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阅读 213 次 保湿养护对混凝土性能的影响

摘要:近年来混凝土原材料和配合比的变化,是早期开裂的原因之一。采取有效措施控制混凝土早期失水,是提高混凝土抗渗抗裂能力、提高耐久性保证混凝土后期振捣增长的重要手段。本文从混凝土的养护方面讨论了其对混凝土抗渗、抗裂以及耐久性的影响。...

 保湿养护对混凝土性能的影响

刘大鹏 谢国祥

陕西万隆房地产开发有限公司

广州富利建筑安装工程有限公司陕西分公司

前言

预拌混凝土的应用,大大提高了建筑质量。预拌混凝土的特点是大量掺加掺合料、大流态、砂率大、粗骨料粒径小、掺有缓凝剂。按照传统施工养护经验,混凝土易出现早期开裂。混凝土的早期裂缝一般不会对混凝土结构工程造成大的影响,但会影响混凝土的长期性和耐久性。有人预言,我国将在21世纪进入混凝土结构维修的高峰期。修复这些工程,需要巨额资金,将影响我国可持续发展。

混凝土开裂,使其抵御环境有害介质侵蚀的能力减弱,耐久性降低。近年来混凝土原材料和配合比的变化,是早期开裂的原因之一。大量的工程实践表明,只要对混凝土及时而充分的保湿养护,就能使早期开裂得到有效地控制。

一、混凝土裂缝的控制目标

    混凝土的裂缝分为微观裂缝和宏观裂缝,混凝土在承受荷载之前,其内部已经存在微裂缝和孔隙缺陷,宏观裂缝是指人们眼睛可见的裂缝。从结构受力及使用安全角度考虑,微裂缝和孔隙缺陷是无害的。从保护钢筋减缓混凝土被侵蚀的角度考虑,对可见裂缝加以控制,使其分布均匀,宽度减小。但从混凝土耐久性的角度考虑,不管是宏观裂缝还是微观缺陷,其对混凝土的耐久性是有害的。混凝土的耐久性破坏主要原因是其不密实,有害物质侵入到内部而引起的破坏。要提高混凝土的耐久性除在原材料选择、配合比优化之外就是在施工过程中控制混凝土的裂缝,减少混凝土的微观缺陷,提高混凝土的密实性。

    二、混凝土养护

    养护使保证混凝土强度增长,减少混凝土裂缝的关键环节。养护的关键是减少混凝土表面的水分挥发,保证混凝土强度的持续增长。现在的预拌混凝土由于采用了高效减水剂所以用水量少,水胶比降低。如果早期失水过快,无法为水泥提供足够的水分,水泥的水化就会停止,混凝土的强度也不会增长。因此养护是减少混凝土早期裂缝提高混凝土后期强度的关键环节。

    我国国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204规定:

    1、混凝土应在浇注完毕后的12小时以内加以覆盖并保湿养护;

    2、采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土浇水养护时间不得少于7天;对于掺缓凝型外加剂或有抗渗要求的混凝土,养护时间不得少于14天;

    3、浇水次数应能使混凝土处于潮湿状态,使混凝土的胶凝材料能够充分水化。

    混凝土可采用浇水、覆盖保湿、喷涂养护剂、冬季蓄热养护等方法进行养护。选择时应考虑现场条件、环境温湿度、构件特点、技术要求、施工操作等因素。

    预拌混凝土中的泵送剂一般由减水剂和缓凝剂组成。缓凝剂的功能是混凝土在浇筑前,拟制水泥水化,减少混凝土拌合物的坍落度损失,便于运输、泵送和浇筑。当混凝土浇筑完毕,达到初凝时混凝土开始迅速水化,而此时混凝土的初始强度很低,稍微受到一点外力的影响,混凝土就会开裂,因此需要及时的覆盖,防止失水。根据我们多年的工作经验,混凝土在浇筑完毕,就开始采用塑料薄膜覆盖,覆盖的时间因施工时的环境温度、湿度有关,还与混凝土的拌合物性能有关,应根据实际情况,具体确定。

    采用塑料薄膜覆盖养护时,混凝土全部表面覆盖严密,并应保持膜内有凝结水;采用养护剂养护时,应通过试验检验养护剂的保湿效果。

    混凝土的裂缝,大多是早期的塑性裂缝,这些裂缝发生在混凝土浇筑后4-20小时之间,其主要原因就是混凝土没有进行覆盖养护或者是覆盖不严,控制混凝土的早期裂缝,保湿覆盖养护是关键。

    三、养护时间对混凝土的影响

    从混凝土的特性来讲,养护的时间越长越好。但是混凝土的养护会受到施工工期、模板周转周期等因素的影响。

    混凝土配合比的拌合用水是混凝土的重要组成部分,在已浇筑振动密实成型的混凝土中占有一定空间。这部分水所占的空间,最终只能由水化产物填充。水分损失后由空气填充,则会成为失水缺陷。失水越多,混凝土缺陷也越严重。防止这些缺陷的最好办法也就是利用胶凝材料的水化产物及时填补。以早期水化和后期水化的阶段划分,其方法有二:一是从振实抹平开始至湿养护结束,必须防止混凝土失水,防止失水也就防止了失水缺陷的生成;二是考虑水泥早期水化有一定的未水化水泥颗粒以及一定的掺合材料,利用胶凝材料后期的水化产物使微裂缝和微孔隙缺陷自愈合。胶凝材料后期的水化,则要具备一定的湿度条件才能持续不断的进行。

    混凝土失水时,总是先形成不可见孔隙缺陷而后才可能形成可见裂缝。孔隙缺陷的形成先从混凝土表面开始,随着失水量的增多,孔隙缺陷逐渐向深处发展。随着孔隙加深,孔内水的液面下降,孔内负压逐渐增大,产生收缩力,使混凝土收缩。这时混凝土尚不具备强度,或强度还很低,还不足以抵抗这种收缩应力,于是产生可见裂缝,以释放应力。

    根据试验资料,预拌混凝土的3d强度约为28d强度的35%~60%,7d强度约为28d强度的60% ~85%。前3天混凝土表面若不失水,之后继续浇水保湿至7天,基本上能保证混凝土的质量。

    四、二次抹压的作用不可忽视

    混凝土浇筑振动后,为了表面的平整度,必须用木抹子将表面抹平,一次抹平后,还应再抹压一次,这次不只是抹平,还要“压”,将混凝土表面抹压密实,故称为“二次抹压”。二次抹压的主要作用有三:一是消除混凝土的表面缺陷,二是提高混凝土表层的密实度,三是表层密实度提高后,减缓了混凝土内水分迁移蒸发的速度,提高了混凝土的抗裂能力。

    二次抹压相当于对混凝土表面进行再一次密实成型,由此消除已形成的初始缺陷。这对混凝土耐久性的提高十分重要。

    结语

    本文阐述的核心问题就是混凝土早期失水问题,采取有效措施控制混凝土早期失水,是提高混凝土抗渗抗裂能力、提高耐久性保证混凝土后期振捣增长的重要手段。

(本文来源:陕西省土木建筑学会   文径网络风险项目投资中心:刘红娟 尹维维 编辑   刘真 文径 审核)

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