[發(fā)明專利]水泥基材料早期養(yǎng)護方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910184610.0
• 申請日: 2009-08-26
• 公開（公告）號: CN101654957A
• 公開（公告）日: 2010-02-24
• 發(fā)明（設計）人: 田倩;劉加平;繆昌文;郭飛;王育江;周炎昌;孫樹
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇博特新材料有限公司;江蘇省建筑科學研究院有限公司
• 主分類號: E04G21/02
• 分類號: E04G21/02;E01C23/03
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司
• 代理人: 湯志武

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種水泥基材料早期養(yǎng)護方法，適用于施工現(xiàn)場暴露于自然條件下水泥基灌漿材料、高性能混凝土、自密實混凝土，以及暴露于嚴酷干燥環(huán)境下的混凝土，屬于混凝土施工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

“養(yǎng)護”是水泥基材料施工過程中的非常重要的程序，通常被描述為能夠提供水泥持續(xù)水化所需的足夠的水和熱，并使水泥在一定時間內(nèi)實現(xiàn)硬化的過程。以水泥作為主要膠凝材料的水泥基材料，其主要性能的產(chǎn)生均依賴于水泥主要礦物的水化，而這種水化過程必須滿足一定的溫度和濕度條件。這種條件在施工現(xiàn)場必須通過特殊的措施來完成，即養(yǎng)護。養(yǎng)護對硬化水泥基材料內(nèi)部和表面性能，如強度、滲透性、耐磨性、體積穩(wěn)定性以及抵抗凍融破壞及除冰鹽侵蝕的能力，均會產(chǎn)生顯著的影響，

養(yǎng)護的周期定義為從最初的澆筑、攤鋪、振搗和精整直至得到要求的水泥基材料性能的這一周期。在水泥基材料施工過程中，傳統(tǒng)的養(yǎng)護只是一個單一的過程，通常在水泥基材料澆筑或精整后實施，對于普通環(huán)境下普通水泥基材料而言，由于其水分蒸發(fā)速率相對較慢，這種養(yǎng)護程序比較合理，且易于施行。然而，對于最近二十年以來蓬勃發(fā)展的高性能水泥基材料，如泵送混凝土、自密實混凝土、高強混凝土等等，這些水泥基材料的普遍特點是摻加了高效減水劑和活性細摻料，水泥基材料流動度大，水分容易從表面蒸發(fā)；而水泥基材料的泌水率又較低，蒸發(fā)的水分難以得到及時的補充，因此水泥基材料非常容易在澆筑以后，終凝以前發(fā)生起皮、開裂，嚴重時會影響服役環(huán)境下水泥基材料的使用耐久性和使用壽命。傳統(tǒng)的單一養(yǎng)護程序尤其是對于我國的西北地區(qū)，澆筑以后的水泥基材料多處于大風、光照等嚴酷干旱環(huán)境，就算是采用傳統(tǒng)的普通水泥基材料澆筑，也普遍存在早期開裂的問題。

美國混凝土協(xié)會提出的混凝土養(yǎng)護指南指出，大多數(shù)新澆筑的混凝土的養(yǎng)護說明都推薦在一種或數(shù)種組合的方法，且在特定時期必須采取養(yǎng)護，并定義了早期養(yǎng)護、中期養(yǎng)護和后期養(yǎng)護三個階段。然而，該指南并未給出特定時期的科學判據(jù)。僅僅依靠施工現(xiàn)場人為肉眼觀察，依賴于工人的經(jīng)驗。例如泌水現(xiàn)象可以直接用眼睛觀察。然而當蒸發(fā)速率大于泌水速率時，水泥基材料表面的狀態(tài)則容易造成誤解，如表面看起來已經(jīng)初凝，但內(nèi)部水泥基材料還處于塑性狀態(tài)。這種誤解會使得人們采取錯誤的養(yǎng)護手段，對水泥基材料的最終性能造成不利影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種水泥基材料的早期養(yǎng)護方法，在水泥基材料從澆筑開始到終凝以前的時期，根據(jù)水泥基材料的發(fā)展狀態(tài)，科學地對水泥基材料進行分階段的養(yǎng)護方式，以達到最佳的養(yǎng)護效果，適用于施工現(xiàn)場暴露于自然條件下水泥基灌漿材料、高性能混凝土、自密實混凝土，以及暴露于嚴酷干燥環(huán)境下的混凝土，可以減少甚至避免早期開裂。

所述水泥基材料早期養(yǎng)護方法為：水泥基材料毛細管負壓為2～10kPa時，在水泥基材料表面覆蓋薄膜，并在薄膜的表面灑水養(yǎng)護；當水泥基材料毛細管負壓大于10kPa時，在水泥基材料表面覆蓋潮濕的麻袋、蓄水或噴灑養(yǎng)護劑。

作為本發(fā)明的改進，水泥基材料毛細管負壓小于2kPa時，在水泥基材料表面噴灑霧狀的水或減蒸劑溶液。

本發(fā)明的原理如下：

如圖1所示，由水泥、砂、石等固相材料和水拌合均勻的水泥基材料澆筑以后直到終凝以前，可以將之稱為早期養(yǎng)護階段，在這一階段的水泥基材料暴露于自然環(huán)境中，主要發(fā)生以下幾個熱力學變化：

水泥基材料由塑性階段I(流體)向彈塑性階段II(固體)轉(zhuǎn)變；

水泥基材料內(nèi)部的水分蒸發(fā)由平面水I(自由水)向彎液面水II(毛細水)轉(zhuǎn)變。

處于塑性階段的水泥基材料可以視為多尺度的水泥顆粒、集料顆粒(固相粒子)分散于水(液相)的懸浮體系。這樣的體系由于結(jié)構(gòu)還未形成，因此表層很容易受到覆蓋物(如薄膜、濕麻袋養(yǎng)護等)的擾動，外部補充的水分(如通過灑水、蓄水的的方式)對于表層水泥基材料的水膠比將會有顯著影響，從而影響表層水泥基材料的外觀，嚴重者影響表層水泥基材料的力學性能和耐久性。因此，這一階段的水泥基材料還不能經(jīng)受水的直接作用，或者由于覆蓋織物或塑料所造成的力學損傷，只能采用噴灑霧狀的水或減蒸劑溶液等方式進行養(yǎng)護。