其中壹個誤區是,混凝土澆水養護的目的只是為了水泥水化的需要。
混凝土澆築成型後,必須覆蓋澆水,以滿足混凝土表面保持壹定時間濕潤的要求。同時,為了防止養護水快速蒸發,要用塑料薄膜、麻袋或草袋覆蓋。但混凝土的養護不僅僅是澆水,還包含著廣泛而深刻的內容,可以概括為:壹是保持混凝土在壹定時間內足夠的濕潤,以滿足水泥水化的需要;二是要保證混凝土在不同的環境溫度條件下,能保持適宜的最高溫度、適宜的內外溫差和適宜的表面與周圍大氣的溫差,同時具有適宜的降溫速率和升溫速率。
誤區二:混凝土澆水養護最晚開始時間為澆築成型後12h。
《混凝土結構工程質量驗收規範》(以下簡稱《質量規範》)規定,混凝土澆築後12h內應覆蓋保濕養護。但很多施工人員誤解混凝土澆築後最晚開始澆水養護的時間是12h,也就是說,只要在混凝土澆築後12h之前進行澆水養護,就滿足規範要求。所以施工現場經常督促技術人員養護和澆水,但是有人會說現在才混凝土澆築幾個小時,離12h還遠著呢!別擔心。
由於水泥和混凝土技術的不斷進步和發展,特別是近年來高性能混凝土、早強混凝土、高強混凝土和預拌混凝土的廣泛應用,混凝土強度等級和水泥強度等級高,水泥用量大,早期強度高,水灰比小,使得混凝土的溫度變形、收縮變形和自收縮變形大,混凝土裂縫時有發生,其中混凝土澆水養護時間晚是早期開裂的重要原因之壹。
誤區三:混凝土的水養護時間越長越好。
根據質量標準,摻用矽酸鹽水泥、普通矽酸鹽水泥或礦渣矽酸鹽水泥的混凝土的水養護時間不得少於7d,摻用緩凝外加劑或有抗滲要求的混凝土的水養護時間不得少於14d。這裏需要指出的是,規範只規定了水養護的最小時間,並沒有給出水養護的最佳持續時間和最大時間。但水養護時間越長,水泥的水化程度越高,水泥的不可逆收縮越大。如果水泥顆粒全部水化,其生成的水泥凝膠不僅會提高混凝土的強度,還會產生很大的收縮,嚴重時會造成混凝土開裂。和混凝土中的骨料壹樣,需要壹定量的未水化水泥顆粒或其他惰性物質來穩定體積。因此,水養護時間越長越好。盲目延長澆水養護時間作為“加強養護”顯然是錯誤的。
試驗表明,標準養護7d和標準養護14d的混凝土各齡期的幹燥收縮基本相同,如表1所示,但長期養護不能進壹步減小收縮。此時,如果混凝土長時間澆水,由於混凝土中生成的水化物增加,混凝土的收縮會有壹定程度的增加。長期濕養護並不能有效降低混凝土的幹縮,雖然可以延緩收縮開始時間,但作用不大。
表1:初始養護和養護後時間對混凝土幹燥收縮的影響
“準時制”養護時間與很多因素有關,如組成材料的選擇、混凝土配合比、環境溫濕度、風速、養護方式等。混凝土的水膠比越低,越需要及時加強外部補充水的供應,但澆水養護的時間可適當縮短;當水膠比大時,混凝土中有更多的自由水。如果混凝土處於相對濕度較高的地區,濕養護的影響不大,但其養護時間相對較長,以使其滲透性穩定。如果水膠比較大,但處於相對濕度較低的地區,濕養護不可低估,養護時間不能縮短。
摻粉煤灰等礦物摻合料的混凝土水膠比小。如果外部補充水供應不足,表面的吸附水很容易蒸發。粉煤灰等反應較慢的外加劑的抗裂效果與強度增長相同。在水膠比較低的情況下,只有保水才能有效發揮作用,保水不僅充分而且需要較長的時間。對於摻有緩凝外加劑和有抗滲要求的混凝土,按質量規範要求,應適當延長澆水養護時間。目前這方面的科研資料較少,需要進壹步研究和總結,以指導具體施工。現在,從滲透性的角度來看,所需的濕固化時間列於表2。
表2:滲透性穩定性的混凝土養護時間
誤區四:混凝土終於凝固了,表面還是濕的,不用擔心澆水養護。
眾所周知,混凝土早期開裂是水泥混凝土技術進步和發展帶來的新問題,而自收縮和溫度收縮是高性能混凝土、高強混凝土和高早強混凝土早期開裂的主要原因。
混凝土自收縮的大小取決於水泥漿體中的自幹燥程度、水泥漿體的彈性模量和徐變系數。在混凝土澆築後的早期,特別是初凝後的前24小時,其彈性模量低,徐變系數大。因此,自幹程度成為決定其自收縮的主要因素。在混凝土初凝期間對其表面進行濕養護,可使養護水與混凝土毛細孔中的水分結合,從而供應混凝土內部的膠凝材料使其水化。膠凝材料的進壹步水化促進了孔隙的細化。當毛細血管壁的阻力超過水的表面張力,不能繼續向混凝土中遷移時,這種供水就會停止。由此可見,早期水養護的供水作用可以很好地抑制混凝土的早期收縮。
如果把混凝土的早期強度看作是其早期開裂的內因,那麽其保水滯後於地表水快速蒸發後的外部補給和補給中斷,就是混凝土早期開裂的外因。因此,需要大大提前混凝土開始澆水養護的時間,使混凝土表面蒸發的水分得到及時補充,盡早澆水養護。具體來說,混凝土澆築完成並開始初凝後,在不人為破壞混凝土表面的情況下,應“盡快及時”進行澆水養護。這裏要特別強調“盡快”二字,保證混凝土在早期有足夠的及時供水條件,避免混凝土塑性收縮、自生收縮和幹燥收縮的共同作用。
誤區五:混凝土的澆水養護最好是用水澆,這樣水才能得到充分徹底的補充。
混凝土澆築成型後進行覆蓋,壹是防止養護水快速蒸發以節約用水;二是為了防止冷卻階段水泥水化熱的迅速散失,從而保證混凝土截面上有適宜的溫度梯度。有些人為了節省覆蓋材料,不覆蓋混凝土,用高壓水澆灌,不僅浪費水,還容易損傷混凝土表面。更重要的是,壓力水流過混凝土表面並迅速帶走其熱量,導致混凝土表面溫度突然下降。如果在混凝土水化熱峰值時,養護水與混凝土表面的溫差較大,可能會因混凝土溫度驟降而產生“熱沖擊”,導致混凝土內外與表面及環境的溫差過大,產生混凝土。同時要記住,養護和澆水不能間斷,反復的“熱震”可能會加劇混凝土開裂。合適的保水方法應該是少量灑水。
誤區六:為了加速混凝土硬化,養護階段只保溫不降溫。
混凝土的初灌溫度是混凝土最高溫度的重要組成部分。如果對處於塑性狀態的混凝土進行冷卻,最高溫度會降低,混凝土的開裂溫度也會相應降低。因此,冷卻塑性狀態的混凝土是防止混凝土開裂的有效方法之壹。
從混凝土硬化開始,就會產生拉應力,直到達到最高溫度。雖然在此階段繼續進行冷卻處理,但整個混凝土截面的拉伸狀態壹般不會改變。但是,在混凝土表面澆入溫度低於環境溫度的過量冷卻水,會使混凝土的溫度急劇下降,增加混凝土截面上的溫度梯度,可能引起混凝土“熱震”。雖然冷卻處理也會降低這壹階段的最高溫度和開裂溫度,但為了防止混凝土內外溫差突然升高引起的表面開裂,在混凝土產生拉應力之前,應及時冷卻。
誤區七:保溫覆蓋從澆水覆蓋的時候開始,不知道從什麽時候開始。
綜合以上問題可知,混凝土在達到水泥水化最高溫度之前,應處於散熱階段,以獲得較低的最高溫度和開裂溫度。如果把保溫提前到從澆水、養護、覆蓋開始,會適得其反,反而會提高混凝土的最高溫度和開裂溫度。正確的保溫時間應從混凝土冷卻開始,不應提前。
混凝土冷卻階段保溫的目的之壹是減少混凝土中的熱量損失,降低截面上的溫度梯度。第二個目的是延緩混凝土的散熱時間,使其能有效發揮強度增長潛力,混凝土的松弛和徐變能充分表現出來,其內部拉應力也能相應降低。同時,由於混凝土齡期的增長,混凝土抗拉性能的提高速度快於其抗壓性能,這也可以防止和減少混凝土開裂。
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