关于混凝土养护的八大误区?
其中一个误区是,混凝土浇水养护的目的只是为了水泥水化的需要。
混凝土浇筑成型后,必须覆盖浇水,以满足混凝土表面保持一定时间湿润的要求。同时,为了防止养护水快速蒸发,要用塑料薄膜、麻袋或草袋覆盖。但混凝土的养护不仅仅是浇水,还包含着广泛而深刻的内容,可以概括为:一是保持混凝土在一定时间内足够的湿润,以满足水泥水化的需要;二是要保证混凝土在不同的环境温度条件下,能保持适宜的最高温度、适宜的内外温差和适宜的表面与周围大气的温差,同时具有适宜的降温速率和升温速率。
误区二:混凝土浇水养护最晚开始时间为浇筑成型后12h。
《混凝土结构工程质量验收规范》(以下简称《质量规范》)规定,混凝土浇筑后12h内应覆盖保湿养护。但很多施工人员误解混凝土浇筑后最晚开始浇水养护的时间是12h,也就是说,只要在混凝土浇筑后12h之前进行浇水养护,就满足规范要求。所以施工现场经常督促技术人员养护和浇水,但是有人会说现在才混凝土浇筑几个小时,离12h还远着呢!别担心。
由于水泥和混凝土技术的不断进步和发展,特别是近年来高性能混凝土、早强混凝土、高强混凝土和预拌混凝土的广泛应用,混凝土强度等级和水泥强度等级高,水泥用量大,早期强度高,水灰比小,使得混凝土的温度变形、收缩变形和自收缩变形大,混凝土裂缝时有发生,其中混凝土浇水养护时间晚是早期开裂的重要原因之一。
误区三:混凝土的水养护时间越长越好。
根据质量标准,掺用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥的混凝土的水养护时间不得少于7d,掺用缓凝外加剂或有抗渗要求的混凝土的水养护时间不得少于14d。这里需要指出的是,规范只规定了水养护的最小时间,并没有给出水养护的最佳持续时间和最大时间。但水养护时间越长,水泥的水化程度越高,水泥的不可逆收缩越大。如果水泥颗粒全部水化,其生成的水泥凝胶不仅会提高混凝土的强度,还会产生很大的收缩,严重时会造成混凝土开裂。和混凝土中的骨料一样,需要一定量的未水化水泥颗粒或其他惰性物质来稳定体积。因此,水养护时间越长越好。盲目延长浇水养护时间作为“加强养护”显然是错误的。
试验表明,标准养护7d和标准养护14d的混凝土各龄期的干燥收缩基本相同,如表1所示,但长期养护不能进一步减小收缩。此时,如果混凝土长时间浇水,由于混凝土中生成的水化物增加,混凝土的收缩会有一定程度的增加。长期湿养护并不能有效降低混凝土的干缩,虽然可以延缓收缩开始时间,但作用不大。
表1:初始养护和养护后时间对混凝土干燥收缩的影响
“准时制”养护时间与很多因素有关,如组成材料的选择、混凝土配合比、环境温湿度、风速、养护方式等。混凝土的水胶比越低,越需要及时加强外部补充水的供应,但浇水养护的时间可适当缩短;当水胶比大时,混凝土中有更多的自由水。如果混凝土处于相对湿度较高的地区,湿养护的影响不大,但其养护时间相对较长,以使其渗透性稳定。如果水胶比较大,但处于相对湿度较低的地区,湿养护不可低估,养护时间不能缩短。
掺粉煤灰等矿物掺合料的混凝土水胶比小。如果外部补充水供应不足,表面的吸附水很容易蒸发。粉煤灰等反应较慢的外加剂的抗裂效果与强度增长相同。在水胶比较低的情况下,只有保水才能有效发挥作用,保水不仅充分而且需要较长的时间。对于掺有缓凝外加剂和有抗渗要求的混凝土,按质量规范要求,应适当延长浇水养护时间。目前这方面的科研资料较少,需要进一步研究和总结,以指导具体施工。现在,从渗透性的角度来看,所需的湿固化时间列于表2。
表2:渗透性稳定性的混凝土养护时间
误区四:混凝土终于凝固了,表面还是湿的,不用担心浇水养护。
众所周知,混凝土早期开裂是水泥混凝土技术进步和发展带来的新问题,而自收缩和温度收缩是高性能混凝土、高强混凝土和高早强混凝土早期开裂的主要原因。
混凝土自收缩的大小取决于水泥浆体中的自干燥程度、水泥浆体的弹性模量和徐变系数。在混凝土浇筑后的早期,特别是初凝后的前24小时,其弹性模量低,徐变系数大。因此,自干程度成为决定其自收缩的主要因素。在混凝土初凝期间对其表面进行湿养护,可使养护水与混凝土毛细孔中的水分结合,从而供应混凝土内部的胶凝材料使其水化。胶凝材料的进一步水化促进了孔隙的细化。当毛细血管壁的阻力超过水的表面张力,不能继续向混凝土中迁移时,这种供水就会停止。由此可见,早期水养护的供水作用可以很好地抑制混凝土的早期收缩。
如果把混凝土的早期强度看作是其早期开裂的内因,那么其保水滞后于地表水快速蒸发后的外部补给和补给中断,就是混凝土早期开裂的外因。因此,需要大大提前混凝土开始浇水养护的时间,使混凝土表面蒸发的水分得到及时补充,尽早浇水养护。具体来说,混凝土浇筑完成并开始初凝后,在不人为破坏混凝土表面的情况下,应“尽快及时”进行浇水养护。这里要特别强调“尽快”二字,保证混凝土在早期有足够的及时供水条件,避免混凝土塑性收缩、自生收缩和干燥收缩的共同作用。
误区五:混凝土的浇水养护最好是用水浇,这样水才能得到充分彻底的补充。
混凝土浇筑成型后进行覆盖,一是防止养护水快速蒸发以节约用水;二是为了防止冷却阶段水泥水化热的迅速散失,从而保证混凝土截面上有适宜的温度梯度。有些人为了节省覆盖材料,不覆盖混凝土,用高压水浇灌,不仅浪费水,还容易损伤混凝土表面。更重要的是,压力水流过混凝土表面并迅速带走其热量,导致混凝土表面温度突然下降。如果在混凝土水化热峰值时,养护水与混凝土表面的温差较大,可能会因混凝土温度骤降而产生“热冲击”,导致混凝土内外与表面及环境的温差过大,产生混凝土。同时要记住,养护和浇水不能间断,反复的“热震”可能会加剧混凝土开裂。合适的保水方法应该是少量洒水。
误区六:为了加速混凝土硬化,养护阶段只保温不降温。
混凝土的初灌温度是混凝土最高温度的重要组成部分。如果对处于塑性状态的混凝土进行冷却,最高温度会降低,混凝土的开裂温度也会相应降低。因此,冷却塑性状态的混凝土是防止混凝土开裂的有效方法之一。
从混凝土硬化开始,就会产生拉应力,直到达到最高温度。虽然在此阶段继续进行冷却处理,但整个混凝土截面的拉伸状态一般不会改变。但是,在混凝土表面浇入温度低于环境温度的过量冷却水,会使混凝土的温度急剧下降,增加混凝土截面上的温度梯度,可能引起混凝土“热震”。虽然冷却处理也会降低这一阶段的最高温度和开裂温度,但为了防止混凝土内外温差突然升高引起的表面开裂,在混凝土产生拉应力之前,应及时冷却。
误区七:保温覆盖从浇水覆盖的时候开始,不知道从什么时候开始。
综合以上问题可知,混凝土在达到水泥水化最高温度之前,应处于散热阶段,以获得较低的最高温度和开裂温度。如果把保温提前到从浇水、养护、覆盖开始,会适得其反,反而会提高混凝土的最高温度和开裂温度。正确的保温时间应从混凝土冷却开始,不应提前。
混凝土冷却阶段保温的目的之一是减少混凝土中的热量损失,降低截面上的温度梯度。第二个目的是延缓混凝土的散热时间,使其能有效发挥强度增长潜力,混凝土的松弛和徐变能充分表现出来,其内部拉应力也能相应降低。同时,由于混凝土龄期的增长,混凝土抗拉性能的提高速度快于其抗压性能,这也可以防止和减少混凝土开裂。
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