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混凝土养护(6篇)

来源:其他 时间:2024-02-05 手机浏览

混凝土养护篇1

中图分类号:TU528.52文献标识码:A文章编号:

摘要:简叙了目前商品混凝土养护的现状,早期混凝土养护的重要性。及时充分的对商品混凝土进行湿养护和二次抹压的重要性。

1前言

商品混凝土的推广使用,大大加快了工程进度,提高了建筑质量,促进了混凝土技术的发展,但由此带来的混凝土早期开裂问题却很难控制,是近年建筑工程质量投诉的焦点,也引起业内和社会的极大关注。造成混凝土裂缝的原因固然是复杂的,但是,我认为,对商品混凝土使用认识的不足及养护的不当是造成商品混凝土裂缝普遍存在的主要原因,现就商品混凝土的养护问题谈谈我个人的一些看法。

2目前商品混凝土养护的现状

商品混凝土裂缝是普遍存在,而且是一直难以解决的问题。目前大多数的施工单位都存在一种这样的思想,即使用了搅拌站的商品混凝土,则所有与混凝土有关的质量问题都由搅拌站来负责,与己无关。因此,对商品混凝土的使用经常是既不按规范施工,也不按规范进行养护。很少有施工企业按照规范要求对商品混凝土进行养护,也不配备专职人员、材料和设施,这是造成目前商品混凝土开裂多、投诉多、争议多的主要因素,也严重影响了工程质量。

3有效掌握养护时间对控制商品混凝土早期收缩的重要性

对不掺用减水剂的的普通混凝土而言,早期收缩很小,早期的洒水养护主要是使水泥充分水化,保证混凝土强度的发展,因此,我国混凝土结构工程施工质量验收规范的规定,混凝土的起始养护时间是浇筑后12小时以内。但对大量掺用减水剂的商品混凝土,经相关试验证明,初凝后8小时内的收缩急剧增加,而在实际工程中大量的楼板裂缝也主要出现在混凝土初凝后几小时以内,因此,掌握好起始养护时间是控制商品混凝土早期收缩裂缝的关键,如果继续按照浇筑后等12小时再进行洒水养护,就失去了控制早期收缩裂缝的最佳时间,从早期收缩裂缝控制来讲,将失去了任何的作用。但目前大部分的施工单位仍然习惯于传统的施工养护经验,没能根据现在商品混凝土的特点在混凝土刚初凝就采取合理养护措施,有效降低收缩,减少开裂。

4商品混凝土需要及时而充分的湿养护

所谓及时养护主要是在混凝土的表面没有失水前就进行养护,在实际操作过程中,要掌握及时养护有一定的困难,往往需要根据混凝土拌合物性能、气候等情况来确定,一般在混凝土刚初凝就要进行湿养护,如果在养护时表面已出现失水现象,则需要在养护前对表面因失水造成的缺陷先行进行处理再养护,以保证养护的效果。所谓充分养护主要是要保证在整个规定的养护期间混凝土都不失水,不失水则养护是充分的,否则就是不充分的,养护越充分则混凝土存在的缺陷就少,不充分则存在的缺陷就多。但目前大部分的施工单位对混凝土的养护都是在浇筑后第二天开始洒水,每天2—5次,既不及时也不充分,造成裂缝众多。

5湿养护期内对商品混凝土的影响

根据试验资料比对,商品混凝土的7d强度约为28d强度的65%~85%,因此规范要求湿养护7天是合理的,最好能保持7天都不失水。根据我们的经验,在这7天中,时间越靠前,混凝土越容易失水,越容易形成缺陷,防止失水也越重要。3d强度约为28d强度的45%~60%,所以前3天防止失水尤为关键。前3天若不失水,之后继续浇水保湿至7天,从工程实际来看,效果都不错。再是第一天的养护更为关键,如果第一天失水过多,所造成的缺陷可能以后难以弥补。我们发现有的工程第一天不注意保养,特别是在夏季高温季节,第二天才开始蓄水养护,养护结束以后,板面均出现较多的裂缝,分析其原因,是因为第一天已经有了裂缝的产生,这说明第一天的不养护致使粗大的毛细孔已经形成,难于愈合。所以,我个人认为:湿养护7天,关键前3天,最关键是第1天,因此,我们不管用什么方式保养,都要保证第1天达到不出现失水的问题。

6混凝土二次抹压的重要性

混凝土浇筑振捣密实后,为了表面的平整度,必须用抹光机将表面抹平,称为“一次抹平”。一次抹平后,如果不立即养护,至混凝土初凝前,必须至少再抹一次,这次不只是抹平,还要“压”,将混凝土表面抹压密实,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及早期的塑性裂缝,二是提高混凝土表层的密实度,三是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。

从一次抹平至二次抹压,是混凝土逐渐初凝的过程,有较长一段时间,只要环境相对湿度低于100%,混凝土就会失水,形成缺陷。这些缺陷不消除,在混凝土继续失水的情况下,孔道进一步加深,裂缝进一步扩展,出现开裂。我们发现,在湿养护不够及时、不够充分的情况下,只有一次抹平而没有二次抹压,混凝土的开裂将很严重,实施二次抹压后,开裂程度大大减轻。因此,除非实施即时养护,使混凝土表面不能生成失水缺陷,否则二次抹压工艺是必须的。

在二次抹压工艺中,有的往往习惯于抹刀手工抹压,不仅效率低,力度也不够,当缺陷由表及里发展较深时,将很难消除。二次抹压最好采用圆盘式抹光机,消除表面缺陷与密实表层的作用比抹刀好,效率也高,二次抹压后,必须立即对混凝土进行充分的湿养护,以避免混凝土再次失水,只有这样,才能保证混凝土早期水化良好,提高硬化混凝土的质量,为混凝土耐久性的提高打下早期质量基础。

混凝土养护篇2

关键词:商品混凝土养护质量

引言

在目前的建筑施工建设中,离不开混凝土这种建筑材料,从某种角度来说,混凝土在现代的施工建设中,占据了主导作用,甚至可以说没有混凝土就没有现代的建筑。随着商品混凝土的发展,极大的促进了建筑行业的发展,但是随之也引来了一系列有混泥土引发的建筑质量问题。混泥土质量问题最常见的就是混凝土裂缝问题,而造成混凝土裂缝的原因多种多样,其主要原因是对商品混凝土使用方式不当和养护意识不足。本文针对混凝土的养护问题,提出了一些客观的看法以及养护要点。

一、商品混凝土的定义及优势

商品混凝土,又称预拌混凝土,简称为“商砼”,俗称灰或料:是由水泥、骨料、水及根据需要掺入的外加剂、矿物掺合料等组分按照一定比例,在搅拌站经计量、拌制后出售并采用运输车,在规定时间内运送到使用地点的混凝土拌合物。商品混凝土的实质就是把混凝土从过去的施工现场搅拌分离出来,由专门生产混凝土的公司集中搅拌,并以商品的性质向需方供应。由于商品混凝土搅拌站设置在城市边缘地区,相对于施工现场搅拌的传统工艺减少了粉尘、噪音、污水等污染,减少环境恶化,因此商品混凝土还具有良好的环保性;同时相比传统意义上的混凝土,商品混凝土大规模的商业化生产和罐装运送,并采用泵送工艺浇筑,提高了生产效率,施工进度也得到很大的提高,明显缩短了工程建造周期。

二、商品混凝土养护的现状

在商品混凝土所出现的问题中,裂缝问题时最普遍存在且最难以解决的问题。在目前的施工建设中,很多施工单位都抱有如果在施工过程中使用了混凝土供应商提供的混凝土,产生了混凝土相关的质量问题应该由供应商负全责的思想,这种思想严重阻碍了对混凝土水化初期裂缝的形成、恶化过程的详细研究。从而导致了,施工单位在进行混凝土施工建设的过程中,没有相应的施工规范和养护规范。就目前混凝土在施工过程中的养护问题,几乎没有施工单位严格按照规范对其进行养护,这也是造成目前商品混凝土在工程建设中出现质量问题和责任归属问题的主要原因。

三、起始养护时间对控制商品混凝土早期收缩的重要性

对不掺用减水剂的普通混凝土而言,早期收缩很小,早期的洒水养护主要是使水泥充分水化,保证混凝土强度的发展,因此,我国混凝土结构工程施工质量验收规范的规定,混凝土的起始养护时间是浇筑后12小时以内。但对大量掺用减水剂的现代商品混凝土,经相关试验证明,初凝后8小时内的收缩急剧增加,而在实际工程中最大量的楼板裂缝也主要出现在混凝土初凝后几小时以内,因此,掌握好起始养护时间是控制商品混凝土早期收缩裂缝的关键,如果继续按照浇筑后等12小时再进行洒水养护,就失去了控制早期收缩裂缝的产最佳时间,从早期收缩裂缝控制来讲,将失去了任何的作用。但目前大部分的施工单位仍然习惯于传统的施工养护经验,没能根据现在商品混凝土的特点在混凝土刚初凝(失表面水前)就采取合理养护措施,有效降低收缩,减少开裂。

四、商品混凝土需要及时而充分的湿养护

对商品混凝土进行养护。及时充分的湿养护主要是指在混凝土的表面还没有失水之前就应该进行相应的养护工作。在实际的商品混凝土养护工作中,对于掌握及时而充分的湿养护有一定的技巧,通常情况下要根据具体的气候以及混凝土拌合物的性能进行确定。如果在养护时表面已出现失水现象,则需要在养护前对表面因失水造成的缺陷先行进行处理再养护,以保证养护的效果。所谓充分养护主要是要保证在整个规定的养护期间混凝土都不失水,没有失水则养护是充分的,否则就是不充分的,养护越充分则混凝土存在的缺陷就少,不充分则存在的缺陷就多。但目前大部分的施工单位对混凝土的养护都是在浇筑后第二天开始洒水,每天2~5次,既不及时也不充分,造成裂缝众多。

五、湿养护7天期间内各阶段对商品混凝土养护的影响

根据试验资料和生产资料,商品混凝土的7天强度约为28天强度的65%~85%,因此规范要求湿养护7天是合理的,最好能保持7天都不失水。根据经验,在这7天中,时间越靠前,混凝土越容易失水,越容易形成缺陷,防止失水也越重要。3天强度约为28天强度的45%~60%,所以前3天防止失水尤为关键。前3天若没有失水,之后继续浇水保湿至7天,从工程实际来看,效果都不错。而第一天则尤为关键,如果第一天失水过多,所造成的缺陷可能以后都很难弥补。我们发现有的工程第一天不注意保养,第二天才开始蓄水养护,养护结束以后,板面还是有很多的裂缝,分析其原因,是因为第一天已经有了裂缝的产生,这说明第一天的不养护致使粗大的毛细孔已经形成,难于愈合。所以,湿养护7天,关键是第1天,因此,不管用什么方式保养,都要保证第1天达到不出现失水的问题。

六、混凝土二次抹压的重要性

混凝土浇筑振捣密实后,为了表面的平整度,必须用木抹子将表面抹平,称为“一次抹平”。一次抹平后,如果没有立即进行养护,至混凝土初凝前,必须至少再抹一次,这次不只是抹平,还要“压”,将混凝土表面抹压密实,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及早期的塑性裂缝,二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。从一次抹平至二次抹压,是混凝土逐渐初凝的过程,有较长一段时间,只要环境相对湿度低于100%,混凝土就会失水,形成缺陷。这些缺陷不消除,在混凝土继续失水的情况下,孔道进一步加深,裂缝进一步扩展,出现开裂。在湿养护不够及时、不够充分的情况下(例如传统湿养护),只有一次抹平而没有二次抹压,混凝土的开裂将很严重,实施二次抹压后,开裂程度大大减轻。因此,除非实施即时养护,使混凝土表面不能生成失水缺陷,否则二次抹压工艺是必须的。在二次抹压工艺中,现在往往习惯于抹刀手工抹压,不仅效率低,力度也不够,当缺陷由表及里发展较深时,将很难消除。二次抹压最好采用圆盘式抹光机,消除表面缺陷与密实表层的作用比抹刀好,效率也高,二次抹压后,必须立即对混凝土进行充分的湿养护,以避免混凝土再次失水,只有这样,才能保证混凝土早期水化良好,提高硬化混凝土的质量,为混凝土耐久性的提高打下早期质量基础。

混凝土养护篇3

[关键词]混凝土养护现状控制要点

中图分类号:TU755.7文献标识码:A文章编号:1009-914X(2015)03-0213-01

0.引言

商品混凝土的应用极大的提高了建筑工程的质量,促进了商品混凝土工业的发展,但是商品混凝土因养护不及时造成混凝土结构早期开裂的问题却是很难彻底根除的,耳前已成为建筑工程质量投诉的热点,也是质量监督的重点。混凝土浇注成型后应及时进行浇水覆盖保湿养护,以满足混凝土表面维持一定湿润状态。本文就商品混凝土养护现状、目的、原理以及控制要点进行介绍,以使施工人员充分认识到养护的必要性和重要性。

1.商品混凝土养护的现状

裂缝是一直伴随着混凝土结构的使用而存在的,这些裂缝不仅对建筑外观带来一定的影响,并且严重的裂缝将直接影响到结构的安全和使用性能,裂缝开裂以后,会引起内部钢筋锈蚀、混凝土碳化等质量问题,最终降低了材料的耐久性能,影响到建筑物的承载能力,因此,施工单位在采用商品混凝土时,首先应该对混凝土出现裂缝的原因、裂缝形式等进行严格研究,针对各种裂缝提出预防措施,这样才能减少裂缝的出现和扩展,最终保证建筑物和构件的安全。对于传统混凝土施工中,都是由施工单位自己进行材料采购,混凝土搅拌和浇筑,一方面混凝土搅拌和浇筑的速度非常慢,对施工进度产生一定的影响,当采用了商品混凝土后,施工单位往往认为搅拌站应该对混凝土的质量进行负责,往往对混凝土的浇筑和振捣不重视,也没有对混凝土做好养护工作,导致商品混凝土出现裂缝等质量问题。

2.混凝土养护的目的和原理

2.1混凝土养护的目的

在混凝土浇筑和振捣完成以后,应该及时做好养护工作,在混凝土养护过程中,应该通过合理的控制温度和湿度保证混凝土正常凝结和硬化。混凝土中水泥的水化和硬化比较缓慢,当养护时间合适、温度和湿度控制恰当,就能提高混凝土的强度,在养护期间不能在混凝土上施加荷载,否则容易出现裂缝。当混凝土养护成型达到一定强度后,就可以进行拆模。在干燥环境中,混凝土表面的水分会以蒸汽的形式蒸发,表面出现干缩裂缝,如果混凝土中的水泥水化不充分就容易出现孔隙,增加混凝土的透水性,环境水通过毛细作用进入内部,对内部钢筋产生一定的腐蚀作用,最终导致混凝土的耐久性降低,强度降低。因此对于混凝土养护,应该为它提供一个良好的环境,保证混凝土内部的水泥正常水化和结晶,提高其强度,对于恶劣天气,如大风、干燥、温差大等都会影响混凝土的强度,导致混凝土构件出现裂缝。

2.2混凝土养护的原理

水泥在水化过程中会产生一定量的水化热,并且水化热量随着反应的进行逐渐增大,如果内部混凝土中的热量不能及时散失,增大到一定程度就会出现温度应力,在混凝土养护初期,混凝土强度较低,最容易出现温度裂缝。当混凝土养护过程中,周围空气干燥,混凝土中的水分蒸发速度快,导致混凝土水化所需要的水减少,混凝土初凝速度降低,导致混凝土的强度不能达到设计要求;当混凝土养护完成后,混凝土会产生一定量的收缩,收缩引起的拉应力很快就会导致混凝土出现开裂,破坏混凝土的结构,最终导致质量问题。影响混凝土凝结硬化的因素很多,如水泥的成分、细度模数,外加剂及级配等,但整个过程中起主要作用的是温度。在高温下凝结速度快,一般说来温度每上升5℃(以15℃~20℃为标准温度),则初凝和终凝速度均可提前1h。所以在混凝土施工中,即要防止温度高时混凝土内部不易散热(大体积混凝土)而出现温度裂缝,又要防止混凝土表面水分蒸发而产生收缩裂缝。

3.商品混凝土的早期养护

混凝土在早期养护,在适当的温度和湿度条件下,可以达到两个方面的效果,一是可以保证混凝土不受温度应力和湿度变化的影响,出现温度应力和干缩应力;二是可以保证混凝土水化顺利进行,提高混凝土的早期强度,提高混凝土浇筑的速度。可见适当的养护条件是保证混凝土强度和避免裂缝出现的主要方面。在实际混凝土养护过程中,掌握温度和湿度往往比较困难,但是可以在对混凝土拌合性能和气候条件进行合理的了解,然后根据各种环境条件来确定养护温度和湿度,从而避免在养护过程中出现表面失水现象,以保证养护效果。充分的养护是混凝土早期强度的需要,养护的越充分,混凝土存在的缺陷就越小,出现裂缝的可能性就越小。但目前大部分的施工单位对混凝土的养护都是在浇筑后第二天开始洒水,每天2~5次,既不及时也不充分,造成裂缝众多。

4.商品混凝土养护控制要点

在商品混凝土的养护过程中,应该保证养护时间控制得当,当不添加减水剂的普通混凝土,由于早期收缩较小,在早期应该做好洒水工作,保证水泥能够充分水化,有利于混凝土强度的提高,在我国混凝土结构工程施工质量验收规范规定,混凝土的起始养护时间为12h以内,但是根据试验证明,对于商品混凝土,添加了减水剂以后,在初凝后8h内,其收缩变形会急剧增加,容易在出现楼板裂缝,因此应该掌握好起始养护时间,当还是按照普通混凝土一样在浇筑12h以后进行洒水养护,就失去了控制早期收缩裂缝的最佳时间。

根据试验表面,商品混凝土在7d时的强度约为28d混凝土强度的65%-85%,因此,规范规定湿养护应该控制在7d,最好能够保持7d都不失水。根据经验,在7d中,时间越靠前,混凝土失水越容易,最终出现较大的孔洞。3d的强度约为28d强度的45%-60%,因此前3d应该做好防失水养护工作,同时保证湿度到7d,从实际工程来看,这种养护方法能够控制混凝土的水化,保证混凝土的强度,避免出现裂缝。如果不重视第一天的养护,混凝土最容易失水,当从第二天开始养护时,由于第一天的保养不当,出现许多裂缝,难以愈合,最终出现粗大的毛细孔洞。所以,湿养护7天,关键前3天,最最关键的是第1天。

综上所述,提高结构物混凝土的养护水平,目的就是要顺利达到混凝土设计的强度和耐久性能等,因此,所有的养护工作都应围绕这一宗旨进行。在施工过程中要善于总结,对整个施工过程实施有效管理,严格控制各种试验及检测,加强管理,精心组织施工,建造出高质量、高水平的房屋,创造优良工程。

参考文献

[1]侯凯,于洁玲.关于商品混凝土养护质量的控制措施[J].科技信息,2012,16:712.

[2]闫淑芹.关于商品混凝土施工中常见问题的探讨[J].现代装饰(理论),2013,01:61.

混凝土养护篇4

1试验

1.1原材料及混凝土配合比

水泥(C):P•O42.5普通硅酸盐水泥,密度3150kg/m3,比表面积350m2/kg。粗集料(A):石灰石碎石,表观密度2650kg/m3,吸水率1.2%,粒径为5~12.5mm。细集料(NS):河砂,表观密度2650kg/m3,吸水率1.5%,细度模数2.60。内养护材料:粉煤灰陶砂(LWFA),颗粒粒径均匀分布在4.5mm左右。外加剂:聚羧酸减水剂(WRA)。粉煤灰陶砂(LWFA)是一种多孔的轻质骨料,其在硬化水泥净浆中的结构形貌如图1a所示。陶砂中10000nm以下的小孔累计体积远大于净浆材料,具体微分孔隙分布情况如图1b所示。可以看出,陶砂中1000nm-10000nm的孔隙占总孔隙体积的比例较大,这种孔径分布特征使其可以在水泥水化过程中起到“蓄水池”的作用:净浆中的毛细孔压力可以将陶砂中预吸入水运输至周围净浆中供其充分水化,且随着水化的进行,净浆中的饱和毛细孔孔径逐渐缩小,进而导致毛细孔压力增大并从陶砂中进一步运输水分,直至净浆和陶砂中的相对湿度达到平衡。

1.2试验方法

1.2.1混凝土自收缩、干缩和内部相对湿度自收缩和干缩试件尺寸为3.8cm×10cm×100cm,试件一端与试模固定,另一端不受约束并与LVDT相连。试件与试模之间铺设塑料薄膜以达到减少试件与试模间的摩擦阻力。自收缩测试过程中试件完全包裹塑料薄膜以阻隔与外界的水分交换,而干缩试件的上表面暴露于干燥环境下,试件尺寸和干燥条件如图2所示。试件达到终凝时开始测量收缩变形,同时对试件内部相对湿度进行测量,采用可埋在水泥混凝土内、精度为±1.8%的湿度传感器。1.2.3质量损失试验测试混凝土在表面干燥条件下的失水量,试件为直径135mm、高37.5mm的圆柱体,与收缩试件有相同的体积/表面积比(V/S),在密闭养生到不同龄期时将试件上表面暴露于干燥环境中,并定期测量质量损失。1.2.4抗压和弯拉强度试验混凝土抗压强度试件尺寸为10cm×10cm×10cm,每组3个试块,成型后1天拆模,并在不同龄期暴露于干燥环境下至强度测试龄期,并将实测的抗压强度值乘以换算系数0.95得到混凝土标准抗压强度值。弯拉强度试件尺寸为100mm×100mm×400mm,其浇筑、养生和测试龄期同上,每组试件为3块。1.2.5环试验混凝土环约束试验参照ASTMC1581标准[7]。图2所示为钢环和混凝土环尺寸平面和截面视图。钢环内径152mm,厚13mm。混凝土环内径165mm,厚38mm,环高150mm。在钢环内环距底部75mm高度、四等分点处分别贴应变片测量钢环由于混凝土体积变化而产生的变形,从而分析混凝土的应力发展和开裂风险。环的养生方式同收缩和强度试件。上述几个试验的环境温度和湿度分别控制在23oC和40%。

2结果与分析

2.1密闭状态下自收缩和内部相对湿度发展

普通混凝土(3O,4O)和内养护混凝土(3L,4L)在密闭状态下(S)内部相对湿度和自收缩发展如图3所示。在经历初始的膨胀后,普通混凝土的自收缩随着龄期的增长而增长,但内养护混凝土一直呈现膨胀状态而未出现自收缩。内养护混凝土的膨胀原因一般认为是由于钙矾石的生成及水化产物在高湿度情况下的膨胀所引起[1,4,8]。内养护混凝土在密闭状态下未出现自收缩被认为能显著降低混凝土早龄期开裂风险[2],但其有效性取决于引入内养护水量,本研究采用的预吸水率为17.7%、占浆体体积37%的饱和轻细骨料含量能够完全消除自收缩。自收缩的消除主要是由于预湿轻细骨料能够从浇筑开始后的相当长的时间内维持混凝土内部相对湿度在95%以上。研究表明[6],内部相对湿度高于95%的混凝土不会产生自收缩。在密闭状态下,普通混凝土内部相对湿度由于水化反应消耗水分而逐渐降低,但由于水化反应产生的自干燥不会降低至70%以下,否则水化反应会因毛细孔中自由水的缺乏而停止[9]。而内养护混凝土中的预湿轻细骨料延缓了由于水化反应引起的内部相对湿度降低及降低的幅度。

2.2干燥状态下总体收缩和内部相对湿度发展

混凝土在7天(7D)和28天(28D)龄期暴露于干燥条件下的总体收缩和内部相对湿度发展如图3所示。可以看到,普通混凝土和内养护混凝土在干燥环境下都产生收缩。内养护混凝土的收缩速率大于普通混凝土,且在28天暴露于干燥环境下的收缩速率与7天暴露于干燥环境下的收缩速率相同。因此,在干燥环境下,内养护技术不能减小或消除收缩。

2.3干燥收缩和质量损失

暴露于干燥环境下混凝土的质量损失占总质量的百分比与干燥收缩的关系如图4所示。可以看出,在相同的暴露条件下,内养护混凝土的质量损失大于普通混凝土,说明引入的内养护水在暴露于干燥条件下通过蒸发损失,从而降低了内养护效率。然而,随着暴露龄期的推后,内养护混凝土的质量损失趋于普通混凝土。在普通混凝土中,水分从净浆毛细孔中损失,一旦水分开始损失,收缩即开始。对于内养护混凝土,水分损失与干燥收缩的关系呈现明显的两阶段关系,初始阶段的斜率小,后续的斜率大。斜率代表单位质量损失所引起的干燥收缩。刚暴露于干燥环境下时,由于轻细骨料中的孔径大于净浆中的孔径,水分优先从轻细骨料的孔中损失,这种水分损失不会引起收缩。当轻细骨料孔中水分消耗殆尽时,水分从净浆中的毛细孔中散失,从而引起较大收缩。这种两阶段曲线关系也存在于普通混凝土中[11]。

2.4不同干燥环境下的强度发展

内养护技术由于引入额外水分而能够提高水泥水化程度[12]及混凝土的力学性能,但其强度发展也受到水灰比、内养护材料及干燥环境等的影响。图5和6是在不同干燥环境:密闭(S),1天龄期(1D)和7天龄期(7D)开始干燥的普通和内养护混凝土的抗压强度和弯拉强度发展。可以看出,不论是否内养护,低水灰比混凝土的强度较高。对于水灰比为0.3的混凝土,普通混凝土的抗压强度和弯拉强度皆略高于内养护混凝土。原因分析为轻细骨料的筒压强度较低,在混凝土中是薄弱环节,特别是在低水胶比或高强混凝土中,其在强度方面的劣势更为明显。在水灰比为0.4的情况下,内养护混凝土的弯拉强度高于普通混凝土,表明内养护在这种混凝土中具有增强弯拉强度的作用。普通和内养护混凝土的强度发展皆对干燥环境较为敏感。当混凝土暴露于干燥环境时,其弯拉强度和抗压强度皆降低。愈早暴露于干燥,混凝土的后期强度损失愈大。与密闭养护状态下28天的强度比,在1天龄期暴露于干燥环境下混凝土的28天抗压强度的下降幅度是7天暴露于干燥环境下混凝土28天抗压强度下降幅度的两倍。弯拉强度对干燥更为敏感,当混凝土在1天龄期暴露于干燥环境下时,后期几乎没有强度增长。对于普通混凝土3O和4O,在1天龄期暴露于干燥环境下的28天弯拉强度是密闭养护状态下28天强度的78%和68%,对于内养护混凝土3L和4L,其值为65%和63%。考虑到弯拉强度在混凝土开裂风险分析中较抗压强度更具有代表性,保持充分的密闭养护时间以提高混凝土弯拉强度具有重要意义。

2.5不同干燥环境下的开裂风险

混凝土的开裂风险通过环试验进行评估。虽然环试验不能直接测量混凝土中的拉应力发展,但能够用来比较混凝土不同配合比及干燥环境下的开裂风险。混凝土环的开裂风险评估基于实测的钢环内壁的应变发展来进行判断,应变突然减少的时刻对应着混凝土环的开裂。4种混凝土在密闭(S)和1天(1D)、7天(7D)、28天(28D)龄期暴露于干燥环境下的钢环内壁实测应变如图7所示。负的钢环内壁应变值代表钢环受到混凝土环收缩而产生的压力,同时混凝土环的收缩也受到来自钢环的约束,从而在混凝土中产生拉应力;而正的钢环内壁应变值代表水化热引起的钢环温升膨胀。从图7可以看出,混凝土环在早龄期阶段由于温升和高湿度引起膨胀,经历了短期的压应力阶段,这个阶段由于内养护混凝土较长的持续膨胀变形,其持续时间也更长。混凝土环压应力阶段过后就是持续的随龄期不断增长的拉应力。暴露于干燥环境下混凝土拉应力的发展速率明显大于密闭状态下的混凝土。无论是普通混凝土还是内养护混凝土,所有暴露于干燥的混凝土环皆开裂了。暴露于干燥时的龄期愈早,开裂时间也就愈早。由于早龄期较大的自收缩,普通混凝土环甚至在密闭条件下就发生了开裂。在相同水灰比和干燥环境下,内养护混凝土的开裂时间稍晚于普通混凝土环,但内养护技术不能显著提高干燥环境下混凝土的抗开裂能力。在密闭条件下,内养护混凝土环在试验的42天里未发生开裂,如图7b和7d所示。因此,对于内养护混凝土,密闭养护仍是减小其开裂风险最有效的方法。这与图3b和3d所示的内养护混凝土收缩结果一致,在不与外界发生水分交换的情况下,内养护混凝土不产生收缩和开裂。

3结论

混凝土养护篇5

关键词:混凝土;养护技术;桥梁施工;应用

中图分类号:TU37文献标识码:A

引言:随着桥梁学科的不断发展,桥梁工程混凝土已经发展成为了高强度、高性能的混凝土。对其的养护是桥梁混凝土施工中的最后一道工序,这项工序对混凝土的质量的影响也特别大。所谓桥梁混凝土的养护,是指确保新浇筑的混凝土在一定的时间内,在适当的温度、湿度环境中硬化,同时顺利达到设计强度以及其它的技术指标。所以,养护其实就是在一定的时间内对混凝土的湿度、温度进行控制。虽然养护的重要性众所周知,但在施工过程中,不少的施工人员却忽视了混凝土的养护工作,导致混凝土出现裂缝、强度不够等质量问题,影响桥梁工程混凝土的质量,从而影响桥梁结构的受力性能以及安全性,最终影响桥梁的使用功能,降低使用寿命。

一、桥梁混凝土养护原理

1.预防混凝土出现脱水现象

混凝土出现脱水现象,主要的原因有:湿度小、气候炎热、空气干燥、日晒风吹以及人为干燥,这些因素都会使混凝土在凝结硬化的过程中所需水分的过快蒸发,使已形成的凝胶体中的水泥颗粒不能充分进行水化,还没有转化成稳定的结晶,处于缺乏足够粘结力的状态就在混凝土表面出现片状、粉状的剥落,甚至引起水泥石结构的破坏、松散。严重地影响混凝土的强度。这种脱水的现象,尤其在高温的季节,最易在下列情况中出现

1.1干、硬性的混凝土工程

1.2薄壁结构以及蒸发面较大的工程

1.3使用发热量较高的矾土水泥、高标号水泥,或使用需水量多的矿渣水泥;、

1.4当用吸水性较强的骨料

1.5预防混凝土出现干缩裂纹

对于新浇筑的混凝土,当其还没有达到预期强度时,如果湿度低、遭遇干燥,就会使混凝土中多余的水分过早地蒸发,产生很大的收缩变形,导致出现干缩裂纹,影响混凝土的整体性、耐久性。但是,如果混凝土具有充分强度之后,即使遭遇上述情况,也不易产生裂纹。因为混凝土的收缩在初级阶段是最强烈的,随着混凝土龄期的增长,收缩则逐渐减弱。所以,应该将混凝土的收缩现象推迟到混凝土硬化后。

二、混凝土施工的一般要求

1.在炎热气候中的混凝土施工

1.1在进行浇筑前,混凝土的温度不应该超过32°C。操作人员应采取以下的措施保持混凝土温度不超过32℃:

1.2注意集料、其他组成成分的遮阴、围盖以及冷却。通过致冷方法、埋水箱法等方法注意降温。

1.3桥面板、桥面铺装混凝土的浇筑温度应不超过26℃。当蒸发率大于每小时0.5kg/m2时,不应在桥面板、桥面铺装或其他的暴露的板式结构上浇筑混凝土。

2.冬季的混凝土施工

如果室外的日平均气温连续5天低于5℃,则混凝土工程施工中,除了材料以及施工要求应该符合规范规定外,还应提交一份关于冬季施工方的案,其中详细说明施工方法、设备,在浇筑后前7天内,每30m2混凝土设置一个温度计,有专人连续观测记录,保证温度不能低于10℃。同时,混凝土在进行拌和时,各项材料的温度应满足所需温度,必要时材料可分别加热。操作人员在冬季的寒冷气候条件下,应负责保护混凝土,任何因为保护不善导致受冻而损坏的混凝土,都必须清除后重新进行浇筑。

二、桥梁混凝土养护方法

1.一般环境条件下的养护

一般环境条件为温度10℃〜20℃,湿度较正常,这种条件是桥梁结构施工较好的时间,根据具体的情况,可以采用两种方法。

1.1覆盖保湿养护

对已经成型了的桥梁结构物,用不同的材料覆盖。如果没有特殊要求,用草包进行覆盖,如果混凝土的表面有光洁要求,如立柱、防撞墙、现浇箱梁等,最好用吸水性较好的布进行覆盖,同时,定时洒水保证其表面潮湿,为混凝土提供良好的温度、湿度环境。同时,建立严格的洒水制度来保持混凝土的湿润。至少连续7天进行洒水保湿养护。

1.2喷膜养护

对洒水养护有困难,或较难覆盖的一些桥梁结构,可以在混凝土结构的表面喷涂聚乙烯等树脂类化学养护剂,在混凝土表面,形成一层封闭膜。利用混凝土内部拌和水进行自养护。这种养护工艺要求成膜材料有较强的封闭能力,保证水份不流失。喷洒时要注意纵、横方向各进行一次,将混凝土结构的表面全部封闭。

2.高温干燥季节的养护

高温干燥的季节中,混凝土的水份容易损失,若不采取措施,很容易引起早凝、产生塑性的裂缝、混凝土强度降低以及耐久性能下降等问题。所以,在施工时一定要采取降温措施,比如,选择在夜间进行浇筑,避免阳光直射、及时调整混凝土的配比等。同时,还要给混凝土的模板进行降温,如果模板的温度太高,混凝土浇筑后会造成麻面起砂等病害。在这种季节,养护需要大量的水,尤其是对一些不易养护的关键部位,要用土工布严密地包裹,定时地洒水,保证湿润的环境,在养护初期,切忌使混凝土表面时干、时湿,这样会使混凝土强度降低,且容易产生干缩裂缝。

3.寒冷季节的养护

冬季施工由于气温很低,对混凝土的养护极为不利,但是为了工程进度,又不得不施工,因此,冬天混凝土施工养护工作尤为重要。冬季施工混凝土的养护方法通常有蓄热法、蒸汽法、暖棚法、电热发等。

3.1蓄热法养护

当采用蓄热法养护混凝土时,应符合下列要求:

3.1.1蓄热方法应根据环境条件,经过计算,在能确保结构物不受冻害的条件下应用

3.1.2应采取加速混凝土硬化和降低混凝土冻结温度的措施

3.1.3混凝土应采用较小的水灰比

3.1.4对容易冷却的部位,应特别注意保温

3.1.5不应往混凝土和覆盖物上洒水

3.2蒸汽养护法

在冬季进行混凝土浇筑施工时,应该用通蒸汽的方法进行养护。对于刚浇筑完的混凝土,不宜立即用高温大蒸汽量,这样容易使混凝土固化,从而产生缺陷,应该循序渐进提高温度来保养。在养护过程中应注意以下几点:

3.2.1浇注完混凝土后,不要立即通蒸汽,经30~40分钟的自然固化后,先用草帘子将混凝土表面覆盖,让混凝土表面的水泥浆自然缓一下;

3.2.2不可直接将蒸汽吹到混凝土表面,而是吹草帘子,使草帘子吸收热量,并以此来保养混凝土表面;

3.2.3当草帘子湿透以后,可以间断地进行蒸汽保养,以节约能量。

3.3电热法养护

用电热法养护混凝土时,首先,电极的分布必须均匀,以保证混凝土的温度均匀,另外,当混凝土强度达到设计值的50%时便停止加热。同时,还应该符合下列要求:

3.3.1混凝土表面必须进行覆盖;

3.3.2应该采用交流电

3.3.3在养护过程中,应该随时注意表面的湿润程度,若发现表面干燥,应该立即停止,并用温水将表面湿润

四、混凝土养护质量检

1、混凝土外观

对于混凝土养护质量的检查,外观是不可忽略的一部分。混凝土的表面是否有洞、蜂窝、马面夹缝,棱角有没有损失,尺寸是否发生了偏差等都是检测的内容。如有问题,应当及时修补,避免造成安全隐患。

2、混凝土强度

混凝土强度值质量的重要指标,对于强度的检测主要对其抗压强度的检测,分为两个方面:一是作为评定结构或构件是否达到设计混凝土强度等级的依据,是混凝土质量的控制性指标,应采用标准试件的混凝强度;二是为结构构件拆模、出池、出厂、吊装、张拉、放张及施工期间临时负荷确定混凝土的实际强度,应采用与结构构件同条件养护的标准尺寸试件的混凝土强度。

结语

桥梁工程中,对混凝土的养护是不容忽视的。首先,要求施工管理者在思想意识上进行提高,其次,在施工的过程中,要注意加强管理,采取正确、合理的养护方法,对于桥梁工程的关键部位以及主要的受力构件更要提高注意。

参考文献

[1]郭保林,孔祥明.保湿养护方法对混凝土微结构影响的研究[J].混凝土世界,2010(10)

[2]江见鲸.混凝土结构工程学[M].北京:中国建筑工业出版社.1998

混凝土养护篇6

1水工混凝土养护方法研究与应用

1.1养护方法

水工混凝土养护是混凝土生产中周期最长的工艺过程,养护时间视当地气候条件及水泥品种而定,一般养护从混凝土浇筑完毕12~18h开始,并持续21~28d.多采用洒水进行自然养护,还有喷涂薄膜养护和塑膜包裹养护方法,使混凝土表面保持湿润,实现养护目的.

为了检验不同养护方法适应范围及实际效果,笔者在甘肃景电二期延伸向民勤调水工程中进行了现场实践对比.该调水工程位于腾格里沙漠南缘,风沙天多,风速大,空气干燥,气候炎热,没有湿润感,工程环境恶劣,全长99.04km渠线中有85km钢筋混凝土箱型渠穿越沙漠地段,还有渡槽、泄水建筑物等52座,混凝土量21.63万m3,混凝土表面积80.14万m2,养护任务相当大,预算养护用水6.4万m3.这些水工建筑物的共同特点是壁薄,外形坡面与直立面多,表面积大,水分极易蒸发,施工水源远而不便,水价昂贵(10~15元/m3),成型混凝土构筑物养护是本工程的难题.因此,质检部门将混凝土养护作为重点控制环节.起初按惯例采用自然养护法,考虑到工程环境炎热、气候干燥,混凝土脱模后便开始养护工作.草帘遮盖加洒水养护与无遮盖洒水养护同时进行,养护时间21~28d,浇水次数根据气候情况和覆盖物的保湿能力决定,以保证混凝土有足够的湿润,固定专人养护.用混凝土回弹仪测定的数据表明,遮盖加洒水养护的混凝土比无遮盖洒水养护的强度增长更快,28d强度回弹平均值前者高于设计10%以上,后者在设计值左右变动,细心观察可见后者混凝土表面有不规则的干缩裂纹和起沙现象.分析其原因认为构筑物表面持水性差,又是线型施工现场,水源不便,养护质量易失控,达不到养护要求,严重影响到构筑物混凝土质量.此后又采用塑料膜覆盖养护方法,试图以不透水汽的塑料膜来保持混凝土中的水,满足混凝土强度增长的需求,但实际中由于风大不易固定,覆盖过程中存在膜破损和接缝不严密的问题.养护效果检验认为,这种方法存在较多的具体问题,不能满足混凝土强度均匀的要求,保证率低.为了改进混凝土养护方法,经调查先后引进美国、中国石家庄生产的混凝土养护剂,现场试验从回弹测定强度值可见基本接近试验室标准养护效果.但使用美国生产的养护剂价格较高(51元/kg).为了能够广泛推广应用,降低成本,笔者借鉴相关信息资料,反复试验,优选了一种较为理想的配方,自己生产养护剂,价格降低了90%多(5.0元/kg).与美国以及国内同类产品工程应用、试验类比,自制的JD混凝土养护剂质量已达到国内同类产品水平.经甘肃省建材产品质量监督检验站、甘肃省建材研究中心试验站等有关部门及专家鉴定,认为JD混凝土养护剂各项物理指标和相应的性能均达到同类产品的标准,其研制和使用填补了甘肃省水利水电工程建设中的一项空白.工程实践与跟踪检验结果表明,采用JD混凝土养护剂养护,能够保证混凝土早期强度的增长以及各部位强度的均匀性,满足混凝土养护质量要求和技术要求,不仅成功地解决了沙漠及水源不便地带混凝土养护难的问题,而且普遍适宜水利工程混凝土养护,养护质量看得见摸得着,控制方便,技术可靠,操作简便,节省劳力,经济合理,消除了自然养护和塑料膜覆盖养护方法难以管理、不能保证养护效果的缺陷,成为施工单位乐于使用的养护方法.

甘肃省景电二期延伸向民勤调水工程混凝土全面采用养护剂养护,共使用养护剂133t,喷涂面积80多万m2,比洒水养护节约资金89.08万元,甘肃省疏勒河大型水利工程和宁夏自治区扬黄扶贫“1236”工程中现浇混凝土构筑物养护也广泛应用养护剂,没有发生一次因混凝土养护造成的问题,效果很好.

1.2混凝土养护剂的物理性能

各种混凝土养护剂的物理性能基本一样,只是材料组成有所不同.JD混凝土养护剂为无色液体,无毒,无臭,不燃烧,透气率低,常温下混凝土面上成膜时间约20~30min,有较好的成膜性和保水作用,成膜厚度0.058~0.086mm,虽然成膜的抗拉强度和伸长率,比吹塑或聚乙烯塑料薄膜偏低,但用于水工混凝土21~28d养护期是完全可以满足要求的.经景电二期工程试验室试验,该产品各项指标均达到标准,主要物理指标:固体含量不小于15%,CaCl2析出率不大于6%,pH值8~9,最低成膜温度6~8℃,贮存稳定性为3个月内无析出物(贮存温度大于0℃),断裂伸长率98%,涂刷用量4~6kg/m2.

1.3混凝土养护剂的养护机理

水工混凝土在硬化过程中,水泥完全水化需要的水量仅约为水泥量的22%~27%,多余的水量是为了满足混凝土施工和易性的要求,因此如能保持住混凝土中未凝水分不散失,凝固过程中根本不需要养护.但实际施工时在自然环境中水分不断蒸发散失,若不创造人工湿润环境,如覆盖、浇水等,保持混凝土中的水分,则难以保证水泥的水化反应,特别是在混凝土硬化的初期,保持适当的环境温度和湿度对混凝土强度和其它性能的提高非常必要.采取混凝土养护剂养护就是在混凝土表面涂刷养护剂,随着溶液的挥发迅速在混凝土体的表面结成一层不透水膜,将混凝土中大部分水化热及蒸发水积蓄下来进行自养.由于膜的有效期比较长,使混凝土得到良好的养护,对提高水工混凝土的抗渗性、抗冻性及耐久性有着很重要的作用,从而保证了水工混凝土应有的质量.

1.4应用混凝土养护剂的工艺要求

使用混凝土养护剂工艺非常简单,一次涂刷即能管住整个混凝土养护期.作业方法可根据建筑外形状况及施工情况选用喷涂或涂刷方法,将养护剂均匀地涂刷于混凝土表面,工程施工多采用人工涂刷作业来完成.

a.喷涂作业法采用农用喷雾器或油漆喷枪作为喷涂工具.使用前先用清水试喷,雾化正常后喷涂养护剂,喷枪距混凝土面20~50cm,并略有倾斜,调解压力以0.4~0.6MPa为宜,以免冲坏混凝土面.为保证喷出均匀的雾状,喷涂运动速度也要均匀,一般从左到右、从上到下相互结合,防止漏喷,如出现不均匀现象,可在第一遍成膜后5~10min内喷涂第二遍,以保证在混凝土表面形成封闭的养护膜.喷涂作业完成后,即用清水洗净喷雾器,防喷孔堵塞,影响下次使用.

b.刷涂作业法采用油漆刷或涂料专用滚直接涂刷成膜.一般先水平涂刷第一遍,涂刷一定范围5~10min后再以垂直方向回涂第二遍,务必使涂层均匀成膜,自上而下逐渐扩大范围,边角或毛糙的部位要细致刷到,一定使混凝土构筑物表面全封闭.

c.喷刷作业时应注意在混凝土表面没有浮水或泌水已蒸发,用手指按压混凝土无痕迹时即可喷刷养护剂.使用模板的部位拆模后立即实施喷刷养护作业,喷刷过早会腐蚀混凝土表面,拖延过迟则混凝土水分蒸发,影响养护效果.

d.喷刷混凝土养护剂用量指标:1kg养护剂喷涂面积应控制在4~6m2;涂刷面积可控制在5m2;天气炎热或大风天,养护剂用量可酌情增加.作业过程中应及时把握材料用量与质量.

e.喷刷混凝土养护剂时要防止雨水及沙尘入浸,同时还要注意避免机械性碰撞或在其上行车及拖拉重物,若有损伤应及时补刷.

2混凝土养护技术经济分析

混凝土浇捣密实成型后,逐渐凝结硬化,具有一定的强度和耐久性,这个过程主要是由水泥的水化作用来实现的.水泥的水化作用好坏与快慢与混凝土的环境温度、湿度及养护效果有密切的关系,尤其是早期养护,如果养护时间短或养护期内不能经常保持在湿润状态,混凝土内的水分会迅速蒸发,混凝土表面因干缩而产生裂缝或形成毛细网透气渗水,使混凝土的抗渗性急剧降低.采用养护剂养护,由于保证了良好的水化热作用,生成晶态或胶态水化物,阻塞混凝土的毛细管道,降低混凝土内部的空隙率,增强混凝土的密实性,从而获得良好的抗渗性、抗冻性及耐久性.在一般工程环境条件下,要较好养护现浇混凝土,无论采用哪一种方法,只要能够按照相应的养护要求去做,从理论上是完全可以的,然而现实中往往做不到,特别是在炎热、干旱、沙漠环境下,自然养护说来简单,做法明了,但要在混凝土养护期保持湿润状态却非常不容易,难在用水不便,有的结构难以覆盖与洒水,一般不便于监督,易习惯地进行象征性养护,养护次数与保湿程度不够,要真正达到自然养护的各项标准,其代价高于其它任何一种现场养护方法.塑料膜包裹或覆盖法,原理成立,但不能很好地贴在混凝土表面,一般条件下不易做到天衣无缝.混凝土中水分蒸腾,吸附于塑料膜下面,混凝土养护保证率低,难以达到应有效果.

同强度等级混凝土试块采用不同养护方法效果与经济性比较见表1.养护剂养护的试块28d强度接近或基本达到标准养护强度值;塑料膜包裹养护的试块28d强度,最高值与最低值相差较大,均匀性较差;无覆盖洒水养护的试块28d强度值最低.可以认为,养护剂养护的混凝土质量均匀,各组试件强度差异小,保证率大,是最有效的养护方法.

根据广泛的实践经验分析与总结,混凝土养护剂养护与其他各种现场养护方法相比,具有以下优点:①施工操作简便,现场清洁,交叉作业干扰小;②有效降低混凝土养护成本和劳动强度,节约费用50%以上;③养护后的混凝土构筑物表面水泥色泽加深,观感良好;④便于检查与控制养护质量,从而有效提高养护质量的保证率;⑤对难以用洒水及覆盖方法养护(如高空建筑物)及在干旱缺水地域的混凝土结构具有事半功倍的效果;⑥节约工程用水,避免浪费水资源.

3几点建议

a.有必要进一步提高混凝土养护剂产品的质量,增强养护效果.