混凝土养护剂在海管配重工程中的应用研究

摘 要：介绍了海管混凝土配重层混凝土养护剂的选择、施工工艺、使用效果，以及工程应用中需注意的问题。

关键词：混凝土养护剂；海管；混凝土配重层；应用

中图分类号：TU71 文献标识码：A

1 概述

海洋工程用油气输送管道，通常在管道外防腐层表面采用喷射或挤压方式涂敷一定厚度的混凝土配重层，用以保持其海底稳定性、保护其外防腐涂层免受机械损伤。混凝土是水硬性材料，混凝土养护是保证混凝土施工质量的一项重要工序。在混凝土强度增长期，为避免表面蒸发和其他原因造成的水分损失，使混凝土水化作用得到充分的进行，保证混凝土的强度、耐久性等技术指标，同时为防止由于干燥而产生裂缝，必须对其进行养护。海管配重层混凝土现有养护方式是采用缠绕塑料薄膜遮盖的养护方法，特殊情况加盖草袋养护。其缺点是，易出现薄膜缠绕不均，局部混凝土外露，水分散失易产生裂纹，甚至混凝土强度达不到设计要求；养护结束后，需要较多的物力、人力除去塑料薄膜，产生大量的废弃塑料，造成“白色污染”，不利于环境保护。一种海管配重层混凝土养护剂及其配套喷涂工艺设备的工程应用，较好的解决了上述问题。

2 海管混凝土配重层混凝土养护剂的选择

JX-10B型混凝土养护剂是一种有机无机复合型养护剂，其主要成膜物质为水溶性硅酸盐和合成树脂乳液。这种养护剂以水为分散介质，无毒、不燃，使用方便。当这种养护剂被喷涂于新成型的水泥混凝土表面后，合成树脂乳液和水溶性硅酸盐协同成膜，形成一层不透水汽的密封薄膜层，使混凝土保持湿润状态，达到养护的目的。实测材料特性如下：

外观：无色透明液体；固体含量：23.1%；干燥时间：1h；保水率：91.0%。

3 施工工艺

3.3 操作方法

3.3.1 接通气源、电源，根据预先设定的养护剂用料量，调节隔膜泵的流量。

3.3.2 打开控制盒上的“喷枪按钮”，打开喷枪开关。

3.3.3 调节控制盒上的“扇形”控制按钮，调节喷枪的雾化及喷幅等参数。

3.3.4 将养护剂溶液喷涂在刚涂敷完的海管配重层混凝土表面上，为保证喷涂效果，减少料液的雾化损失，喷枪口距海管配重层混凝土外表面30mm左右为宜。

3.4 养护剂用量

养护剂喷洒的厚薄用每1kg溶液的喷涂面积来控制。喷涂面积过大则厚度太薄，影响混凝土强度；面积过小，则厚度大，造成浪费。JX-10B型混凝土养护剂用于海管配重层混凝土养护，按每1kg溶液喷洒1.5m2～2m2进行控制。

4 工程应用效果

4.1 涂层外观

采用JX-10B型养护剂喷涂的试验管，刚喷涂完的试验管外表面为乳白色，5个小时后，形成一层致密且坚硬的保护膜。1d 、3d、7d、28d后观测，涂层外观未出现开裂。

4.2 混凝土强度

取生产当天的混凝土制作立方体试件，采用养护剂养护，实测7d龄期强度值为52.9 MPa；28d龄期强度值为64.1MPa，满足项目“7d强度值46.0MPa，28d强度值62.0MPa”的指标要求。

4.3 混凝土配重层吸水率

混凝土配重层养护剂养护28d后，从混凝土配重层上钻取核件进行吸水率试验，实测吸水率为2.5%，满足项目“吸水率小于4%”的指标要求。

4.4 混凝土配重层抗推脱性能

4.5 混凝土配重层抗冲击性能

4.6 环境保护

以往海管混凝土配重层缠绕塑料膜养护，养护期结束，需要将塑料膜划开、剥离，从而产生了大量的废弃塑料，造成“白色污染”。而采用混凝土养护剂后，彻底避免了这一现象。

4.7 养护场地周转效率

海管混凝土配重层使用混凝土养护剂养护，对于配重层需要修补的位置，当天就可以修补，4天后就可以进行海管倒运，缩短了海管在场地的堆放养护时间，提高了场地的周转利用率，特别是在工程项目较多、工期紧张的情况下，尤显重要。

4.8 经济性

混凝土养护剂的价格约为0.30万元/吨，每吨可以喷涂的海管混凝土配重层面积约为1500～2000m2，塑料薄膜的价格约为1.3万元/吨，每吨可缠绕的海管混凝土配重层面积为3500m2。据此测算，采用养护剂每平米的养护成本为1.5～2.0元，而采用塑料薄膜每平米的养护成本为3.7元，采用养护剂养护较采用塑料薄膜养护，材料成本至少降低了45%。

5 工程应用中需注意的问题

养护剂应在有效期内使用，且应在使用前将养护剂搅拌均匀。养护剂为厂方配好的标准养护剂液，使用时严禁加水稀释。实际生产过程中，应根据项目管径的大小，调节喷涂设备的流量、喷枪的喷幅、喷枪距配重层表面的距离，确保喷出的液体呈雾状，不漏喷。雨天不宜进行养护剂喷涂作业，养护剂未成膜前（成膜一般需 2 h～3h）一旦受到雨淋，应立即采取有效措施对海管混凝土配重涂层进行苫盖，并在雨后重新喷涂一层养护剂。对于在吊装、倒运过程中偶然出现的混凝土配重层脱落部位，应在场地适时修补，并采用便携式喷雾器对修补后的混凝土表面补喷养护剂。养护剂喷涂时，操作人员应正确配戴劳动防护用品，且不得站在顺风位置。

结语

JX-10B型混凝土养护剂及配套喷涂工艺设备在海管配重工程上进行了应用，养护剂养护的海管混凝土配重层性能指标满足项目需要。与以往采用塑料薄膜养护相比，海管混凝土配重层采用养护剂养护不仅缩短了养护时间，而且避免了塑料薄膜养护所产生的“白色污染”，既节能减排、科学环保，又有利于场地周转、节约生产成本，海管混凝土配重层养护质量也得到了充分保障，其在海管混凝土配重涂敷领域具有广阔的应用前景。

参考文献

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