养生剂对混凝土表面二次施工界面黏接强度的影响研究

王小龙，申力涛

（1.灵河高速公路（神河段）建设管理处，山西 忻州 034000；2.山西省交通科学研究院，山西 太原 030006）

水泥混凝土材料在施工结束后，需采取一定的措施来保证其水化的温度和湿度环境，从而得到预期的物理力学性能，所采取的措施称之为养生[1-2]。目前养生方式多种多样，按其是否需要后期补水分为潮湿养生和保水养生。潮湿养生指采用保湿塑料膜、草帘等覆盖，定期补充水分来保证湿度的养生方式；保水养生指使用养生剂，在混凝土表面形成不透水的薄膜，利用混凝土自身水分完成水泥的水化反应[3]。保水养生相比于潮湿养生，在保水效率方面有一定的劣势，但由于其施工便捷，无需后期频繁补水而得到越来越多的应用[3-7]。

目前国内外使用的混凝土养生剂主要分为石蜡型、水玻璃型、乳液型[8]，虽然类型多样，但是其主要原理都是在混凝土表面形成不透水的薄膜，由于很多混凝土工程在养护结束后需要进行二次施工，如水泥混凝土二次施工，沥青混凝土二次施工，要求新旧界面黏接紧密，因此就必须考虑生成的养生剂薄膜对新旧材料界面的黏接性能是否有不利影响。

本文针对以上问题，采用自主研发的JKYS-1型高效养生剂，参照GB 50728—2011《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》[9]中附录N“混凝土对混凝土黏接的压缩抗剪强度测定方法及评定标准”，对混凝土表面二次施工界面黏接性能进行了试验探索。

1 试验

1.1 试验原材料

由于测试方法中试件尺寸较小，因此本次试验采用水泥胶砂试件替代混凝土试件。水泥为太原狮头水泥股份有限公司普通硅酸盐PO42.5水泥，性能满足JTG/T F30—2014《公路水泥混凝土路面施工技术细则》[10]要求；砂为标准砂；养生剂为自制的JKYS-1型高效养生剂，性能指标满足JT/T 522—2004《公路工程混凝土养护剂》[11]要求；黏层油为快裂型改性乳化沥青；沥青混合料为AC-9。

1.2 试验设备

a）压力机 美特斯工业系统（中国）有限公司CMT4304微机控制电子万能试验机。

b）胶砂搅拌机 河北双鑫试验仪器有限公司JJ-5型行星式水泥胶砂搅拌机。

c）沥青混合料拌合机 上海昌吉地质仪器有限公司HYJB20沥青混合料拌合机。

d）车辙试件成型机 上海昌吉地质仪器有限公司HYCX-1液压车辙试验成型机。

e）切割机 上海昌吉地质仪器有限公司LHDQ-6全自动沥青混合料试件切割机。

1.3 试验步骤

水泥胶砂-水泥胶砂试件成型步骤：模具采用GB 50728—2011《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》中附录N“混凝土对混凝土黏接的压缩抗剪强度测定方法及评定标准”方法中规定尺寸，成型组数为4组，每组3个试件，其中第1组为一次性成型；第2组先成型一半，待表面无泌水后，喷涂养生剂；第3组先成型一半，然后使用湿纱布覆盖养护；第4组先成型一半，进行标准养护。第2～4组养护7 d后，再成型剩下的一半，然后养护28 d，进行压缩剪切强度测试。

水泥胶砂-沥青混合料试件成型步骤：模具采用JTG E20—2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》[12]中T 0703—2011“沥青混合料试件制作方法（轮碾法）”中规定的（300×300×50）mm尺寸，成型2组试件，每组3个试件，先浇筑25 mm厚砂浆，初凝后，一组采用养生剂养护，另一组采用标准养护，28 d后表面涂抹黏层油，再铺筑25 mm厚AC-9热拌沥青混合料进行碾压成型，冷却后进行切割。试验时，试件立面两侧分别垫钢板进行压缩剪切。

图2 水泥胶砂-沥青混合料试件压缩剪切强度测试方法

2 养生剂对界面黏接性能的测试结果及原因分析

2.1 养生剂对水泥胶砂-水泥胶砂试件界面黏接性能的测试结果及原因分析

表1 水泥胶砂-水泥胶砂试件界面黏接性能测试结果 MPa

试验结果如表1所示，由测试结果可得，第2组采用养生剂试件对后浇水泥胶砂黏接性能影响很小，其压缩黏接性能仅比第1组略有降低，且能满足国标要求，使用湿棉纱养护第3组的试件压缩黏接强度较一次成型下降较多，刚达到国标要求，标准养护试件与一次成型相比，基本无变化。

分析原因是，养生剂中虽含有高分子乳液（水性环氧乳液和水性聚氨酯），但其与水泥胶砂均具有良好的黏接性能，其他不利组分，如成膜剂中的石蜡组分，虽然会对后浇混凝土黏接性能有一定的降低作用，但含量非常低，产生的影响不会太严重。

2.2 养生剂对水泥胶砂-沥青混合料试件界面黏接性能的测试结果

试验结果如表2所示，数据显示，喷涂养生剂的水泥胶砂-沥青混合料试件界面黏接强度为4.92 MPa，标准养护水泥胶砂-沥青混合料试件界面黏接强度为4.63 MPa，说明喷涂养生剂对水泥胶砂-沥青混合料界面黏接强度无不利影响，强度提高原因可能是养生剂在沥青混合料高温下融化，渗入水泥混凝土毛细孔，增强了黏接性能。

表2 水泥胶砂-沥青混合料试件界面黏接性能测试结果 MPa

3 结论

由测试结果可得，对于后浇水泥胶砂各组试件，二次施工界面黏接强度排序为：一次成型大于标准养护大于养生剂养护大于湿棉纱养护，使用养生剂养生方式对于后浇水泥胶砂界面黏接性能有轻微不利影响，降低了0.2 MPa，降低百分率为4.2%，但仍满足国标要求。

对于后浇沥青混合料试件，使用养生剂养护后，界面黏接强度反倒有微弱提升。

因此使用养生剂对水泥混凝土进行养生，后期二次施工时，不必对界面进行处理，可在保证工程质量的前提下，减少施工工序。