养护剂对混凝土耐久性能的影响

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发布时间：2021-09-03

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养护剂对混凝土耐久性能的影响
石亮，刘建忠，刘加平
(江苏省建筑科学研究院有限公司，南京210008)
摘要：喷涂养护剂作为一种新型的养护方式正逐步被应用于混凝土工程领域。试验对比研究了养护剂对混凝土收缩性能、
氯离子渗透性能、碳化性能及抗冻性能的影响。结果表明：涂覆养护剂对混凝土有较明显的减缩效果，7d减缩率在30％以上。相比
标准养护及干燥养护，涂覆养护剂的混凝土抗氯离子渗透性能最好。涂覆养护剂能够提高低掺量粉煤灰混凝土的抗碳化性能。涂
覆养护剂可改善无掺合料混凝土的抗冻性能，对掺有粉煤灰的混凝土抗冻性能提升不明显。
关键词：养护剂；收缩；氯离子渗透；碳化；抗冻性
Abstract：Coating with curing agent is being used in field of concrete engineering as a new kind of curing method．The effects of
curing agent on the shrinkage，chloride ion penetration，carbonation and frost resistance of concrete are comparatively investigated．The
results show that coating with curing agent can obviously reduce shrinkage of concrete and the shrinkage reducing ratio is above 30％ at
early age(7d)．Comparing with standard curing and dry curing，concrete specimen coated with curing agent gets the best chloride ion pen—
etration resistance．Coating with curing agent enhances the carbonation resistan ce of concrete with low amount of fly ash．Coating with
curing agent can improve the frost resistance of concrete without mineral admixtures，however,the improvement becomes weak when fly
ash was adding into concrete．
Key words：Curing agent；Shrinkage；Chloride ion penetration；Carbonation；Frost resistance
中图分类号：TU528 文献标识码：A 文章编号：1000—4637(2010)05—19-05
0 前言
混凝土作为一种重要的结构材料被广泛应用于建
筑工程领域，由于其耐久性能不佳导致的混凝土开裂、
碳化及钢筋锈蚀问题频繁出现，耐久性已成为当今混
凝土工程界关注的焦点。随着工程实践的增多和科学
技术的发展，人们对混凝土耐久性能的改善和提高方
法不断完善【l1，养护对混凝土耐久性能的影响正逐渐受
到人们重视。
水泥混凝土养护剂是一种喷洒或涂刷于混凝土表
面，能在混凝土表面形成一层连续不透水的密闭养护
薄膜的乳液或高分子溶液闭。相比于传统的养护方式，
它有着施工便捷、节省资源等优点，在水资源13益紧张
的今天，采用养护剂代替传统养护方式具有良好的工
程应用前景翻。很多西方发达国家自20世纪40年代就
开展了养护剂的研究，相比较而言，我国对于养护剂
的研究起步较晚，在养护剂对混凝土性能影响研究方
面按照相关规范要求也多局限于保水性能及强度影响
方面，而对混凝土耐久性影响的研究涉及较少。
本文选定江苏某公司生产的JK一800型混凝土养
护剂，在掺有粉煤灰的混凝土试件上进行涂覆试验，研
究经养护剂养护后，混凝土试件收缩性能、抗氯离子渗
基金项目：国家自然科学基金资助项目(2009CB623205)；西部交通建
设科技项目f2006ZB12)。
透性能、碳化性能及抗冻性能的变化。同时对比标准养
护及干燥养护两种养护方式，研究养护剂对混凝土耐
久性能的影响。
1 试验概况
1．1 试验原材料
水泥为P·II 52．5级水泥，粉煤灰选用I级粉煤
灰，水泥与粉煤灰的化学组成如表1所示。细集料选用
细度模数为2．6的中砂，密度2650 kg／m ，粗集料为粒
径范围为-10mm及10～20mm的石灰岩碎石。养护剂
为江苏某公司生产的JK一800型混凝土养护剂，相关技
术性能指标均达到国家建材行业标准要求。混凝土的
相关配合比见表2。
1．2 试件制备与养护剂使用
进行耐久性测试的混凝土试件均采用表2中三种
不同的粉煤灰掺量进行配制，试件成型后经标准养护
(24~2)h后脱模。养护剂养护试件为混凝土脱模后在
试件表层涂覆一层混凝土养护剂，养护剂使用剂量为
120~m ，之后将试件放入干燥养护室中进行养护。
1．3 试验方法
1．3．1 收缩试验
参照D 5150-2001《水工混凝土试验规程》，混
凝土试件尺寸为100mmx100mmx515mm。试件脱模后
测试初始长度，表面需涂覆养护剂的试件在脱模测
量初始长度后在表面涂覆养护剂。进行收缩试验的试
一】9一
2010年第5期混凝土与水泥制品总第175期
件按测试要求分别置于温度为(20±3)oC、相对湿度为
(50±4)％的干缩室及标准养护室中养护到相应龄期
后，测量试件长度L。试件收缩率： f L)／LxlO ，其
中L为试件有效长度。养护剂的减缩率： f 8,)／E0x
100％，其中8。，￡i分别为干燥养护试件和涂覆养护剂
试件的收缩率。
1．3．2 氯离子渗透试验
参考AsTM C1202—05标准，制作 lOOmm×
180mm的圆柱体混凝土试件，试件脱模后在标准养
护、干燥养护及养护剂养护条件下养护至28d，将
100mmxl8Omm 的圆柱体试件切割成 100mm×
50mm的圆柱体圆片，然后真空饱水24h，轴向施加
60V直流电压，试件两端正负极两侧的电解池内分别
放置浓度为0．3％的NaOH溶液和3％的NaC1溶液，在
试验开始后，记录初始电流并每隔5min测量一次通过
试块的电流，持续6h，根据6h通电时问内电流变化计
算出总电量Q，以此评价混凝土的抗氯离子渗透性能。
1．3．3 碳化试验
将100mmxl00mmx100mm的标准养护混凝土试
件置于标准养护室、将100minx100mmx100mm的干燥
养护试件及涂覆养护剂试件置于干缩养护室中养护至
28d取出，在试件四个面均匀涂上石蜡进行密封后放
入混凝土碳化箱中至相应碳化龄期取出，劈裂后测试
其碳化深度。碳化箱内二氧化碳浓度为(20~1)％，温度
为(20~1)℃ ，湿度为(70±2)％。
1-3_4 冻融试验
一20一
龄期／d
(a)粉煤灰掺量0
依据GBJ82—85(普通混凝土长期性能和耐久性能
试验方法》抗冻性能试验中快冻法的规定，成型
lOOmmxlO0mmx400mm的棱柱体试件，分别在标准养
护、干燥养护及养护剂养护条件下养护至28d，放入混
凝土自动冻融循环机中快速饱水冻融，在达到一定冻
融循环次数后，用动弹仪测量动弹模量或横向基频，并
检查其外部损伤及重量损失。
2 结果与讨论
2．1 养护剂对混凝土收缩性能的影响
图1为粉煤灰掺量0、20％及40％时，干燥养护条
件及养护剂养护条件下混凝土试件的收缩曲线。由图
1可看出，采用养护剂养护可在一定程度上降低混凝
土的收缩，早期的减缩效果更为明显。随着粉煤灰掺量
的增大，混凝土整体收缩有较为显著的降低，养护剂养
护的减缩效果也有所降低，但在早期