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关于商品混凝土的养护(完整版)

2018-09-21           阅读次数:780 ;      作者:新乡站办公室转载

一、目前商品混凝土养护的现状

1、商品混凝土裂缝是普遍存在,而且难以解决的问题。因为传统观念阻碍了对混凝土水化硬化初期裂缝形成和发展过程的研究。

2、目前大多数的施工单位都存在一种这样的思想,也就是说:使用了搅拌站的商品混凝土,那么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。

几乎没有施工单位按照规范要求对商品混凝土进行养护,也不配备相关的人员、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。

 混凝土的应用极大的提高了建筑工程的质量,促进了预拌混凝土工业的发展,但是预拌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,目前已成为建筑工程质量投诉的热点,也是质量监督的重点。

 

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3、国家标准对商品混凝土提出的养护要求。

根据国家标准《GB50164-92 混凝土质量控制标准》第四章第六节 第39-40页,明确提出:浇筑后的混凝土是混凝土施工中的一个重要环节,养护的好坏直接影响到混凝土的强度与质量,因此,施工(生产)单位在施工(生产)前,应对其施工(生产)对象,根据所采用的原材料以及混凝土性能要求,提出切实可行而又能保证混凝土强度与质量的养护方案,并将其列为质量管理制度的内容,并应随时检查其执行情况。

4、 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。同时,为防止水分的急剧快速蒸发,表面还应覆盖以塑料薄膜、麻袋片或草袋等覆盖材料,但是,只做到这几点还是不够的。

混凝土的养护,目的之一是要保证混凝土在一定时间内保湿,造成混凝土裂缝的原因是复杂的、多方面的,但是,对预拌混凝土施工经验的不足及养护的不及时是造成商品混凝土裂缝产生的主要原因之一。

混凝土浇捣后,之所以能逐渐凝结硬化,主要是因为水泥水化作用的结果,而水化作用则需要适当的温度和湿度条件,因此为了保证混凝土有适宜的硬化条件,使其强度不断增长,必须对混凝土进行养护。

养护的要义——浇水养护,保持适宜的湿度,保证水泥水化反应的进行。

养护的秘诀——时间掌控。


二、起始养护时间对控制商品混凝土早期收缩的重要性

  

 1、 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。

  

 2、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、大体积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生最佳时间,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,即在混凝土刚初凝时(表面失水前),就采取合理养护措施,有效降低收缩,减少开裂。

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 注:大体积混凝土的养护时间不宜小于28d


 1)、养护起始时间的确定  

我国混凝土结构工程施工规范规定混凝土浇筑后应及时进行保湿养护;混凝土质量控制标准规定对于混凝土浇筑面,尤其是平面结构,宜边浇筑成型边采用塑料薄膜覆盖保湿;混凝土结构工程施工质量验收规范规定应在浇筑完毕后的12h以内,对混凝土加以覆盖,并保湿养护,目前施工中也大多按此规定,即在浇筑后12h左右开始保湿养护。

混凝土的自收缩从其初凝前就已开始,早期发展迅速,1d之内可完成大部分,尤其是掺减水剂混凝土的起始养护时间对早期收缩影响十分显著,初凝后8h内,是收缩急剧增加期,即使在初凝后8h开始养护,对控制早期收缩裂缝也将失去任何作用,其时间显然已大大滞后于混凝土开裂的危险期,养护起始时间到底从何时开始,因影响因素很多及缺乏足够的试验数据及理论根据,很难有具体结论。但原则上应使混凝土达到足够的初始强度, 能承受养护保湿的操作而不损伤混凝土的早期结构。

具体一点讲就是在混凝土浇筑完毕后,在初凝前后就应浇水养护,但以不致人为冲坏混凝土表面为限。


2)、养护持续时间的确定  

养护持续时间不够是施工中的一个常见问题,常常是在浇筑的刚开始几天内有人养护,最后就流于形式,应付了事,甚至无人养护。混凝土结构工程施工规范规定采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥配制的混凝土,不应少于7d,采用缓凝型外加剂、大掺量矿物掺合料配制的混凝土及抗渗混凝土、强度等级C60及以上的混凝土和后浇带混凝土的养护时间不应少于14d;

规范中所规定的时间是养护的最短时间。养护持续时间具体与混凝土的组成及配合比、环境温度与湿度、养护方法、风力、风速等诸多因素有关,混凝土质量控制标准规定混凝土构件或制品厂的混凝土采用蒸汽养护时,在出池或撤除养护措施前,应进行温度测量,当表面与外界温差不大于20℃时,方可撤除养护措施或构件出池;对于冬期施工的混凝土,混凝土强度达到设计强度等级的 50%时,方可撤除养护措施;采用潮湿自然养护时,则按施工规范具体实施。

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三、商品混凝土需要及时而充分的湿养护及选择确当养护方法

  

(一)、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时,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,就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。

 

(二)、所谓充分养护,主要是:要保证在整个规定的养护期间,混凝土都不能失水,不失水就是养护充分的;否则,失水就是养护不充分的。混凝土养护越充分,那么混凝土存在的缺陷就少;混凝土养护不充分,那么混凝土存在的缺陷就多。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,这样,养护既不及时也不充分,造成裂缝就很多。


(三)、养护方法的选择

混凝土养护方案应根据现场条件、环境的温度与湿度、结构部位、构件或制品情况、原材料情况以及对混凝土性能的要求等因素来制定,养护方案中,关于养护方法的选择一般采用洒水养护、蓄水养护、覆盖保湿养护、涂刷养护剂养护、冬季蓄热养护等多种方法。施工中,在制定养护方案时,常出现在整个施工过程中,仅使用单一的养护方法,且为图方便,多以喷水养护为主。为保证混凝土性能的实现,应根据不同的结构部位合理选择养护方法。


1)、基础大体积混凝土裸露表面应采用覆盖养护方式 

基础大体积混凝土裸露表面采用洒水养护方法较为方便,但实际施工中很难满足洒水养护的次数,易造成夜间养护中断,对大体积混凝土而言,要控制混凝土内部和表面及表面与外界温差即保持混凝土内外合适的温度梯度,不间断的24h养护至关重要。

根据已往的施工经验,在大体积混凝土养护过程中采用强制或不均匀的冷却降温措施不仅成本相对较高,管理不善易使大体积混凝土产生贯穿性裂缝,且洒水养护易致基坑积水,不利回填。故基础大体积混凝土裸露表面以覆盖养护为宜。

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2)、混凝土结构工程施工规范规定  

带模养护结束后可采用洒水养护方式继续养护,必要时也可采用覆盖养护或喷涂养护剂养护方式继续养护;根据试验,不同养护方式的抗渗效果依次为:水中养护>混凝土自养护剂(即:混凝土内养护剂、混凝土减缩剂)>盖草袋子浇水>涂养护剂>自然养护。


3)、已经进入干燥多风阶段,混凝土容易失水开裂,提醒大家注意预防。

对于高层建筑,由于现场供水资源的不足,在严格按照标准施工养护无法实现的情况下,建议在生产混凝土配制过程掺入混凝土自养护剂(即:混凝土内养护剂、混凝土减缩剂),使混凝土实现免养护,有效预防混凝土因为失水引起的开裂。


已经进入干燥多风阶段,混凝土容易失水开裂,提醒大家注意预防。对 C20~C80 不同强度等级混凝土、特殊结构或处于大风干燥低湿环境中的混凝土工程或结构;尤其对于采用低水胶比、大掺量矿物掺合料和高效减水剂的高强高性能混凝土,对于应用场合、领域涵盖但不限于如下情况的:

(1)使用高早强或超高早强混凝土、大流动性自密实混凝土的混凝土工程;

(2)长期处于大风、干燥、高温等风干、低湿环境中的工程(如冬季西北、北方地区和夏天南方大部地区的现浇混凝土施工);

(3)难以进行常规养护的封闭体系、复杂特殊结构和其它难以外部养护的场合,如钢管混凝土等特殊封闭体系,剪力墙等特殊结构,以及横梁、支撑柱、挑翼、悬臂、薄壁、拱、壳等复杂结构;

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对于高层建筑,由于现场供水资源的不足,在严格按照标准施工养护无法实现的情况下;

建议在生产配制混凝土过程中掺入混凝土自养护剂(即:混凝土内养护剂、混凝土减缩剂)。

在保证水灰比不变、水泥标准稠度用水量不变及生产混凝土单位用水量不变的情况下,通过在混凝土中引入数量众多且均匀分布的混凝土自养护剂养护因子,养护因子超强的吸水能力可在混凝土预拌时吸收自身重量几倍上几十倍的水份,避免在生产配制混凝土、浇筑混凝土过程中大量失去生产用水量;并利用其三维网状的枝蔓状毛细管结构沿着梯度迅速向干燥的混凝土内部迁移水份,直至达到混凝土内部湿度平衡,提高混凝土内部的相对湿度,为胶凝材料水化提供了所需的必要水份,从根本上抑制混凝土的自干燥和自收缩,减少混凝土因自干燥和自干缩造成的收缩裂缝,达到无收缩砼的效果,提高混凝土抗裂能力、抗压强度和耐久性能。从而使混凝土实现自然养护,有效预防混凝土因为失水引起的开裂。


混凝土自养护剂(内养护剂)属于液体,

(1)、一方混凝土掺量2公斤/方,可以扣10公斤水泥,强度保持不变。配合比看自己,一般可以降低10-20公斤水泥,具体扣多少要根据自己的试配强度和生产配合比强度。一般最少可以降低10公斤水泥,如果和易性卡的很紧的可以用低价的掺合料来补。

(2)、不需要标准养护,放外面自然养护,为了测试回弹值准确,请用150*150*150标准试模。3天强度有可能出现略低的现象,等7天28天就好了。

(3)、具有减缩抗裂剂的功能,用于混凝土减缩抗裂及结构自防水,尤其适应于高强混凝土、高性能混凝土、大体积混凝土、微膨胀混凝土、垂直结构混凝土及地下结构混凝土工程。


(四)、养护温度的确定

混凝土养护期间应注意采取保温措施,防止混凝土表面温度受环境因素影响(如曝晒、气温骤降等)而发生剧烈变化。养护期间混凝土的芯部与表层、表层与环境之间的温差不宜超过20℃。大体积混凝土施工前应制定严格的养护方案,控制混凝土内外温差满足设计要求。

混凝土在冬季和炎热季节拆模后,若天气产生骤然变化时,应采取适当的保温(寒季)隔热(夏季)措施,防止混凝土产生过大的温差应力。


(五)、养护湿度的控制

混凝土的收缩除了温度下降引起的冷缩即温降收缩外,还有在水泥水化作用下,混凝土内部相对湿度随水泥水化的进展而降低,从而引起自干燥造成混凝土体积减少,导致混凝土早龄期的自身收缩,混凝土收缩受环境相对湿度影响显著,养护湿度为70%的混凝土较养护湿度为90%的混凝土所测各龄期干缩大,其3d龄期的干缩率前者是后者的8.3倍。环境相对湿度越低,其干缩值越大,干缩值随龄期的发展规律为早期发展快,后期发展缓慢并逐渐稳定。

覆盖式养护保湿不仅有利于保持混凝土表面的保温湿润,防止混凝土表面水分的丢失,也有利于减缓混凝土内湿度的下降。覆盖养护分覆盖塑料薄膜、塑料薄膜加麻袋、塑料薄膜加草帘等几种方式。

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四、湿养护7天期间内,各阶段对商品混凝土养护的影响

   

1、根据试验数据和生产经验总结, 商品混凝土的7d强度大概是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。

   根据我们的生产经验,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。

2、 3d强度大概是28d强度的(45%~60% ), 所以前3天防止失水尤为关键。前3天如果不失水, 那么之后继续浇水保湿至7天, 从工程实际来看, 效果都不错。

3、第一天是非常关键,如果第一天失水过多, 所造成的缺陷可能以后都很难弥补。      

4、我们发现有的工地,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导致比较粗大的毛细孔已经形成,很难愈合。

所以,湿养护7天, 关键在于前3天, 最关键的是第1天,因此,我们不管用什么方式保养, 都要保证第1天不出现失水的现象。

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五、混凝土二次抹压的重要性

 

1、一次抹平。

   混凝土浇筑振捣密实后, 为了保证表面的平整度, 必须马上用木抹子将表面抹平, 称为“一次抹平”。

 

  2、二次抹压。

   一次抹平后, 如果不立即进行混凝土的养护措施, 那么到混凝土初凝前, 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(将混凝土内部的泌水通道、毛细管道,进行抹压、消除掉。), 称为“二次抹压”。

二次抹压的主要作用有3点:

1)、消除混凝土的表面缺陷、混凝土内部的泌水通道(即毛细管道)及早期的塑性裂缝。

2)、提高混凝土表层的密实度。

3)、表层密实度提高后, 减缓了混凝土内部水分迁移、蒸发的速度, 提高了混凝土的抗裂能力。 

3、从一次抹平到二次抹压,是混凝土逐渐初凝的过程。


4、裂缝的形成。

在较长的一段时间,只要环境相对湿度低于100%, 混凝土表面就会失水, 内部形成缺陷-毛细管道。这些缺陷不消除, 在混凝土表面继续失水的情况下, 孔道就会进一步加深, 裂缝进一步扩展,出现开裂,严重者会造成贯穿性裂缝,导致楼层漏水。

   5、我们发现, 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。

   6、传统的抹刀手工抹压。

   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。     

 7、圆盘式抹光机。

   二次抹压最好采用圆盘式抹光机, 消除表面缺陷(及混凝土内部的泌水通道)与密实表层的作用比抹刀好, 效率也高。

8、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。

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六、总结


因此,只要按照施工规范严格施工,对混凝土表面进行二次抹压工艺,实施及时而充分的保湿养护,可以很大程度上减少混凝土裂缝的产生,从而在一定程度使混凝土裂缝得到有效的控制。


1.制定混凝土养护方案时,应根据现场条件、环境的温度与湿度、结构部位、构件或制品情况、原材料情况以及对混凝土性能的要求等因素选择和制定多种养护方法进行综合养护。


2.养护起始时间以混凝土浇筑完毕后,初凝前后就浇水养护为宜。


3.养护持续时间以规范中所规定的时间为最短时间,竖向混凝土结构适当增加养护时间,结合混凝土的组成及配合比、环境温度与湿度、养护方法、风力、风速等诸多因素综合考虑。


4.是否停止洒水养护以当日最低温度低于 5℃时来确定。混凝土内部和表面及表面与外界的温差根据养护措施、工法等诸多因素综合考虑。


5.混凝土收缩受环境相对湿度影响显著,塑料薄膜紧贴混凝土裸露表面且保持有凝结水方为有效养护。


七、参考文献

1、中华人民共和国国家标准《GB-50164-92 混凝土质量控制标准》,国家技术监督局及中华人民共和国建设部联合发布

2、《商品混凝土主体结构早期裂缝成因及控制》,作者:李志英等。





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