早期養護對混凝土質量的影響
在混凝土工程實踐中經常發現同樣的混凝土,受養護和不養護對混凝土質量影響很大。混凝土硬化后性能的好壞與前期的養護很大的關系,早期養護對保證混凝土性能的實現有著特別重要的作用,良好的養護可以促進混凝土性能的發展?;炷琉B護是指滿足混凝土養護條件所采取的措施,混凝土水化的規律是早期較快,后期逐步平穩,混凝土澆筑完畢后,需要在一定時期內保持適當的溫度和足夠的濕度,以滿足混凝土的良好硬化條件。因此,溫度、濕度及養護延續的時間是混凝土養護的三大要素。養護的重要性施工單位和監理單位都清楚,但由于盲目趕工期和處于經濟考慮,新澆筑的混凝土往往得不到科學、充分的養護,結果造成混凝土結構出現裂縫、強度低、耐久性差等質量問題。
1 對混凝土抗壓強度的影響
混凝土澆筑后越早養期的養護對混凝土的影響越大,實踐中發現如能做保證7d的標準養護,則混凝土28d抗壓強度基本能達到標準養護的90%左右?;炷猎噳K如不采取任何養護措施,對低強度等級混凝土強度影響大于高強度等級混凝土,其原因是低強度等級混凝土早期強度低,混凝土密實度低,內部水分更容易散失,造成后期水化程度降低。工程實體結構遠大于試塊,表面養護不足,內部混凝土強度下降程度要小于試塊,但表層混凝土的松散、粉化現象直接導致回彈強度低。以C30為例,工程實體不養護,回彈強度低于標養試件前度5MPa以上都是很常見的事情。
2 對混凝土抗裂性能的影響
混凝土是一種非勻質材料,混凝土水化和失水將導致體積變形,不均勻的體積變形將導致混凝土開裂,減小混凝土變形差異的有效手段就是充分養護。混凝土的開裂與否取決于內外變形差異的大小與混凝土的抗裂能力。如果前者大于后者,混凝土將出現開裂,如果后者大于前者,混凝土則不開裂。根據混凝土物質的熱脹冷縮和濕脹干縮的特質,混凝土早期的防裂養護,主要體現兩個方面,一方面是保濕養護,一方面是保溫養護。
在混凝土塑性階段要防止失水干縮,保濕養護是十分必要也是有效的,大多數混凝土塑性階段的開裂都是由于得不到及時保濕養護導致混凝土失水造成的開裂?;炷了苄允湛s裂縫多發生在表面水分散失后不能及時保濕防止水分繼續散失,先表面產生不規則的淺表性裂縫,然后裂縫慢慢擴展。蒸發對塑性收縮裂縫的影響很大也很直接,尤其是在大風、或干燥或高溫天氣澆筑混凝土,更容易失水產生塑性收縮裂縫,這種裂縫與混凝土的砂率、水灰比、坍落度等關系不大。此時,防止混凝土塑性收縮裂縫的有效手段就是保濕,不失水,混凝土澆筑后若無泌水現象,可以及時覆蓋一層塑料薄膜保濕養護,邊抹面邊覆蓋,確保在混凝土表面不失水。
對于大體積混凝土保溫養護措施也是一項重要內容,水泥水化造成內部溫度升高,產生溫度變形。從混凝土熱脹冷縮的特性出發應注意冷縮對混凝土的影響,降溫速度過快容易產生裂縫。在混凝土初凝前覆蓋一層塑料薄膜保濕及覆蓋棉毯保溫(保溫的目的是為了使混凝土內部溫度平穩散發)養護,保證混凝土不因失水過快及內外溫差過大而產生裂縫?;炷翂w結構更應注意保溫、保濕,混凝土降溫階段,降溫冷縮疊加失水干縮是容易產生裂縫階段,混凝土表面得不到及時、充分的濕養護,很容易產生開裂。混凝土墻體不宜過早拆模(可在澆筑2~3天后拆模),早期有模板附著在混凝土表面可起到保濕作用,拆模后立即涂刷養護劑或掛棉氈澆水養護(冬季不可澆水)。此外,混凝土澆筑后,要防止混凝土表面受環境因素影響(如風吹、暴曬、氣溫驟降等)而引起激烈變化,及時養護就是為混凝土提供一個良好的環境,防止或減少因早期干燥收縮和溫度收縮而產生開裂。
3 夏、冬期的混凝土養護特點
夏季溫度高,蒸發快,混凝土澆筑后表面水分容易散失,影響混凝土水化且容易產生裂縫,此時保濕養護比保溫養護要重要。夏季混凝土養護的重點在于保濕,要防止混凝土澆筑施后暴曬失水,容易產生裂縫,有時也會產生混凝土表面曬干內部塑性狀態的“糖心”現象,這將對混凝土的強度及各項性能造成無法挽回的損失。根據不同部位混凝土澆筑后應及時采取覆蓋塑料薄膜、噴刷養生液或覆蓋棉毯、草簾反復灑水保濕養護,是夏季混凝土養護的重點。
對于冬期混凝土施工保濕養護已不是主要的養護問題,關鍵是混凝土澆筑完畢后早期的保溫養護,防止凍害對混凝土質量的不利影響?;炷猎馐軆龊螅瑑炔繉a生微裂紋,集料界面出現松動,混凝土與鋼筋的粘結力、抗滲性、抗凍性等耐久性指標均下降。研究表明,混凝土成型后立即受凍,其強度損失率高達30%~70%,水膠比越大,混凝土強度損失率越高?;炷潦軆銮皹藴署B護時間越長,強度損失越小。因此,我國《建筑工程冬期施工規程》對冬期澆筑的混凝土受凍前應具有的.低強度——臨界強度作了規定。普通混凝土采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥配制時,臨界強度應為設計標準值的30%;采用礦渣硅酸鹽水泥配制的混凝土,應為設計標準值的40%。摻用防凍劑的混凝土,當室外.低氣溫不低于-15℃時不得小于4MPa,當室外氣溫不低于-30℃時不得小于5MPa。因此,嚴冬季節混凝土澆筑后應及時采取可靠有效的保溫措施,使混凝土受凍前得到很好的預養,盡快達到臨界強度,才可使混凝土免受凍害。
現場施工人員有一種不正確的認識,就是冬期混凝土生產已摻加防凍劑,不必再覆蓋保溫或不必及時覆蓋,這是極其錯誤的。如上所述,《冬施規程》規定,即使已摻加防凍劑的混凝土,也要采取預養措施,覆蓋保溫,使混凝土達到臨界強度后才可免受凍害。一般來說,日氣溫-5℃以上,混凝土中摻加早強劑后,采取一般的覆蓋保溫措施后,混凝土遭受凍害的可能性較小。但當日氣溫在-5℃以下時,除混凝土生產嚴格足量摻加防凍劑、采用熱水攪拌外,混凝土澆筑后必須及時采取有效的保溫防護措施,才可避免混凝土遭受凍害。如現澆板、路面(地面)等混凝土裸露部位應在澆筑振搗、抹壓后立即覆蓋一層塑料薄膜及多層棉氈,柱、墻部位在混凝土澆筑前,將棉氈等保溫材料纏裹在模板外面等,這些措施都是非常必要和有效的。
4 混凝土路面(地坪)的養護
混凝土養護對路面地坪質量十分重要,養護不當可能會造成路面(地坪)表層強度降低而造成起砂、起粉現象?;炷谅访妫ǖ仄海┦展饣驂汉酆髴S即覆蓋一層塑料薄膜,塑料薄膜覆蓋養護3天內應禁止人員行走,使混凝土面層得到早期的保濕養護,后期應澆水養護至14天。路面(地坪)澆筑施工早期不宜采用澆水養護,采用澆水養護過早會造成混凝土表面強度低的面層易被水浸泡剝落,而等到面層具有一定強度再澆水養護。在冬季施工,如混凝土板面不能保證早期保溫養護,使混凝土板面受凍,都可造成混凝土板面起砂、起粉現象。