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關于商品混凝土的養護(完整版)

2018-09-21           閱讀次數:693 ;      作者:新鄉站辦公室轉載

一、目前商品混凝土養護的現狀

1、商品混凝土裂縫是普遍存在,而且難以解決的問題。因為傳統觀念阻礙了對混凝土水化硬化初期裂縫形成和發展過程的研究。

2、目前大多數的施工單位都存在一種這樣的思想,也就是說:使用了攪拌站的商品混凝土,那么所有與混凝土有關的質量問題都由攪拌站來負責,與己無關。因此,對商品混凝土的使用經常是既不按規范施工,也不按規范進行養護。

幾乎沒有施工單位按照規范要求對商品混凝土進行養護,也不配備相關的人員、材料和設施,這是造成目前商品混凝土開裂多、投訴多、爭議多的主要因素,也嚴重影響了工程質量。

 混凝土的應用極大的提高了建筑工程的質量,促進了預拌混凝土工業的發展,但是預拌混凝土因養護不及時造成混凝土結構早期開裂的問題卻是很難徹底根除的,目前已成為建筑工程質量投訴的熱點,也是質量監督的重點。

 

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3、國家標準對商品混凝土提出的養護要求。

根據國家標準《GB50164-92 混凝土質量控制標準》第四章第六節 第39-40頁,明確提出:澆筑后的混凝土是混凝土施工中的一個重要環節,養護的好壞直接影響到混凝土的強度與質量,因此,施工(生產)單位在施工(生產)前,應對其施工(生產)對象,根據所采用的原材料以及混凝土性能要求,提出切實可行而又能保證混凝土強度與質量的養護方案,并將其列為質量管理制度的內容,并應隨時檢查其執行情況。

4、 混凝土澆注成型后應及時進行澆水覆蓋保濕養護,以滿足混凝土表面維持一定濕潤狀態。同時,為防止水分的急劇快速蒸發,表面還應覆蓋以塑料薄膜、麻袋片或草袋等覆蓋材料,但是,只做到這幾點還是不夠的。

混凝土的養護,目的之一是要保證混凝土在一定時間內保濕,造成混凝土裂縫的原因是復雜的、多方面的,但是,對預拌混凝土施工經驗的不足及養護的不及時是造成商品混凝土裂縫產生的主要原因之一。

混凝土澆搗后,之所以能逐漸凝結硬化,主要是因為水泥水化作用的結果,而水化作用則需要適當的溫度和濕度條件,因此為了保證混凝土有適宜的硬化條件,使其強度不斷增長,必須對混凝土進行養護。

養護的要義——澆水養護,保持適宜的濕度,保證水泥水化反應的進行。

養護的秘訣——時間掌控。


二、起始養護時間對控制商品混凝土早期收縮的重要性

  

 1、 對不摻用減水劑的普通混凝土而言,早期收縮很小,早期的灑水養護主要是使水泥充分水化,保證混凝土強度的發展,因此,我國混凝土結構工程施工質量驗收規范的規定,混凝土的起始養護時間是澆筑后12小時以內。

  

 2、對大量摻用減水劑的現代商品混凝土,經相關試驗證明,初凝后8小時內的收縮急劇增加,而在實際工程中最大量、大體積的樓板裂縫也主要出現在混凝土初凝后幾小時以內,因此,掌握好起始養護時間是控制商品混凝土早期收縮裂縫的關鍵。如果繼續按照澆筑后等12小時再進行灑水養護,就失去了控制早期收縮裂縫的產生最佳時間,從早期收縮裂縫控制來講,將失去了任何的作用。但目前大部分的施工單位仍然習慣于傳統的施工養護經驗,沒能根據現在商品混凝土的特點,即在混凝土剛初凝時(表面失水前),就采取合理養護措施,有效降低收縮,減少開裂。

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 注:大體積混凝土的養護時間不宜小于28d


 1)、養護起始時間的確定  

我國混凝土結構工程施工規范規定混凝土澆筑后應及時進行保濕養護;混凝土質量控制標準規定對于混凝土澆筑面,尤其是平面結構,宜邊澆筑成型邊采用塑料薄膜覆蓋保濕;混凝土結構工程施工質量驗收規范規定應在澆筑完畢后的12h以內,對混凝土加以覆蓋,并保濕養護,目前施工中也大多按此規定,即在澆筑后12h左右開始保濕養護。

混凝土的自收縮從其初凝前就已開始,早期發展迅速,1d之內可完成大部分,尤其是摻減水劑混凝土的起始養護時間對早期收縮影響十分顯著,初凝后8h內,是收縮急劇增加期,即使在初凝后8h開始養護,對控制早期收縮裂縫也將失去任何作用,其時間顯然已大大滯后于混凝土開裂的危險期,養護起始時間到底從何時開始,因影響因素很多及缺乏足夠的試驗數據及理論根據,很難有具體結論。但原則上應使混凝土達到足夠的初始強度, 能承受養護保濕的操作而不損傷混凝土的早期結構。

具體一點講就是在混凝土澆筑完畢后,在初凝前后就應澆水養護,但以不致人為沖壞混凝土表面為限。


2)、養護持續時間的確定  

養護持續時間不夠是施工中的一個常見問題,常常是在澆筑的剛開始幾天內有人養護,最后就流于形式,應付了事,甚至無人養護?;炷两Y構工程施工規范規定采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥配制的混凝土,不應少于7d,采用緩凝型外加劑、大摻量礦物摻合料配制的混凝土及抗滲混凝土、強度等級C60及以上的混凝土和后澆帶混凝土的養護時間不應少于14d;

規范中所規定的時間是養護的最短時間。養護持續時間具體與混凝土的組成及配合比、環境溫度與濕度、養護方法、風力、風速等諸多因素有關,混凝土質量控制標準規定混凝土構件或制品廠的混凝土采用蒸汽養護時,在出池或撤除養護措施前,應進行溫度測量,當表面與外界溫差不大于20℃時,方可撤除養護措施或構件出池;對于冬期施工的混凝土,混凝土強度達到設計強度等級的 50%時,方可撤除養護措施;采用潮濕自然養護時,則按施工規范具體實施。

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三、商品混凝土需要及時而充分的濕養護及選擇確當養護方法

  

(一)、所謂及時養護主要是:在混凝土的表面沒有失水前,就進行養護。

   在實際操作過程中,要掌握及時養護有一定的困難,往往需要根據混凝土拌合物性能、氣候等情況來確定(一般在混凝土剛初凝時,就要進行濕養護),如果在養護時表面已出現失水現象,則需要在養護前,就對表面因失水造成的缺陷先行進行處理,再養護,以保證養護的效果。

 

(二)、所謂充分養護,主要是:要保證在整個規定的養護期間,混凝土都不能失水,不失水就是養護充分的;否則,失水就是養護不充分的?;炷琉B護越充分,那么混凝土存在的缺陷就少;混凝土養護不充分,那么混凝土存在的缺陷就多。但目前大部分的施工單位對混凝土的養護都是在澆筑后第二天開始灑水,每天2—5次,這樣,養護既不及時也不充分,造成裂縫就很多。


(三)、養護方法的選擇

混凝土養護方案應根據現場條件、環境的溫度與濕度、結構部位、構件或制品情況、原材料情況以及對混凝土性能的要求等因素來制定,養護方案中,關于養護方法的選擇一般采用灑水養護、蓄水養護、覆蓋保濕養護、涂刷養護劑養護、冬季蓄熱養護等多種方法。施工中,在制定養護方案時,常出現在整個施工過程中,僅使用單一的養護方法,且為圖方便,多以噴水養護為主。為保證混凝土性能的實現,應根據不同的結構部位合理選擇養護方法。


1)、基礎大體積混凝土裸露表面應采用覆蓋養護方式 

基礎大體積混凝土裸露表面采用灑水養護方法較為方便,但實際施工中很難滿足灑水養護的次數,易造成夜間養護中斷,對大體積混凝土而言,要控制混凝土內部和表面及表面與外界溫差即保持混凝土內外合適的溫度梯度,不間斷的24h養護至關重要。

根據已往的施工經驗,在大體積混凝土養護過程中采用強制或不均勻的冷卻降溫措施不僅成本相對較高,管理不善易使大體積混凝土產生貫穿性裂縫,且灑水養護易致基坑積水,不利回填。故基礎大體積混凝土裸露表面以覆蓋養護為宜。

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2)、混凝土結構工程施工規范規定  

帶模養護結束后可采用灑水養護方式繼續養護,必要時也可采用覆蓋養護或噴涂養護劑養護方式繼續養護;根據試驗,不同養護方式的抗滲效果依次為:水中養護>混凝土自養護劑(即:混凝土內養護劑、混凝土減縮劑)>蓋草袋子澆水>涂養護劑>自然養護。


3)、已經進入干燥多風階段,混凝土容易失水開裂,提醒大家注意預防。

對于高層建筑,由于現場供水資源的不足,在嚴格按照標準施工養護無法實現的情況下,建議在生產混凝土配制過程摻入混凝土自養護劑(即:混凝土內養護劑、混凝土減縮劑),使混凝土實現免養護,有效預防混凝土因為失水引起的開裂。


已經進入干燥多風階段,混凝土容易失水開裂,提醒大家注意預防。對 C20~C80 不同強度等級混凝土、特殊結構或處于大風干燥低濕環境中的混凝土工程或結構;尤其對于采用低水膠比、大摻量礦物摻合料和高效減水劑的高強高性能混凝土,對于應用場合、領域涵蓋但不限于如下情況的:

(1)使用高早強或超高早強混凝土、大流動性自密實混凝土的混凝土工程;

(2)長期處于大風、干燥、高溫等風干、低濕環境中的工程(如冬季西北、北方地區和夏天南方大部地區的現澆混凝土施工);

(3)難以進行常規養護的封閉體系、復雜特殊結構和其它難以外部養護的場合,如鋼管混凝土等特殊封閉體系,剪力墻等特殊結構,以及橫梁、支撐柱、挑翼、懸臂、薄壁、拱、殼等復雜結構;

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對于高層建筑,由于現場供水資源的不足,在嚴格按照標準施工養護無法實現的情況下;

建議在生產配制混凝土過程中摻入混凝土自養護劑(即:混凝土內養護劑、混凝土減縮劑)。

在保證水灰比不變、水泥標準稠度用水量不變及生產混凝土單位用水量不變的情況下,通過在混凝土中引入數量眾多且均勻分布的混凝土自養護劑養護因子,養護因子超強的吸水能力可在混凝土預拌時吸收自身重量幾倍上幾十倍的水份,避免在生產配制混凝土、澆筑混凝土過程中大量失去生產用水量;并利用其三維網狀的枝蔓狀毛細管結構沿著梯度迅速向干燥的混凝土內部遷移水份,直至達到混凝土內部濕度平衡,提高混凝土內部的相對濕度,為膠凝材料水化提供了所需的必要水份,從根本上抑制混凝土的自干燥和自收縮,減少混凝土因自干燥和自干縮造成的收縮裂縫,達到無收縮砼的效果,提高混凝土抗裂能力、抗壓強度和耐久性能。從而使混凝土實現自然養護,有效預防混凝土因為失水引起的開裂。


混凝土自養護劑(內養護劑)屬于液體,

(1)、一方混凝土摻量2公斤/方,可以扣10公斤水泥,強度保持不變。配合比看自己,一般可以降低10-20公斤水泥,具體扣多少要根據自己的試配強度和生產配合比強度。一般最少可以降低10公斤水泥,如果和易性卡的很緊的可以用低價的摻合料來補。

(2)、不需要標準養護,放外面自然養護,為了測試回彈值準確,請用150*150*150標準試模。3天強度有可能出現略低的現象,等7天28天就好了。

(3)、具有減縮抗裂劑的功能,用于混凝土減縮抗裂及結構自防水,尤其適應于高強混凝土、高性能混凝土、大體積混凝土、微膨脹混凝土、垂直結構混凝土及地下結構混凝土工程。


(四)、養護溫度的確定

混凝土養護期間應注意采取保溫措施,防止混凝土表面溫度受環境因素影響(如曝曬、氣溫驟降等)而發生劇烈變化。養護期間混凝土的芯部與表層、表層與環境之間的溫差不宜超過20℃。大體積混凝土施工前應制定嚴格的養護方案,控制混凝土內外溫差滿足設計要求。

混凝土在冬季和炎熱季節拆模后,若天氣產生驟然變化時,應采取適當的保溫(寒季)隔熱(夏季)措施,防止混凝土產生過大的溫差應力。


(五)、養護濕度的控制

混凝土的收縮除了溫度下降引起的冷縮即溫降收縮外,還有在水泥水化作用下,混凝土內部相對濕度隨水泥水化的進展而降低,從而引起自干燥造成混凝土體積減少,導致混凝土早齡期的自身收縮,混凝土收縮受環境相對濕度影響顯著,養護濕度為70%的混凝土較養護濕度為90%的混凝土所測各齡期干縮大,其3d齡期的干縮率前者是后者的8.3倍。環境相對濕度越低,其干縮值越大,干縮值隨齡期的發展規律為早期發展快,后期發展緩慢并逐漸穩定。

覆蓋式養護保濕不僅有利于保持混凝土表面的保溫濕潤,防止混凝土表面水分的丟失,也有利于減緩混凝土內濕度的下降。覆蓋養護分覆蓋塑料薄膜、塑料薄膜加麻袋、塑料薄膜加草簾等幾種方式。

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四、濕養護7天期間內,各階段對商品混凝土養護的影響

   

1、根據試驗數據和生產經驗總結, 商品混凝土的7d強度大概是28d強度的(65%~85%) , 因此規范要求濕養護7天是合理的,最好能保持7天都不失水。

   根據我們的生產經驗,在這7天中, 時間越靠前, 混凝土越容易失水, 越容易形成缺陷, 防止失水也越重要。

2、 3d強度大概是28d強度的(45%~60% ), 所以前3天防止失水尤為關鍵。前3天如果不失水, 那么之后繼續澆水保濕至7天, 從工程實際來看, 效果都不錯。

3、第一天是非常關鍵,如果第一天失水過多, 所造成的缺陷可能以后都很難彌補。      

4、我們發現有的工地,第一天不注意保養, 第二天才開始蓄水養護, 養護結束以后,板面還是有很多的裂縫,分析其原因:是因為第一天已經有了裂縫的產生,這說明第一天的不養護導致比較粗大的毛細孔已經形成,很難愈合。

所以,濕養護7天, 關鍵在于前3天, 最關鍵的是第1天,因此,我們不管用什么方式保養, 都要保證第1天不出現失水的現象。

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五、混凝土二次抹壓的重要性

 

1、一次抹平。

   混凝土澆筑振搗密實后, 為了保證表面的平整度, 必須馬上用木抹子將表面抹平, 稱為“一次抹平”。

 

  2、二次抹壓。

   一次抹平后, 如果不立即進行混凝土的養護措施, 那么到混凝土初凝前, 必須至少再抹一次, 這次不只是抹平,還要“壓”, 將混凝土表面抹壓密實(將混凝土內部的泌水通道、毛細管道,進行抹壓、消除掉。), 稱為“二次抹壓”。

二次抹壓的主要作用有3點:

1)、消除混凝土的表面缺陷、混凝土內部的泌水通道(即毛細管道)及早期的塑性裂縫。

2)、提高混凝土表層的密實度。

3)、表層密實度提高后, 減緩了混凝土內部水分遷移、蒸發的速度, 提高了混凝土的抗裂能力。 

3、從一次抹平到二次抹壓,是混凝土逐漸初凝的過程。


4、裂縫的形成。

在較長的一段時間,只要環境相對濕度低于100%, 混凝土表面就會失水, 內部形成缺陷-毛細管道。這些缺陷不消除, 在混凝土表面繼續失水的情況下, 孔道就會進一步加深, 裂縫進一步擴展,出現開裂,嚴重者會造成貫穿性裂縫,導致樓層漏水。

   5、我們發現, 在濕養護不夠及時、不夠充分的情況下(例如傳統濕養護) , 只有一次抹平而沒有二次抹壓, 混凝土的開裂將很嚴重。

實施二次抹壓后, 開裂程度大大減輕。因此, 除非實施即時養護, 使混凝土表面不能生成失水缺陷, 否則二次抹壓工藝是必須的。

   6、傳統的抹刀手工抹壓。

   在二次抹壓工藝中, 現在往往習慣于抹刀手工抹壓, 不僅效率低, 力度也不夠,當缺陷由表及里發展較深時, 將很難消除。     

 7、圓盤式抹光機。

   二次抹壓最好采用圓盤式抹光機, 消除表面缺陷(及混凝土內部的泌水通道)與密實表層的作用比抹刀好, 效率也高。

8、二次抹壓后,必須立即對混凝土進行充分的濕養護, 以避免混凝土再次失水。只有這樣, 才能保證混凝土早期水化良好, 提高硬化混凝土的質量, 為混凝土耐久性的提高打下早期質量基礎。

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六、總結


因此,只要按照施工規范嚴格施工,對混凝土表面進行二次抹壓工藝,實施及時而充分的保濕養護,可以很大程度上減少混凝土裂縫的產生,從而在一定程度使混凝土裂縫得到有效的控制。


1.制定混凝土養護方案時,應根據現場條件、環境的溫度與濕度、結構部位、構件或制品情況、原材料情況以及對混凝土性能的要求等因素選擇和制定多種養護方法進行綜合養護。


2.養護起始時間以混凝土澆筑完畢后,初凝前后就澆水養護為宜。


3.養護持續時間以規范中所規定的時間為最短時間,豎向混凝土結構適當增加養護時間,結合混凝土的組成及配合比、環境溫度與濕度、養護方法、風力、風速等諸多因素綜合考慮。


4.是否停止灑水養護以當日最低溫度低于 5℃時來確定?;炷羶炔亢捅砻婕氨砻媾c外界的溫差根據養護措施、工法等諸多因素綜合考慮。


5.混凝土收縮受環境相對濕度影響顯著,塑料薄膜緊貼混凝土裸露表面且保持有凝結水方為有效養護。


七、參考文獻

1、中華人民共和國國家標準《GB-50164-92 混凝土質量控制標準》,國家技術監督局及中華人民共和國建設部聯合發布

2、《商品混凝土主體結構早期裂縫成因及控制》,作者:李志英等。





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