孔隙负压方法下混凝土施工过程中的养护工作的论文

时间:2021-10-02 10:09:05 论文范文 我要投稿

孔隙负压方法下混凝土施工过程中的养护工作的论文

  养护是混凝土施工过程中非常重要的工序,对硬化混凝土内部和表面性能、体积稳定性以及抵抗冻融破坏及除冰盐侵蚀的能力,均会产生显着的影响。

孔隙负压方法下混凝土施工过程中的养护工作的论文

  养护周期包括最初的浇筑、振捣、饰面直至混凝土达到设计要求性能的时间过程。在混凝土施工过程中,养护通常在浇筑或饰面后进行。普通环境下,由于其水分蒸发速率相对较慢,这种养护程序比较合理,且易于施行。然而,对于现代混凝土(如泵送混凝土、自密实混凝土、高强混凝土等),由于掺加了高效减水剂和活性细掺料,混凝土流动度大,水分容易从表面蒸发,而混凝土的泌水率又较低,蒸发的水分难以得到及时的补充,因此,混凝土非常容易在浇筑以后、终凝以前发生起皮、开裂现象,严重时会影响服役环境下混凝土的耐久性和使用寿命。

  对于中国的西北地区,浇筑以后的混凝土多处于大风、光照等严酷水分蒸发环境,若采取传统的单一养护工序,会普遍存在早期开裂问题。

  美国混凝土协会《混凝土养护指南》定义了早期养护、中期养护和后期养护3个养护阶段。然而,该指南并未给出养护开始时间的科学判据,仅仅依靠施工现场人工观察,如通过观察泌水光泽来判断泌水及混凝土表层干燥情况,但当水分蒸发速率大于泌水速率时,容易造成误判。

  本文介绍了1种基于孔隙负压(PWP)测试的水泥基材料早期养护方法,可以显着提高混凝土在严酷水分蒸发环境条件下的抗裂性和耐久性。理论基础及系统简介。理论基础由水泥、砂、石等材料和水拌制的混凝土,在浇筑以后直到终凝以前的早期养护阶段,暴露于自然环境中,会发生以下变化:(1)由塑性介质(流体)向弹塑性介质(固体)转变;(2)内部的水分蒸发由平面水(自由水)向曲面水(毛细水)转变。

  在早期养护阶段,混凝土中的水分向表层迁移(泌水),而表层的水分逐渐蒸发(干燥)。当泌水速率大于水分的蒸发速率时(见图1(a)),混凝土表层的水分仍然处于平面水状态,就像水池中的`水,这时的水分蒸发不会在表层引起孔隙负压。当泌水速率小于水分的蒸发速率时(见图1(b)),混凝土表层的泌水消失,这时水分的蒸发将在其表层导致孔隙负压,而孔隙负压的增长被普遍认为是引起塑性裂缝的微观驱动力。一旦孔隙负压增长到一定程度,会使宏观收缩应力超过混凝土表层的抗拉强度,从而引发开裂。

  因此,实时监测混凝土表层孔隙负压的变化,并将其控制在一定的范围,可有效控制塑性裂缝的发生。另一方面,过早实施早期养护不仅没有必要,而且还会损害表层混凝土的性能。所以监测孔隙负压的产生,可以避免过早的早期养护。孔隙负压的测试原理孔隙负压自动测试系统由陶瓷头、腔体、集气室、计算机采集系统等部件组成。

  陶瓷头是仪器的感应部件,具有许多微小的孔隙,被水浸润后,在孔隙中形成一层水膜,当孔隙全部充水后,表面张力使水通过陶瓷头。将充满水且密封的陶瓷头插入水泥砂浆,陶瓷头中的水膜与水泥砂浆中的水分连接,以达到最初的平衡。

  当泌水速率小于水分的蒸发速率时,水泥砂浆表层水分呈不饱和状态(即干燥开始),与仪器中的水势不相等,水便由水势高处通过陶瓷头向水势低处流动,直至两个系统的水势平衡为止。因为仪器是密封的,在仪器中便产生真空度或吸力,这就是水泥砂浆的孔隙负压。孔隙负压的产生意味着水泥砂浆干燥开始。

  本文采用的孔隙负压测试设备由传感器、孔隙负压数据采集仪、GSM信号接收中心和计算机处理系统构成,其中陶瓷头的内径为2mm,外径为6mm.

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