冬季橋梁墩柱混凝土蒸汽養(yǎng)護(hù)溫濕控制研究

摘" 要：針對(duì)冬季橋梁墩身混凝土自然養(yǎng)護(hù)效果不佳、傳統(tǒng)保溫棚施工難度大造價(jià)高等問(wèn)題，在西安高新區(qū)秦鎮(zhèn)灃河大橋項(xiàng)目進(jìn)行墩身混凝土智能蒸汽養(yǎng)護(hù)罩的應(yīng)用試驗(yàn)。結(jié)果表明，蒸汽養(yǎng)護(hù)罩最佳養(yǎng)護(hù)溫度為70 ℃，采用智能蒸汽養(yǎng)護(hù)罩可實(shí)現(xiàn)對(duì)墩身混凝土長(zhǎng)時(shí)間地高效保濕養(yǎng)護(hù)；與自然養(yǎng)護(hù)相比，采用蒸汽養(yǎng)護(hù)罩養(yǎng)護(hù)56 d齡期橋梁墩柱混凝土表層碳化深度減少61.1%，墩柱混凝土回彈強(qiáng)度增加17.89%，混凝土表面密實(shí)性顯著提高。采用智能蒸汽養(yǎng)護(hù)罩不僅可以提升養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，而且操作簡(jiǎn)便，省時(shí)省工，節(jié)約水資源，具有較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：橋梁墩柱；冬季養(yǎng)護(hù)；智能蒸汽養(yǎng)護(hù)罩；養(yǎng)護(hù)溫度；現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)；強(qiáng)度；碳化

中圖分類(lèi)號(hào)：TU997" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " 文章編號(hào)：2095-2945（2024）25-0053-06

Abstract： In view of the poor effect of bridge pier concrete maintenance in winter， the difficulty and high cost of traditional insulation shed construction， the application test of intelligent steam shield of pier concrete was carried out in the project of Fenghe Bridge in Qinzhen Town， Xi'an High-tech Zone. The results show that the optimum curing temperature of steam curing cover is 70 ℃， and the intelligent steam curing cover can be used to maintain the moisture of pier concrete for a long time. Compared with natural maintenance， the carbonization depth of concrete surface of 56-day-old bridge pier columns cured by steam curing cover is reduced by 61.1%， the rebound strength of pier concrete is increased by 17.89%， and the surface compactness of concrete is significantly improved. The use of intelligent steam cover can not only improve the maintenance quality， but also easy to operate， save time and labor， save water resources， and has better social and economic benefits.

Keywords： bridge pier; maintenance in winter; intelligent steam shield; maintenance temperature; field test; strength; carbonization

橋梁施工過(guò)程中，墩柱的混凝土施工是影響橋梁墩柱質(zhì)量的關(guān)鍵工序之一，特別是冬季墩柱混凝土的養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)，如養(yǎng)護(hù)方式不當(dāng)，墩柱就可能會(huì)產(chǎn)生裂縫，不僅影響墩柱的美觀(guān)，而且會(huì)降低墩柱的承載能力，進(jìn)而影響橋梁的整體性能。為提高設(shè)備利用率及勞動(dòng)生產(chǎn)率，縮短生產(chǎn)周期，目前混凝土冬季常采用蒸汽養(yǎng)護(hù)技術(shù)，高溫蒸汽可促進(jìn)混凝土內(nèi)部水化反應(yīng)，使混凝土的早期強(qiáng)度快速增長(zhǎng)，從而達(dá)到早期拆模的強(qiáng)度要求。然而，蒸汽養(yǎng)護(hù)不當(dāng)會(huì)對(duì)混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)形成不良影響，Shideler 等研究相比于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，蒸汽養(yǎng)護(hù)會(huì)使水泥砂漿的總孔隙率增大；Kjellsen等研究表明，早期高溫會(huì)增加C-S-H凝膠的聚合度，降低層間孔隙率，密實(shí)度的增加造成水化產(chǎn)物的體積減小，最終導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)粗化；Jiang等學(xué)者深入探究了蒸汽養(yǎng)護(hù)工藝在混凝土強(qiáng)度及耐久性方面的作用效果。他們經(jīng)過(guò)一系列嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)研究，得出了重要結(jié)論：蒸汽養(yǎng)護(hù)工藝能夠顯著提升混凝土的早期強(qiáng)度。這一發(fā)現(xiàn)對(duì)于加速工程進(jìn)度，提高工程質(zhì)量具有重要意義。然而，該工藝可能在一定程度上對(duì)混凝土的耐久性產(chǎn)生不利影響，這需要在實(shí)際應(yīng)用中給予特別關(guān)注和妥善處理。這一研究成果不僅為我們提供了關(guān)于蒸汽養(yǎng)護(hù)工藝的深入了解，也為混凝土施工技術(shù)的優(yōu)化提供了重要參考；賀智敏等通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，不恰當(dāng)?shù)恼羝B(yǎng)護(hù)工藝會(huì)造成混凝土表層孔隙變大、整體產(chǎn)生腫脹變形、混凝土脆性變大等熱損傷效應(yīng)。綜上所述，高溫蒸養(yǎng)能提高混凝土早期強(qiáng)度，但對(duì)混凝土的微觀(guān)結(jié)構(gòu)及后期性能會(huì)產(chǎn)生一定的不利影響。針對(duì)上述問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者通過(guò)對(duì)混凝土蒸養(yǎng)條件及工藝的完善及改進(jìn)，避免蒸養(yǎng)帶來(lái)的不利影響。李敏霞針對(duì)大體積混凝土箱梁的蒸汽養(yǎng)護(hù)工藝開(kāi)展了深入的實(shí)驗(yàn)分析，系統(tǒng)性地研究和探討了該工藝的關(guān)鍵環(huán)節(jié)與要素?；谶@些研究，她成功地制定了一套全面且細(xì)致的混凝土箱梁蒸汽養(yǎng)護(hù)工藝流程，為相關(guān)領(lǐng)域提供了實(shí)用的操作指南。楊艷紅等為解決混凝土箱梁蒸汽養(yǎng)護(hù)過(guò)程中設(shè)備管理以及溫度控制的精細(xì)度問(wèn)題，巧妙地設(shè)計(jì)了一套高效的蒸汽養(yǎng)護(hù)溫度控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)顯著提升了溫度控制的準(zhǔn)確性和養(yǎng)護(hù)效果，為混凝土箱梁蒸汽養(yǎng)護(hù)的自動(dòng)化與智能化管理奠定了基礎(chǔ)。楊昆則從混凝土性能的角度出發(fā)，詳細(xì)分析了蒸汽養(yǎng)護(hù)方式對(duì)混凝土各項(xiàng)性能指標(biāo)的影響，并據(jù)此給出了合理的蒸汽養(yǎng)護(hù)建議。他的研究不僅揭示了蒸汽養(yǎng)護(hù)與混凝土性能之間的內(nèi)在聯(lián)系，還為優(yōu)化蒸汽養(yǎng)護(hù)工藝提供了科學(xué)的理論依據(jù)。這3名學(xué)者的研究共同為混凝土蒸汽養(yǎng)護(hù)技術(shù)的完善與發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。

但是對(duì)于橋梁墩柱混凝土冬季養(yǎng)護(hù)措施，受限于其獨(dú)特的豎向、立式結(jié)構(gòu)，目前尚無(wú)簡(jiǎn)單實(shí)用的蒸汽養(yǎng)護(hù)裝置，而且關(guān)于不同的蒸養(yǎng)參數(shù)對(duì)橋梁墩柱混凝土強(qiáng)度及耐久性影響，相關(guān)報(bào)道文獻(xiàn)較少。為保障橋梁墩柱混凝土冬季養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，提高橋梁墩柱混凝土的強(qiáng)度及耐久性，在西安高新區(qū)秦鎮(zhèn)灃河大橋工程中對(duì)墩柱混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行了智能蒸汽養(yǎng)護(hù)罩的應(yīng)用試驗(yàn)，并測(cè)試和分析了不同養(yǎng)護(hù)方式及不同蒸養(yǎng)溫度下墩柱混凝土的養(yǎng)護(hù)效果和質(zhì)量，對(duì)冬季橋梁墩柱混凝土蒸汽養(yǎng)護(hù)方式提出合理建議。

1" 智能蒸汽養(yǎng)護(hù)罩的工作原理

智能蒸汽養(yǎng)護(hù)罩是由陜建華山路橋集團(tuán)公司針對(duì)高大橋梁墩柱開(kāi)發(fā)的一種新型智能蒸汽養(yǎng)護(hù)裝置（圖1），該裝置可抑制墩柱混凝土水分散失，并且可根據(jù)外界環(huán)境對(duì)罩內(nèi)溫濕度進(jìn)行智能調(diào)節(jié)。該雙重功能的實(shí)現(xiàn)是由緊貼混凝土表面的親水性無(wú)紡布層、蒸汽管道、隔熱保溫材料和溫度傳感器等完成的。墩柱模板安裝完成后，將蒸汽養(yǎng)護(hù)罩套在模板上。混凝土澆筑完成后，利用電力蒸汽鍋爐產(chǎn)生蒸汽，經(jīng)輸氣管輸送至保溫罩內(nèi)，達(dá)到混凝土澆筑后升溫、保溫或防凍要求（即對(duì)周邊墩柱混凝土加熱）。另外，設(shè)置于養(yǎng)護(hù)罩內(nèi)的溫度傳感器具備自動(dòng)報(bào)警功能。當(dāng)養(yǎng)護(hù)罩內(nèi)溫度低于設(shè)定值時(shí)，觸發(fā)報(bào)警，啟動(dòng)鍋爐開(kāi)始運(yùn)行，以防止混凝土受凍，當(dāng)罩內(nèi)達(dá)到最高溫度時(shí)，停止鍋爐運(yùn)行，節(jié)約系統(tǒng)的電力消耗，有利于降低成本。同時(shí)養(yǎng)護(hù)罩具有封閉功能，可使墩柱形成一個(gè)密封的保護(hù)環(huán)境，阻擋了外部的風(fēng)雨雪，并且防止蒸汽擴(kuò)散，從而使墩身混凝土表面在養(yǎng)護(hù)期保持合適的溫濕度狀態(tài)。

2" 試驗(yàn)

2.1" 工程背景

西安高新區(qū)秦鎮(zhèn)灃河大橋全橋共有8跨，左右2幅1—7號(hào)墩為樁基礎(chǔ)圓柱墩結(jié)構(gòu)，柱徑為1.6 m，墩高8～15.5 m，設(shè)計(jì)年限100 a，為保證工程進(jìn)度，墩柱混凝土澆筑在冬季實(shí)施。

2.2" 原材料及配比分析

設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度為C30；水泥采用P·Ⅱ42.5；粗骨料采用最大粒徑為31.5 mm的級(jí)配連續(xù)集料；細(xì)骨料采用含泥量不高于2.4%的天然河沙，其細(xì)度模數(shù)為2.8。試驗(yàn)混凝土配合比為m水泥∶m粗料∶m細(xì)料∶m減水劑∶m水=1∶3.5∶1.9∶0.013∶0.54，攪拌好的混凝土抗壓強(qiáng)度實(shí)測(cè)34.5 MPa，坍落度140 mm。

2.3" 試驗(yàn)方案

為保證試驗(yàn)效果，現(xiàn)場(chǎng)澆筑直徑1 600 mm、高度3 000 mm的試驗(yàn)墩，采用項(xiàng)目自行研發(fā)的智能蒸汽養(yǎng)護(hù)罩對(duì)試驗(yàn)墩進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)，試驗(yàn)溫度條件分別為（50±2）℃、（70±2）℃、（90±2）℃，相對(duì)濕度均大于95%，對(duì)應(yīng)編號(hào)為D50、D70、D90，試驗(yàn)墩如圖2所示。測(cè)試試驗(yàn)墩在不同恒溫養(yǎng)護(hù)條件下及自然養(yǎng)護(hù)下（編號(hào)ZY）不同齡期（3、5、7、14、28和56 d）的強(qiáng)度，同時(shí)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)下溫度（20±2）℃、相對(duì)濕度均不小于95%凝土試塊強(qiáng)度（編號(hào)BY）混凝土試塊強(qiáng)度（編號(hào)BY）。

2.4" 試驗(yàn)方法

根據(jù)JTG/T F50—2011《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》對(duì)試驗(yàn)墩進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)。根據(jù)GB/T 50081—2019《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，為精確測(cè)試試驗(yàn)墩混凝土的強(qiáng)度特性，必須遵循嚴(yán)格的蒸汽養(yǎng)護(hù)流程。此流程細(xì)分為靜停、升溫、恒溫及降溫4個(gè)關(guān)鍵階段，并需嚴(yán)格遵循以下養(yǎng)護(hù)制度：在靜停期間，為確?；炷脸醪侥Y(jié)不受干擾，應(yīng)保持養(yǎng)護(hù)罩內(nèi)部的環(huán)境溫度不低于5 ℃。澆筑工作完成后，待混凝土達(dá)到終凝狀態(tài)，即開(kāi)始進(jìn)入升溫階段。升溫過(guò)程中，為確?；炷羶?nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，升溫速度需嚴(yán)格控制在每小時(shí)不超過(guò)10 ℃。隨后進(jìn)入恒溫階段，此階段溫度分別維持在50、70和90 ℃，以確保混凝土在不同溫度條件下的養(yǎng)護(hù)效果。最后的降溫階段同樣需要精細(xì)控制，降溫速度也不宜超過(guò)10 ℃/h，以防止因溫度變化過(guò)快對(duì)混凝土造成不利影響。這套精細(xì)化的蒸汽養(yǎng)護(hù)制度，不僅有助于提高混凝土的力學(xué)性能，也為后續(xù)的混凝土強(qiáng)度測(cè)試提供了可靠的基礎(chǔ)。為保證最優(yōu)的蒸養(yǎng)效果，本次試驗(yàn)靜停、升溫、恒溫和降溫時(shí)間分別為2、2、4和2 h。

3" 試驗(yàn)結(jié)果及分析

3.1" 強(qiáng)度變化規(guī)律

根據(jù)圖3所展示的不同試驗(yàn)溫度條件下混凝土的強(qiáng)度變化規(guī)律，可以清晰地觀(guān)察到，在5種不同的養(yǎng)護(hù)條件下，混凝土強(qiáng)度的增長(zhǎng)速度呈現(xiàn)出各異的態(tài)勢(shì)。然而，其都存在一個(gè)共同點(diǎn)，那就是在14 d的時(shí)間點(diǎn)上，混凝土強(qiáng)度均呈現(xiàn)出較快的增長(zhǎng)趨勢(shì)。具體來(lái)說(shuō)，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)、蒸汽養(yǎng)護(hù)（50 ℃）、蒸汽養(yǎng)護(hù)（70 ℃）、蒸汽養(yǎng)護(hù)（90 ℃）以及自然養(yǎng)護(hù)條件下，混凝土在14 d時(shí)的強(qiáng)度分別達(dá)到了28 d強(qiáng)度的87.56%、95.62%、97.58%、95.87%和81.41%。這一數(shù)據(jù)明確表明，在第14 d時(shí)，各種養(yǎng)護(hù)條件下的混凝土強(qiáng)度均已達(dá)到或接近其28 d強(qiáng)度的較高水平。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，14 d后混凝土強(qiáng)度的增長(zhǎng)速度明顯趨于平緩，這意味著在此之后的養(yǎng)護(hù)對(duì)于混凝土強(qiáng)度的提升效果將變得相對(duì)有限。因此，基于以上觀(guān)察和數(shù)據(jù)分析，建議在冬季橋梁墩柱混凝土的蒸汽養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)當(dāng)不少于14 d。這樣的養(yǎng)護(hù)時(shí)長(zhǎng)不僅能夠確?；炷猎缙趶?qiáng)度的迅速增長(zhǎng)，還能夠?yàn)槠涮峁┧璧臐穸扰c溫度條件，從而有效保障橋梁墩柱混凝土的結(jié)構(gòu)性能和使用壽命。

根據(jù)圖3的展示，還可以觀(guān)察到，在14 d時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)、蒸汽養(yǎng)護(hù)（50 ℃）、蒸汽養(yǎng)護(hù)（70 ℃）以及蒸汽養(yǎng)護(hù)（90 ℃）的強(qiáng)度曲線(xiàn)出現(xiàn)了一個(gè)顯著的交點(diǎn)。在這一交點(diǎn)之前的齡期內(nèi)，不同養(yǎng)護(hù)條件下的混凝土強(qiáng)度呈現(xiàn)出清晰的排序：蒸汽養(yǎng)護(hù)（70 ℃）的混凝土強(qiáng)度最高，緊隨其后的是蒸汽養(yǎng)護(hù)（90 ℃）和蒸汽養(yǎng)護(hù)（50 ℃），而標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)和自然養(yǎng)護(hù)條件下的混凝土強(qiáng)度則相對(duì)較低。然而，在此交點(diǎn)之后的齡期中，情況發(fā)生了逆轉(zhuǎn)。此時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)下的混凝土強(qiáng)度逐漸超越了其他蒸汽養(yǎng)護(hù)條件，成為了強(qiáng)度最高的養(yǎng)護(hù)方式，其次是蒸汽養(yǎng)護(hù)，而自然養(yǎng)護(hù)下的混凝土強(qiáng)度仍然保持在相對(duì)較低的水平。這一現(xiàn)象深刻揭示了養(yǎng)護(hù)溫度對(duì)混凝土強(qiáng)度發(fā)展的影響。在早期階段，較高的養(yǎng)護(hù)溫度能夠顯著促進(jìn)混凝土強(qiáng)度的快速增長(zhǎng)。然而，過(guò)高的溫度也可能導(dǎo)致混凝土內(nèi)部產(chǎn)生裂縫和有害孔，這些缺陷在混凝土硬化的后期階段會(huì)阻礙其強(qiáng)度的進(jìn)一步提升。因此，盡管高溫養(yǎng)護(hù)在早期能夠帶來(lái)強(qiáng)度的快速增長(zhǎng)，但長(zhǎng)期來(lái)看，過(guò)高的溫度并不利于混凝土達(dá)到其最優(yōu)強(qiáng)度。這一發(fā)現(xiàn)對(duì)于指導(dǎo)混凝土養(yǎng)護(hù)實(shí)踐具有重要的指導(dǎo)意義。

圖4清晰地展示了不同養(yǎng)護(hù)工藝下混凝土強(qiáng)度隨齡期的增長(zhǎng)趨勢(shì)。從圖4中可以觀(guān)察到，當(dāng)混凝土采用蒸汽養(yǎng)護(hù)工藝時(shí)，其強(qiáng)度表現(xiàn)出與自然養(yǎng)護(hù)方式明顯的差異。具體而言，在各個(gè)齡期，蒸汽養(yǎng)護(hù)的混凝土強(qiáng)度均有一定程度的提升。在3 d齡期時(shí)，這種差異尤為顯著，蒸汽養(yǎng)護(hù)的混凝土強(qiáng)度達(dá)到了相同條件下自然養(yǎng)護(hù)混凝土強(qiáng)度的4倍至4.5倍。然而，隨著齡期的延長(zhǎng)，這種強(qiáng)度差異逐漸縮小，但在28 d齡期時(shí)，蒸汽養(yǎng)護(hù)的混凝土強(qiáng)度仍然保持在自然養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度的1.3倍以上。

將蒸汽養(yǎng)護(hù)與標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)進(jìn)行對(duì)比時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)，在7 d齡期之前，蒸汽養(yǎng)護(hù)的混凝土強(qiáng)度相較于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)有所提高。特別是在1 d齡期時(shí)，蒸汽養(yǎng)護(hù)的混凝土強(qiáng)度竟然是標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)混凝土強(qiáng)度的3—7倍。這一顯著差異突顯了蒸汽養(yǎng)護(hù)工藝對(duì)混凝土早期強(qiáng)度的重要性。在3 d齡期時(shí)，蒸汽養(yǎng)護(hù)的混凝土強(qiáng)度是標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)混凝土強(qiáng)度的1.3倍至1.5倍。到了7 d時(shí)，蒸汽養(yǎng)護(hù)的強(qiáng)度略高于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)。然而，值得注意的是，7 d之后，2種養(yǎng)護(hù)方式之間的強(qiáng)度差距逐漸縮小，最終在28 d齡期時(shí)，蒸汽養(yǎng)護(hù)的混凝土強(qiáng)度約為標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度的95%。這些數(shù)據(jù)充分表明，蒸汽養(yǎng)護(hù)工藝在提升混凝土早期強(qiáng)度方面具有顯著效果，盡管長(zhǎng)期來(lái)看，與標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的差距會(huì)逐漸縮小，但其仍然是一種有效的養(yǎng)護(hù)方法，能夠加速混凝土強(qiáng)度的發(fā)展。

進(jìn)一步深入分析蒸汽養(yǎng)護(hù)混凝土的試驗(yàn)結(jié)果，觀(guān)察到在相同的靜停時(shí)間條件下，不同的蒸養(yǎng)溫度對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響呈現(xiàn)出一定的規(guī)律。具體而言，隨著蒸養(yǎng)溫度的增加，墩柱混凝土的強(qiáng)度確實(shí)略有提高。然而，當(dāng)蒸養(yǎng)溫度過(guò)高時(shí)，混凝土強(qiáng)度的增加并不明顯。這一現(xiàn)象可能源于過(guò)高的溫度對(duì)混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的負(fù)面影響，導(dǎo)致其強(qiáng)度提升受限。本次實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，蒸養(yǎng)溫度在70 ℃時(shí)，混凝土強(qiáng)度達(dá)到最佳效果。但當(dāng)溫度提升至90 ℃時(shí)，墩柱混凝土強(qiáng)度的提升變得不再明顯。此外，過(guò)高的溫度還會(huì)導(dǎo)致能源的浪費(fèi)，這既不經(jīng)濟(jì)也不環(huán)保。同時(shí)，研究還發(fā)現(xiàn)，隨著蒸汽養(yǎng)護(hù)時(shí)間的延長(zhǎng)，早期混凝土的強(qiáng)度確實(shí)有明顯提高。然而，對(duì)于28 d的強(qiáng)度而言，差異并不顯著。值得注意的是，過(guò)長(zhǎng)的蒸汽養(yǎng)護(hù)時(shí)間反而可能會(huì)降低28 d的強(qiáng)度。這可能是因?yàn)檫^(guò)長(zhǎng)的養(yǎng)護(hù)時(shí)間導(dǎo)致混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，進(jìn)而影響了其長(zhǎng)期強(qiáng)度。因此，結(jié)合混凝土現(xiàn)場(chǎng)施工蒸汽養(yǎng)護(hù)的實(shí)際需求，需要合理制定蒸汽養(yǎng)護(hù)工藝。這不僅要考慮蒸養(yǎng)溫度和時(shí)間，還要兼顧混凝土的強(qiáng)度和耐久性。通過(guò)精確控制這些參數(shù)，可以確?；炷恋男阅艿玫阶罴寻l(fā)揮，既滿(mǎn)足施工要求，又保證了結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。這樣的養(yǎng)護(hù)策略不僅具有經(jīng)濟(jì)效益，還能為環(huán)境保護(hù)作出貢獻(xiàn)。

3.2" 蒸汽養(yǎng)護(hù)對(duì)墩柱耐久性的影響

混凝土碳化是混凝土中的氫氧化鈣與空氣中或水中溶的二氧化碳或其他酸性物質(zhì)反應(yīng)變成碳酸鈣而失去堿性的過(guò)程，墩柱混凝土碳化嚴(yán)重會(huì)對(duì)墩柱的耐久性造成影響，采用酚酞酒精溶液利用酸堿反應(yīng)原理可定性檢測(cè)墩柱混凝土碳化程度，當(dāng)酚酞指示劑變紅則說(shuō)明混凝土未發(fā)生碳化，當(dāng)顯示無(wú)色則說(shuō)明二氧化碳已擴(kuò)散到混凝土內(nèi)部，混凝土已發(fā)生碳化現(xiàn)象。

通過(guò)對(duì)不同養(yǎng)護(hù)方式下28 d齡期的墩柱混凝土進(jìn)行酚酞試驗(yàn)，得到了顯色反應(yīng)的結(jié)果，如圖5所展示的那樣。從圖5中可以明確觀(guān)察到，采用智能蒸汽養(yǎng)護(hù)罩進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的混凝土表面，呈現(xiàn)出鮮明的紫紅色。這一特定的顏色反應(yīng)表明混凝土中的堿性物質(zhì)仍然保持較高的濃度，因此混凝土的碳化程度相對(duì)較低。這一現(xiàn)象進(jìn)一步證明了智能蒸汽養(yǎng)護(hù)罩在混凝土養(yǎng)護(hù)過(guò)程中的有效性，其提供的養(yǎng)護(hù)環(huán)境有利于保護(hù)混凝土免受過(guò)度碳化的影響，從而確保了墩柱混凝土的耐久性。簡(jiǎn)而言之，智能蒸汽養(yǎng)護(hù)罩對(duì)墩柱混凝土耐久性的負(fù)面影響微乎其微，反而有助于維護(hù)和提高混凝土的使用壽命。

通過(guò)系統(tǒng)地檢測(cè)不同齡期以及不同養(yǎng)護(hù)方式（包括自然養(yǎng)護(hù)和70 ℃蒸汽養(yǎng)護(hù)）下的墩柱混凝土碳化深度，獲得了詳實(shí)的數(shù)據(jù)，見(jiàn)表1。分析這些數(shù)據(jù)，可以得出以下結(jié)論：在自然養(yǎng)護(hù)方式下，56 d齡期的墩柱混凝土表面碳化程度相對(duì)較高，具體碳化深度達(dá)到了3.6 mm。然而，在相同齡期下，采用智能蒸汽養(yǎng)護(hù)的墩柱混凝土表面碳化深度僅為1.4 mm。這意味著與自然養(yǎng)護(hù)相比，智能蒸汽養(yǎng)護(hù)使得碳化深度降低了61.1%。這一顯著的差異進(jìn)一步證明了智能蒸汽養(yǎng)護(hù)技術(shù)在有效抑制墩身混凝土表面碳化發(fā)展方面的優(yōu)越性，從而有助于確保墩柱的長(zhǎng)期耐久性。因此，智能蒸汽養(yǎng)護(hù)不僅提高了工程質(zhì)量，還為保證混凝土結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期性能提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。

4" 結(jié)論

針對(duì)橋梁高大墩柱混凝土養(yǎng)護(hù)困難、冬季灑水養(yǎng)護(hù)效果不佳等問(wèn)題，在西安高新區(qū)秦鎮(zhèn)灃河大橋項(xiàng)目工程中進(jìn)行了智能蒸汽養(yǎng)護(hù)罩應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)、蒸汽養(yǎng)護(hù)（50 ℃）、蒸汽養(yǎng)護(hù)（70 ℃）、蒸汽養(yǎng)護(hù)（90 ℃）和自然養(yǎng)護(hù)下通過(guò)測(cè)定墩柱強(qiáng)度及碳化實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論如下。

1）蒸汽養(yǎng)護(hù)（70 ℃）墩柱混凝土養(yǎng)護(hù)效果最佳，既提高了混凝土早期強(qiáng)度，又節(jié)省資源。

2）與自然養(yǎng)護(hù)相比，智能蒸汽養(yǎng)護(hù)罩在56 d齡期墩身混凝土的應(yīng)用中表現(xiàn)出顯著的優(yōu)勢(shì)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，采用智能蒸汽養(yǎng)護(hù)罩養(yǎng)護(hù)的墩身混凝土表層碳化深度相較于自然養(yǎng)護(hù)降低了高達(dá)61.1%，這一結(jié)果充分證明了智能蒸汽養(yǎng)護(hù)罩在防止混凝土碳化方面的卓越效果。同時(shí)，墩柱混凝土的回彈強(qiáng)度也增加了17.9%，這進(jìn)一步印證了智能蒸汽養(yǎng)護(hù)罩在提升混凝土強(qiáng)度方面的積極作用。這些改善主要?dú)w功于智能蒸汽養(yǎng)護(hù)罩在提供穩(wěn)定濕度環(huán)境的同時(shí)，有效地促進(jìn)了墩身混凝土的水化反應(yīng)，從而顯著提高了混凝土的密實(shí)度和強(qiáng)度。

3）從實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性角度來(lái)看，智能蒸汽養(yǎng)護(hù)罩展現(xiàn)出其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。其操作簡(jiǎn)便，能夠顯著節(jié)省勞動(dòng)力和時(shí)間成本，同時(shí)在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了水資源的有效利用，體現(xiàn)了節(jié)水環(huán)保的理念。綜上所述，智能蒸汽養(yǎng)護(hù)罩膜技術(shù)不僅在技術(shù)層面顯著提升了墩柱混凝土的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，還在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益方面展現(xiàn)出強(qiáng)大的潛力。其易于操作、節(jié)省資源的特點(diǎn)使其在實(shí)際工程中具有廣泛的應(yīng)用前景，因此智能蒸汽養(yǎng)護(hù)罩技術(shù)的推廣和應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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