混凝土养护在混凝土中能起到什么作用?
2.养护环境对混凝土强度形成的影响
养护环境主要包括养护温度和湿度两个因素。养护温度对混凝土强度的形成起着重要的作用。对于混凝土的硬化,水泥的水化在中间起着重要的作用。较高的养护温度可以加快混凝土的初始水化速度,混凝土的初始强度也较高。但初始养护温度越高,后期混凝土强度下降越大。因为快速的初始水化反应会导致水化产物分布不均匀,水化产物分布低的地方会成为水泥浆体中的薄弱环节,从而降低整体强度;水化产物分布较高的区域包裹在水泥颗粒周围,阻碍了水化反应的继续进行,从而降低了水化产物的产量。在养护温度较低的情况下,由于水化速度较慢,扩散时间充足,水化物在水泥石中分布均匀,有利于后期强度的发展。实际施工中一般固化温度不低于5摄氏度。当温度降到零度以下时,由于混凝土中大部分的水结冰,水泥颗粒无法与冰发生反应,混凝土的强度停止发展。
另外,养护期间必须保证混凝土的养护湿度。周围环境的湿度对水泥的水化能否正常进行有着显著的影响:适度的湿度可以使水泥的水化顺利进行,从而使混凝土的强度得到充分发挥。如果湿度不够,混凝土就会失水干燥,影响水泥的正常水化,甚至停止水化,降低混凝土的强度。随着水泥水化反应的进行,混凝土中水泥凝胶的体积不断增大,而毛细管腔的体积减小,混凝土的密度和强度增大。如果将混凝土在空气中的养护与在水中的养护进行比较,可以发现,在空气中养护的混凝土强度会降低,后期强度会衰减,而在水中养护的强度会明显提高。在正常养护条件下,混凝土的强度会随着龄期的增加而增加。因为水泥水化只能发生在充满水的毛细管中。而且混凝土土中的大量自由水在水泥水化过程中逐渐被生成的凝胶吸收,内部水化反应的水越来越少。这不仅严重降低了混凝土的强度,而且由于水化作用的失败,增加了混凝土内部结构的孔隙率和透水性,或形成收缩裂缝,从而影响耐久性。因此,为了使混凝土正常水化,需要在成型后的一定时间内保持周围环境一定的湿度。即使在水不完全饱和的情况下,混凝土也会水化。水泥可以从这些储层中吸水并进一步水化,但水化速度随着水泥浆体中相对湿度的降低而减慢。因此,为防止失水而封闭的混凝土的水化和强度增长率将高于一直处于湿养护中的混凝土。如果湿度下降到相对湿度80%以下,所有的水化就会停止,这种情况可能发生在水灰比较低的混凝土中。混凝土湿养护时间越长,强度越高,但在实际工程中很难长期保持。在工程中,通常在混凝土表面覆盖草袋并不断浇水,以防止混凝土的异常收缩。实验表明,湿养护7天左右就能保证最终达到湿养护28天的强度。因此,混凝土的浇水养护时间通常为7天,可根据空气湿度、温度、水泥品种、外加剂等情况延长或缩短。
因此,控制混凝土浇筑后养护的温湿度非常重要。夏天要特别注意浇水,保持必要的湿度,冬天要特别注意保持必要的温度。混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期,施工中应多加注意。需要在成型后的一定时间内保持周围环境一定的温度和湿度进行养护,以更好地增强混凝土的强度,更好地保证建筑在施工过程中的强度和耐久性。
3.湿热处理对混凝土强度形成的影响。
在实际施工中,尤其是冬季施工,混凝土一般采用湿热处理方法。湿热处理可以提高混凝土强度的发展速度,取得良好的生产效率和经济效益。湿热处理时,可应用延迟加热养护的原理,将早期高温对混凝土强度的影响控制在最小。在湿热处理中延迟升温是一个重要的问题。从混凝土搅拌开始到养护温度,如果延迟时间足够,快速升温没有不良影响,但如果延迟时间较小,会对强度产生不利影响,养护温度越高,影响越大。混凝土凝结时的温度对后期强度有很大影响。过快的升温会导致后期强度的损失,可高达标准养护的1/3。水灰比越大,影响越大,对快硬硅酸盐水泥的影响越明显。
4、混凝土养护方法
目前,公路混凝土工程中常用的养护方法有:水养护、封闭养护和蒸汽养护。水养护水养护是最常见的混凝土养护方法。为混凝土水化提供充足的水分,通过洒水来补充水分损失,避免混凝土自干现象的发生,是一种很好的养护方法。但这种维护方式费时费力,而且必须24小时监控,维护垂直面也不够好。在覆盖层上喷水可以减少上述缺陷,既可以节约大量的水,又可以防止水分蒸发。同时,这些覆盖层还可以起到保温层的作用,提高混凝土的养护温度。通常用作覆盖材料的是吸收性材料,如麻袋和草帘。这种类型的覆盖物需要定期浇水,因为容易干燥,相比简单的洒水养护省时省力。现在带盖洒水养护主要用于混凝土路面养护。密封养护是用塑料薄膜等密封材料包裹混凝土,防止混凝土中的水分蒸发。密封保养省时省力,特别适合洒水车保养。蒸汽养护是一种加速混凝土水化反应的方法,可以在短时间内达到要求的抗压强度,大大缩短工期。冬季施工一般采用蒸汽养护,其养护费用一般较高。
5、混凝土养护过程中应注意的问题。
养护的目的是保证水泥的正常水化过程,施工中如何合理控制养护的温湿度是混凝土养护的关键。混凝土中常见的裂缝多为深浅不一的表面裂缝,主要由温度梯度引起。混凝土早期养护的主要目的是保持适宜的温度和湿度条件,从而达到两种效果。一方面可以保护混凝土免受不利的温湿度变形,防止有害的冷缩和干缩;一方面,水泥的水化顺利进行,以达到设计的强度和抗裂性。
水泥水化只能发生在充满水的毛细管中。因此,必须创造条件防止水从毛细管中蒸发。而且水泥水化过程中产生的水泥凝胶表面积大,大量自由水变成表面吸附水。在养护期间,混凝土必须保持饱和或接近这种状态。只有在饱和状态下,水泥的水化速度最大。混凝土与周围空气的温差也会影响失水。在养护温度较低的条件下,水化缓慢,有足够的扩散时间,使水化物能均匀分布在水泥石中。在混凝土早期养护阶段,存在一个最佳养护温度,此时混凝土在某一龄期强度最大。当外界气温高于5℃时,混凝土一般采用洒水覆盖养护,以保证养护湿度,特别是夏季气温较高时,浇筑后应立即覆盖,防止水分蒸发。并且地膜要经常湿润,浇水天数主要看水泥种类:一般对于普通水泥、硅酸水泥、矿渣水泥混凝土,正常情况下不少于7天;掺有缓凝剂或有抗渗要求的混凝土不得少于14天。当外界气温低于5℃时,混凝土可掺防冻剂或进行湿热处理。掺防冻剂的混凝土不得洒水养护,必须覆盖外露表面、薄弱结构或易损部位,养护温度不得低于防冻剂规定的临界温度。