國內首條不限速的高速：G9221杭紹甬高速使用科洛結構自防水效果

科洛結構自防水產品原理

科洛產品分為科洛永凝液DPS（外涂型產品）和科洛無機納米抗裂防滲劑（內摻型產品）兩個類別，可單獨或共同使用。內摻科洛抗裂防滲劑可降低水泥水化熱并縮小及平衡混凝土內外溫差，消除混凝土凝固過程中產生的拉力；外噴科洛永凝液DPS由外而內深層滲透，結晶密封，堵塞混凝土毛細孔，密實混凝土內部結構。

2試驗研究方案

根據科洛內摻型及外涂型產品類別，設定基準、內摻、外涂和內摻+外涂四種方式，對C50橋面鋪裝混凝土工作性能、抗壓強度、抗水滲透壓力、早期抗裂性能及混凝土碳化性能等進行試驗及比對分析。測試按照《公路工程水泥及水泥混凝土試驗規程》JTG 3420-2020等相關規定執行。

3試驗研究用相關材料

（1）水泥為兆山集團諸暨水泥有限公司普通硅酸鹽42.5級水泥；

（2）粉煤灰為嘉興電廠F類Ⅰ級灰；

（3）礦粉為日照京華新型建材有限公司S95等級；

（4）細集料為自加工機制砂（母料產地金華磐安）；

（5）粗集料為自加工5~25mm的連續級配碎石（母料產地金華磐安）；

（6）外加劑為浙江交工新材料有限公司聚羧酸系高性能減水劑；

（7）水為紹興市自來水。

以上材料均已檢測且各項指標滿足規范要求。

4混凝土性能測試試驗

4.1 混凝土配合比

表1混凝土配合比

注1：混凝土坍落度控制在200±20mm，外加劑用量根據坍落度測試情況進行調整，外加劑為一次性加入。

注2：外涂組試件按基準配合比攪拌、成型、并按規定齡期噴涂科洛DPS永凝。

注3：內摻+外涂組試件按內摻組配合比攪拌、成型，并按規定齡期噴涂科洛DPS永凝液。

4.2混凝土工作性能

4.2.1結果及分析

表2混凝土工作性能及參數檢測

注1：考慮基準組與外涂組混凝土配合比相同，混凝土性能參數檢測僅檢測一組。

注2：考慮內摻組與內摻+外涂組混凝土配合比相同，混凝土性能參數檢測僅檢測一組。

表2結果中表明，內摻0.3%~0.5%抗滲劑對混凝土工作性能無影響，對混凝土1h保坍有提升效果，并且可提高混凝土約6%初凝時間、11%終凝時間。

（a）基準組配合比坍落度205mm                       （b）內摻0.5%配合比坍落度200mm

4.3抗壓強度試驗

4.3.1成型及養護方式

抗壓強度試驗用混凝土試件尺寸為150mm*150mm*150mm,試件噴涂及養護如下表3所示。

表3抗壓強度用試件噴涂及養護方式

（a）外涂組抗壓強度試件噴涂DPS               （b ）外涂組抗壓強度試件噴涂DPS完成

4.3.2結果及分析

表4混凝土抗壓強度試驗結果

表4結果表明，對于C50混凝土，外涂科洛永凝液DPS 組較基準組抗壓強度比為104%；內摻0.3%~0.5%科洛水性無機納米抗裂防滲劑組較基準組抗壓強度比為 102%~108% ；內摻0.3%~0.5%科洛水性無機納米抗裂防滲劑和外涂永凝液DPS組較基準組抗壓強度比為 107%~111% 。

4.4 抗水滲透壓力試驗

4.4.1成型及養護方式

抗水滲透壓力試驗用混凝土試件尺寸為上表面直徑175mm,下表面直徑為185mm，高度為150mm的圓臺體，試件噴涂及養護如下表3所示。

表 5抗水滲透壓力試驗用試件噴涂及養護方式

          

（a）外涂組抗水滲透壓力試件噴涂DPS                                      （b）外涂組抗水滲透壓力試件噴涂完成4.4.2結果及分析

4.4.2結果及分析

表6抗水滲透壓力試驗結果

表6結果表明，對于C50混凝土，外涂科洛永凝液DPS組較基準組滲透高度比為61%；內摻0.3%~0.5%科洛水性無機納米抗裂防滲劑組較基準組滲透高度比為75%~46%；內摻0.3%~0.5%科洛水性無機納米抗裂防滲劑和外涂永凝液DPS組較基準組滲透高度比為52%~16%。

       （a）基準組試件劈開圖                                                          （b）0.5%內摻+外涂組試件劈開圖

4.5抗裂性能試驗

4.5.1成型及養護方式

根據《公路工程水泥及水泥混凝土試驗規程》T0573-2020試驗方式驗證早期抗裂性能，采用尺寸為 600mm×600mm×63mm 的平面薄板型試件，試件噴涂及養護方式如下：

表7早期抗裂試驗用試件噴涂及養護方式

                         （a）抗裂試件第二遍噴涂                                          （b）抗裂試件噴涂完成

4.5.2結果及分析

表8早期抗裂試驗結果

         

（a）基準組抗裂試件                                                    （b）內摻0.5%+外涂組抗裂試件

表8結果表明，對于C50混凝土，外涂科洛永凝液DPS組未見裂縫；內摻0.3%~0.5%科洛水性無機納米抗裂防滲劑組較基準組裂縫降低率為41%~83%；內摻0.3%~0.5%科洛水性無機納米抗裂防滲劑和外涂永凝液DPS組未見裂縫。

4.6混凝土碳化性能

4.6.1成型及養護方式

碳化試驗采用C50混凝土試件尺寸100mm*100mm*300mm,試件浸泡及養護方式如下表所示

表9碳化性能試驗用試件噴涂及養護方式

4.6.2結果及分析

表10碳化性能試件試驗結果

根據表10中結果表明，對于C50混凝土，外涂科洛永凝液DPS組較基準組34d抗碳化性提高80%；內摻0.3%~0.5%科洛水性無機納米抗裂防滲劑較基準組34d抗碳化性提高40%~60%；內摻0.3%~0.5%科洛水性無機納米抗裂防滲劑和外涂永凝液DPS組較基準組34d抗碳化性提高100%。

5室內試驗總結

通過C50混凝土內摻科洛無機納米抗裂防滲劑和外涂科洛永凝液DPS對混凝土性能影響的系統試驗研究，主要試驗結果如表11:

表11主要試驗結果匯總

表11中結果表明：

（1）內摻科洛無機納米抗裂防滲劑和外涂科洛永凝液對混凝土和易性影響不大，凝結時間有所提高。

（2）內摻科洛無機納米抗裂防滲劑和外涂科洛永凝液對混凝土強度影響不大或有所提高。

（3）內摻科洛無機納米抗裂防滲劑和外涂科洛永凝液對混凝土抗滲性能有一定提高，內摻0.3%~0.5%防滲劑組滲透高度為基準滲透高度75%~46%。外涂滲透高度為基準滲透高度61%。內摻0.3%~0.5%防滲劑+外涂DPS組滲透高度為基準滲透高度52%~16%。

（4）內摻科洛無機納米抗裂防滲劑和外涂科洛永凝液對混凝土早期抗裂效果有提高，內摻0.3%~0.5%防滲劑早期裂縫降低率為41%~83%。外涂DPS及內摻防滲劑+外涂DPS組室內試驗檢測均無裂縫。

（5）內摻科洛無機納米抗裂防滲劑和外涂科洛永凝液對抗碳化性能有提高，內摻0.3%~0.5%防滲劑34d抗碳化為基準組的40%~60%；外涂組碳化檢測34d抗碳化為基準組的80%；內摻0.3%~0.5%防滲劑+外涂組碳化檢測34d抗碳化為基準的100%。

（6）綜合以上，對C50混凝土使用科洛產品試驗研究，內摻及外涂產品對混凝土工作性能及強度影響不大或有所提高；參考抗滲、早期開裂及碳化試驗結果，內摻+外涂組優于外涂組，外涂組優于內摻組，內摻組優于基準配合比組。

6現場結構物應用情況

6.1橋面C30混凝土護欄

6.1.1施工及養護方式

表12混凝土護欄施工及養護

5.1.2混凝土護欄試驗結果分析

表13混凝土護欄施工試驗結果

根據表13中結果表明，內摻0.3%抗滲劑抗裂縫效果不明顯，外涂組及內摻0.3%抗滲+外涂組抗裂縫效果較為顯著。

6.2橋面C50混凝土鋪裝

6.2.1施工及養護方式

橋面鋪裝混凝土施工在基準及科洛產品方案以外，增加外涂養護劑組別進行施工比對。

表14橋面鋪裝混凝土施工及養護

（a）外涂組噴涂DPS永凝液                                               （b）內摻0.3%+外涂組噴涂DPS 永凝液

6.2.2橋面鋪裝混凝土結果分析

表15橋面鋪裝施工試驗結果

根據表15中結果表明，外涂養護劑組及外涂DPS組對橋面鋪裝抗裂縫有效果，但仍未完全消除；內摻0.3%抗滲+外涂組未發現裂縫，抗裂縫效果較為顯著。

          

（a）內摻0.3%+外涂組表面無裂縫       （b）內摻0.3%+外涂組表面無裂縫