且施工现场不整洁,采用喷涂养护剂法可节省这一部分劳动力。 12混凝土养护剂的物理性能各种混凝土养护剂的物理性能基本一样,只是材料组成有所不同JD混凝土养护剂为无色液体,无毒,无臭,不燃
13、烧,透气率低,常温下混凝土面上成膜时间约2030 min,有较好的成膜性和保水作用,成膜厚度00580086 mm,虽然成膜的抗拉强度和伸长率,比吹塑或聚乙烯塑料薄膜偏低,但用于水工混凝土2128d养护期是完全可以满足要求的经景电二期工程试验室试验,该产品各项指标均达到标准,主要物理指标:固体含量不小于15,CaCl2析出率不大于6,pH值89,最低成膜温度68,贮存稳定性为3个月内无析出物(贮存温度大于0),断裂伸长率98,涂刷用量46 kgm213混凝土养护剂的养护机理水工混凝土在硬化过程中,水泥完全水化需要的水量仅约为水泥量的2227,多余的水量是为了满足混凝土施工和易性的要求,因此如能
14、保持住混凝土中未凝水分不散失,凝固过程中根本不需要养护但实际施工时在自然环境中水分不断蒸发散失,若不创造人工湿润环境,如覆盖、浇水等,保持混凝土中的水分,则难以保证水泥的水化反应,特别是在混凝土硬化的初期,保持适当的环境温度和湿度对混凝土强度和其它性能的提高非常必要采取混凝土养护剂养护就是在混凝土表面涂刷养护剂,随着溶液的挥发迅速在混凝土体的表面结成一层不透水膜,将混凝土中大部分水化热及蒸发水积蓄下来进行自养由于膜的有效期比较长,使混凝土得到良好的养护,对提高水工混凝土的抗渗性、抗冻性及耐久性有着很重要的作用,从而保证了水工混凝土应有的质量14应用混凝土养护剂的工艺要求使用混凝土养护剂工艺非常
15、简单,一次涂刷即能管住整个混凝土养护期作业方法可根据建筑外形状况及施工情况选用喷涂或涂刷方法,将养护剂均匀地涂刷于混凝土表面,工程施工多采用人工涂刷作业来完成。a喷涂作业法采用农用喷雾器或油漆喷枪作为喷涂工具使用前先用清水试喷,雾化正常后喷涂养护剂,喷枪距混凝土面2050cm,并略有倾斜,调解压力以0406 MPa为宜,以免冲坏混凝土面为保证喷出均匀的雾状,喷涂运动速度也要均匀,一般从左到右、从上到下相互结合,防止漏喷,如出现不均匀现象,可在第一遍成膜后510 min内喷涂第二遍,以保证在混凝土表面形成封闭的养护膜喷涂作业完成后,即用清水洗净喷雾器,防喷孔堵塞,影响下次使用b刷涂作业法采用油漆
16、刷或涂料专用滚直接涂刷成膜一般先水平涂刷第一遍,涂刷一定范围510 min后再以垂直方向回涂第二遍,务必使涂层均匀成膜,自上而下逐渐扩大范围,边角或毛糙的部位要细致刷到,一定使混凝土构筑物表面全封闭c喷刷作业时应注意在混凝土表面没有浮水或泌水已蒸发,用手指按压混凝土无痕迹时即可喷刷养护剂使用模板的部位拆模后立即实施喷刷养护作业,喷刷过早会腐蚀混凝土表面,拖延过迟则混凝土水分蒸发,影响养护效果d喷刷混凝土养护剂用量指标:1 kg养护剂喷涂面积应控制在46 m2;涂刷面积可控制在5 m2;天气炎热或大风天,养护剂用量可酌情增加作业过程中应及时把握材料用量与质量e喷刷混凝土养护剂时要防止雨水及沙尘入
17、浸,同时还要注意避免机械性碰撞或在其上行车及拖拉重物,若有损伤应及时补刷2混凝土养护技术经济分析混凝土浇捣密实成型后,逐渐凝结硬化,具有一定的强度和耐久性,这个过程主要是由水泥的水化作用来实现的水泥的水化作用好坏与快慢与混凝土的环境温度、湿度及养护效果有密切的关系,尤其是早期养护,如果养护时间短或养护期内不能经常保持在湿润状态,混凝土内的水分会迅速蒸发,混凝土表面因干缩而产生裂缝或形成毛细网透气渗水,使混凝土的抗渗性急剧降低采用养护剂养护,由于保证了良好的水化热作用,生成晶态或胶态水化物,阻塞混凝土的毛细管道,降低混凝土内部的空隙率,增强混凝土的密实性,从而获得良好的抗渗性、抗冻性及耐久性在一
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