金塘大橋混凝土養(yǎng)護劑優(yōu)選試驗研究

1、公路2009年1月第1期HIGHWA YJ an12009No11文章編號:0451-0712(200901-0207-02中圖分類號:U44517文獻標識碼:B金塘大橋混凝土養(yǎng)護劑優(yōu)選試驗研究李順凱,屠柳青(中交武漢港灣工程設計研究院有限公司武漢市430071摘要:試驗研究了混凝土養(yǎng)護劑對混凝土保水性、力學性能、變形性能和抗開裂等性能的影響。試驗結(jié)果表明,對混凝土表面涂刷養(yǎng)護劑,可以增強混凝土早期的保水能力,提高混凝土抗壓強度,降低混凝土的干縮率,并可改善混凝土的抗開裂性能。關(guān)鍵詞:金塘大橋;混凝土;養(yǎng)護劑液態(tài)成膜養(yǎng)護劑養(yǎng)護混凝土是養(yǎng)護工藝的一項新技術(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,達到養(yǎng)護的目的。國內(nèi)外學者對混凝土養(yǎng)護制度的研究表明,養(yǎng)護對提高混凝土性能,保證混凝土具有良好的力學性能和耐久性能起到了關(guān)鍵作用。針對金塘大橋海上缺少淡水、風大及主塔和墩身等立面結(jié)構(gòu)不易包裹等特點,試驗研究了養(yǎng)護劑對混凝土的保水性、力學性能、變形性能和抗開裂的作用。1原材料及試驗方法111原材料水泥:試驗選用4215(R級水泥。粉煤灰:諫壁級粉煤灰。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)護劑:為JM、MST、SPC等3種混凝土養(yǎng)護劑。采用的混凝土配合比見表1。表1

3、混凝土配合比標號水膠比材料用量/(kg/m3水泥粉煤灰礦粉水砂石外加劑坍落度cmC4001321811638613880698641318112試驗方法保水性試驗參照ASTM C156-95“混凝土養(yǎng)護劑保水性試驗方法”進行,主要檢測水泥早期(72h水化硬化時水分蒸發(fā)量的降低能力。當水泥砂漿初凝(約4h后,首先稱量樣品的重量(M1,然后噴灑或涂刷相應用量的養(yǎng)護劑(M A,并稱量樣品(M2。稱量M2后立即放入溫度為(38±1、相對濕度為(32±2%,且通風的養(yǎng)護箱內(nèi)養(yǎng)護72h,然后取出樣品稱量(M3,按下列公式計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)護劑的重量,g; M2為試樣噴灑或涂刷養(yǎng)護劑后的重量,g;M3為試件養(yǎng)護72h后的重量,g;A為試樣的表面積,m2?；炷恋目箟簭姸群涂拐蹚姸葏⒄誈 B/T 50081-2002普通混凝土力學性能試驗方法中的相關(guān)方法進行?；炷磷冃涡阅軈⒄誈 BJ82-85規(guī)范中混凝土干燥收縮試驗進行,主要檢測混凝土齡期為1、3、7、14和28d的干燥收縮率。混凝土的抗開裂試驗,主要參照2005年的中國土木工程學會標準混凝土結(jié)構(gòu)耐久性與施工指南進行試驗。平板開裂試驗的評價指

5、標以單位面積上的總裂縫面積(mm2/m2為主要指標,評價混凝土的早期開裂趨勢。2試驗結(jié)果與分析211養(yǎng)護劑保水性試驗收稿日期:2008-11-26在保水性試驗中,養(yǎng)護劑噴涂量為200g/m2,混凝土采用配合比為:水泥砂子水=12150142。保水試驗結(jié)果見表2。表2養(yǎng)護劑保水試驗結(jié)果編號養(yǎng)護劑種類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從試驗結(jié)果可以看出,所采用3種養(yǎng)護劑養(yǎng)護的試件,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%,可見養(yǎng)護劑

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

7、下涂與不涂養(yǎng)護劑,混凝土抗壓強度均有一定程度的降低。在實際工程中,對暴露在空氣中的混凝土結(jié)構(gòu)進行標準養(yǎng)護是不現(xiàn)實的?；炷烈话闶翘幱谧匀画h(huán)境下,這樣會造成混凝土的強度有一定的損失。從試驗結(jié)果可以看出,由于混凝土養(yǎng)護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)護劑的混凝土與不涂刷養(yǎng)護劑的混凝土相比,抗壓強度有了一定程度的增長。213養(yǎng)護劑對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)護劑來控制混凝土的失水。養(yǎng)護劑對混凝土收縮性能的影響規(guī)律見圖1。圖1養(yǎng)護劑對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,而當在混凝土表面均勻涂刷一層混凝土養(yǎng)

8、護劑后,混凝土的早期失水率可以得到很好的控制。由圖1可見,當在混凝土試件表面涂刷混凝土養(yǎng)護劑后,混凝土試件的干縮將明顯降低,并且隨著齡期延長,這種現(xiàn)象體現(xiàn)得更加明顯;在涂養(yǎng)護劑混凝土的早期,混凝土失水很少,從干縮試驗的結(jié)果可以看出,涂養(yǎng)護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)護劑對混凝土抗開裂性能的影響用混凝土平板開裂試驗來觀測涂養(yǎng)護劑混凝土的早期開裂情況?；炷僚浜媳纫姳?,養(yǎng)護劑為MST。試驗中采用了3種不同的養(yǎng)護:即初凝后敞開、初凝后噴涂養(yǎng)護劑養(yǎng)護8h和初凝后噴霧養(yǎng)護8h。在這3種養(yǎng)護方式下,分別成型一個混凝土板,進行平行對比試驗。試件及其養(yǎng)護方法見表4,試驗結(jié)

9、果見表5。表4混凝土試件編號及養(yǎng)護方法試件類型初凝后采用的養(yǎng)護方法敞開養(yǎng)護劑養(yǎng)護8h噴霧養(yǎng)護8h 平板試件CK YY P Y表5混凝土平板試件1d的開裂情況編號平均開裂面積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從試驗結(jié)果可以看出,在敞開情況下,混凝土平板不僅裂縫數(shù)量多,而且裂縫的開裂面積大,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:0451-0712(200901-0209-0

10、4中圖分類號:U443126文獻標識碼:B環(huán)氧鋼筋在金塘大橋中的應用程致高1,宋華清2,孫士輝2(1.浙江省舟山連島工程建設指揮部舟山市316000; 2.中交第二航務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、墩座、塔座、塔柱及墩身底部等結(jié)構(gòu)部位均采用了環(huán)氧樹脂涂層鋼筋。根據(jù)環(huán)氧樹脂涂層在施工中容易損壞,對現(xiàn)場操作的要求高等特點,在施工過程中我們反復試驗摸索,采取了一系列應對措施。文中簡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。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)從混凝土表面通過孔隙進入混凝土內(nèi)部時,和混凝土材料中的堿性物質(zhì)中和,從而導致了混凝土的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,鋼筋就會發(fā)生銹蝕,并且隨著銹蝕的加劇,會導致混凝土保護層開裂,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)強度降低,從而導致結(jié)構(gòu)耐久性的降低。當二氧化碳和氯離子等腐蝕

12、介質(zhì)侵入時,混凝土的堿性降低或者混凝土保護層受拉開裂等,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出現(xiàn)較大的電位差,形成陽極和陰極,在一定的環(huán)境條件下鋼筋開始銹蝕。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的侵蝕介質(zhì),它的危害是多方面的。收稿日期:2008-12-15護劑養(yǎng)護的試件,裂縫的開裂面積大為減少,1d后單位面積上總裂縫面積僅為1174mm2/m2;而噴霧養(yǎng)護的試件在1d試驗期內(nèi)未出現(xiàn)裂縫。3結(jié)語(1混凝土試件采用養(yǎng)護劑養(yǎng)護,可以提高混凝土早期的保水能力。(2涂刷養(yǎng)護劑混凝土與不涂刷養(yǎng)護劑的混凝土相比,抗壓強度有了一定程度的增長。(3當在混凝土試件表面涂刷養(yǎng)護劑后,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