養護在混凝土中的重要性

  • 來源:建筑網   2018-11-02 17:33
摘要:

混凝土強度是其作為建筑材料最基本的技術指標,也是混凝土工程質量驗收的主要內容。混凝土澆筑后,并沒有即時獲得設計要求的強度,需要經過一段時間的養護,強度才能達到甚至超過設計要求,經驗收合格后安全的用于建筑工程中。下面就結合試驗數據分析一下,養護條件對混凝土強度發展的影響,試驗中將養護條件按表2分為:標準養護、干燥養護和自然養護三種。混凝土后期強度(28d、60d、90d)比較方法與早期強度(1d、3d、7d)比較方法不同,即標準養護和低溫養護的28d、60d和90d齡期對應的是自然養護的齡期分別為24d、51d和77d,這時三種養護條件在后期具有相同成熟度,主要觀察的是濕度對混凝土后期強度的影響;圖1-4是各配合比在不同養護條件下相應齡期強度的發展情況,通過幾張圖可以總結出如下特點:(1)在1d齡期時,各配合比在不同養護條件下強度基本一致。

混凝土澆筑完成后,就等于混凝土企業將產品交付給了施工方,但這不同于普通商品的交付使用,混凝土此時交付的只是半成品。混凝土的強度及其他性能在澆筑完成后并沒有達到穩定狀態和設計的要求,此時需要對混凝土采取合理的處理方式,使其強度達到設計要求并具有良好的性能,這種方式指的就是混凝土養護。混凝土養護是指混凝土澆筑完成后,在其凝結硬化過程中對其溫度和濕度的合理控制,保證混凝土中膠凝材料的正常水化,使其達到一定的強度,并具良好性能的過程。養護是保證混凝土質量最直接、最有效和最經濟的方法。溫度和濕度是混凝土養護的兩大要素,只有根據不同情況,對這兩種要素進行合理控制,才能使混凝土經過養護達到最好的狀態。養護方法大致可以分為:標準養護、自然養護、快速養護等三種,實際建筑工程中大多采用自然養護。混凝土自然養護是指在自然氣溫條件下(即環境最低氣溫高于5°C時),對混凝土采取適當措施進行保溫和保濕的過程。下面就結合試驗和混凝土理論談一談養護對混凝土各方面的影響,試驗混凝土選用P?Ⅰ型硅酸鹽水泥,Ⅱ區中砂、石為5-25mm連續級配、Ⅱ級粉煤灰和S95級礦渣粉;

1養護對混凝土強度的影響

混凝土強度是其作為建筑材料最基本的技術指標,也是混凝土工程質量驗收的主要內容。混凝土澆筑后,并沒有即時獲得設計要求的強度,需要經過一段時間的養護,強度才能達到甚至超過設計要求,經驗收合格后安全的用于建筑工程中。下面就結合試驗數據分析一下,養護條件對混凝土強度發展的影響,試驗中將養護條件按表2分為:標準養護、干燥養護和自然養護三種。混凝土后期強度(28d、60d、90d)比較方法與早期強度(1d、3d、7d)比較方法不同,即標準養護和低溫養護的28d、60d和90d齡期對應的是自然養護的齡期分別為24d、51d和77d,這時三種養護條件在后期具有相同成熟度,主要觀察的是濕度對混凝土后期強度的影響;圖1-4是各配合比在不同養護條件下相應齡期強度的發展情況,通過幾張圖可以總結出如下特點:(1)在1d齡期時,各配合比在不同養護條件下強度基本一致。說明在養護條件,特別是養護溫度無極大差別時,混凝土的初始強度主要取決于混凝土自身因素,包括:水泥用量、摻合料比例、用水量和混凝土自身溫度等;(2)在3d齡期時,各配合比在不同養護條件下強度逐漸有了變化,養護條件對于混凝土強度發展的影響得到了體現,對于4組不同配比的混凝土,自然養護條件下的混凝土強度均高于其他養護條件下的同期強度。標準養護條件下的混凝土強度稍高于低濕養護條件下混凝土的相應強度。在7d齡期時,各養護條件對于混凝土強度發展的影響與3d齡期時一致,且強度差別更為明顯。這些情況說明,不同養護條件下同配比的混凝土試件早期強度有以下關系:自然養護混凝土強度>標準養護混凝土強度>低濕養護混凝土強度。以上結果表明:首先在適當濕度的環境下,溫度是決定混凝土水化速度的主要因素,溫度越高混凝土水化速度越快,其強度發展的也越快。這里所指的溫度是有限制的,一般不超過自然養護的最高溫度,即自然環境的最高溫度,我國大部分地區夏季最高自然溫度均在40℃以下。當混凝土養護溫度過高時,一部分混凝土的強度可能隨著齡期的增長出現倒縮,這與混凝土中膠凝材料種類和摻量有關。其次濕度也對混凝土早期強度的發展也有著積極的作用。混凝土澆筑后其自身水分會逐漸蒸發,影響混凝土的水化進行,較高的環境濕度可以有效的阻止混凝土內部水分的喪失,同時還能起到一定的補水作用,促進混凝土在充足水環境下水化。(3)混凝土的成熟度主要受溫度影響,相同的成熟度表示各養護條件下的混凝土在相同齡期內養護溫度相同,可以更好的反應出濕度對混凝土后期強度的影響。通過觀察各配合比混凝土在相同成熟度情況下后期強度的發展情況,可以看出標準養護條件下的混凝土隨著齡期的增長其強度逐漸接近并最終超過自然養護條件下的混凝土強度,而低溫養護條件下的混凝土強度相對較低。這一趨勢說明,環境濕度在混凝土后期強度發展的過程中發揮著重要的作用。混凝土水化是個極其漫長的過程,充足水分是保證混凝土不斷水化的基礎,良好的養護條件可以為混凝土達到保濕和補水的作用,使混凝土在相對長的一段時間能保持強度的增長。

2養護對混凝土裂縫的影響

裂縫是混凝土的常見現象,可能給其結構安全帶來危害,良好的養護條件是減少混凝土裂縫有效方法之一。養護對混凝土裂縫的影響體現在以下幾個方面:第一、適當養護可以有效的阻止混凝土水分蒸發,減少其收縮,同時可以提高混凝土相應齡期內的抗拉強度,抵抗其收縮應力,保持混凝土體積的穩定性,阻止其早期塑性收縮裂縫和長期干縮裂縫的出現。第二、適當的養護可以使混凝土充分水化,提高混凝土的密實度并有效阻止化學物質對混凝土的侵蝕,預防有害化學物質導致混凝土產生的化學反應裂縫。第三、適當的養護可以有效的控制混凝土內外溫差和混凝土表面與環境的溫差,從而減少混凝土由于溫度應力引起的溫度裂縫。

3養護對混凝土耐久性的影響

混凝土耐久性是指混凝土結構抵抗環境中各種因素作用而保持正常使用功效的能力,包括:抗滲性、抗凍融性、抗化學侵蝕性、抑制堿-集料反應和抗碳化性等。適當的養護可以提高混凝土的密實度,減少混凝土的孔隙面積和微裂縫數量,這些都有利于提高混凝土的抗滲性能,而抗滲性能是混凝土其他耐久性能的基礎。抗滲性的改善,能夠提高混凝土抵抗外部水、化學物質和二氧化碳等侵蝕的能力,從而提高混凝土的抗凍融性、抗化學侵蝕性和抗碳化性能。養護還能較好的控制混凝土的裂縫,這也進一步提高了混凝土的耐久性。

4養護對大體積混凝土施工的影響

大體積混凝土是指混凝土結構物實體最小尺寸不小于1m的大體量混凝土,或預計會因混凝土中膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮而導致有害裂縫產生的混凝土。從大體積混凝土的定義可以看出對裂縫的控制是大體積混凝土施工的關鍵。大體積混凝土因其體積較大,聚集在混凝土內部的水化熱不易得到散發,導致內部溫度較高,而混凝土表面散熱相對較快,形成了內外溫差,同時大體積混凝土表面溫度相對環境溫度也存在一定的溫差。混凝土受到溫度應力和收縮應力的影響,最終導致裂縫出現。控制溫差,減小溫度應力和收縮應力,是大體積混凝土裂縫控制的基礎。混凝土養護是對溫度和濕度的控制,不是單純的保溫和保濕。就大體積混凝土而言,采用適當方法對混凝土內部進行冷卻散熱,也是混凝土養護的一種,同時利用養護措施對表面的溫度進行合理調節,這些方法能夠有效的控制混凝土內外溫差和表面與環境的溫差,從而達到對混凝土溫差的控制,減少溫度應力的影響。充分的保濕可以有效減少混凝土的收縮,減輕收縮應力的影響。溫度應力和收縮應力的有效控制,及養護對混凝土抗拉強度的增強作用,綜合在一起可以有效防止大體積混凝土裂縫的出現,保證其結構的穩定性。

5混凝土養護的注意事項

養護作為混凝土生產使用的重要環節,其重要性已經不必再過多贅述,更多的應該強調施工單位對其具體實施。大多數施工單位都有關于混凝土的養護制度,但是在具體操作過程中,操作人員隨意性較強,不夠規范,嚴重影響了混凝土養護的效果。下面對混凝土養護過程中注意事項進行一下總結,希望可以對大家有所幫,具體注意事項如下:(1)混凝土養護應同時注意濕度和溫度,原則:濕度要充分,溫度要適當;(2)混凝土澆筑成型后應立即進行養護;(3)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,養護時間不應少于7d;采用其他品種水泥時,養護時間應根據水泥性能確定;(4)采用緩凝型外加劑、大摻量礦物摻合料配制的混凝土,養護時間不應少于14d;(5)抗滲混凝土、強度等級C60及以上的混凝土,養護時間不應少于14d;(6)后澆帶等補償收縮混凝土的養護時間不應少于14d;(7)地下室底層墻、柱和上部結構首層墻、柱宜適當增加養護時間;(8)大體積混凝土養護時間應根據施工方案確定;(9)當日最低溫度低于5℃時,不應采用灑水養護;(10)夏季高溫時,混凝土澆筑后應立即進行養護,但不得將冷水直接噴灑于混凝土表面;(11)冬季混凝土養護應該保證混凝土達到受凍臨界強度前不受凍。以上只是混凝土養護的基本要求,在條件允許的情況下,應該盡量延長混凝土的養護時間,以使混凝土獲得更好的性能。

6結語

綜上所述,適當的養護對混凝土能夠起到許多積極的作用,具體結論如下:(1)適當的溫濕度控制,可以改善混凝土的水化速度和水化環境,對混凝土各個齡期強度發展起到積極的作用;(2)適當的養護,可以減少混凝土的水分損失,提高混凝土早期抗拉強度,增強混凝土的密實度,較好的控制混凝土溫差,對混凝土塑性收縮裂縫、長期干縮裂縫、溫度裂縫和化學物質侵蝕導致的裂縫有明顯的抑制作用;(3)適當的養護可以提高混凝土的抗滲性、抗凍融性、、抗腐蝕性和抗碳化性,明顯提高混凝土的耐久性;(4)適當的養護可以有效防止大體積混凝土裂縫的出現,是保證大體積混凝土結構安全的基礎。(5)認識養護對混凝土的重要性,把養護措施落實到實處,嚴格執行關于混凝土養護的各項要求,讓其在混凝土施工過程中充分發揮作用,從而為建筑工程提供更好的混凝土材料。

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