|
高性能混凝土的养护
建筑工程 — ，I 包贵强 赵士军 (1．黑龙江省龙建路桥第一工程有限公司 黑龙江 哈尔滨 l50028；2．伊春市规划建筑设计院 黑龙江 伊春 1 53000) [摘要]分析湿度、温度以及养护时间三项因素对高性能混凝土(HPC)养护影响的特点，提出将HPc的养护分为初期养护和湿养护两 个不同的阶段， 简单介绍两个阶段各自的养护方法。 [关键词]高性能混凝土(HPC) 养护 方法 中图分类号：Tu 文献标识码：A 文章编号：1 009—91 4X(201 0)28-009卜01 随着混凝土施工技术的发展，混凝：t施工质量全过程控制的观点 已被普遍接受，混凝土养护作为混凝土浇筑过程很重要的程序和环节， 也应有好的设计和施工。 目前，国内混凝士养护普遍采用自然养护方法．经多年的实践与 调研，发现很多施工单位比较忽视混凝土的养护，洒水、覆盖养护不 能按规范要求及期限适时进行，且养护质量难以控制与管理，达不到 自然养护要求的标准，我们对已建并投入使用的混凝土构造物进行跟 踪考察证明，同标号、相同施工水平浇筑的混凝土，养护程度较好者 混凝：L表面色泽显黑，触摸光滑坚硬，因此加强混凝土养护工作对提 高混凝土的强度和耐久性有着十分重要的意义． 一 影响HPC养护的因素 实践证明， 湿度、温度以及养护时间是影响高性能混凝土 (H P C)养护的三个主要因素。 1、新浇筑混凝土的湿度损失 在洮凝 L拌和料中，细集料填充在粗集料之间的空隙中，水泥 和矿物掺和料填充在细集料与粗集料的空隙中。虽然水泥和矿物掺和 料填充着这些空隙，但它并不能完全填满这些空隙，结果混凝土拌和 料中就保尉一些空隙，这些空隙被称为毛细孔。当混合料中加入水后， 水填充了空隙的剩余部分。用水量超过了水泥水化所需要的水量，这 些多余的水帮助增加新拌混凝士的工作性，并且其中一些用作自干燥。 随着水化的进行， 水化产物逐渐填充毛细孔。 混凝 1：性能，如强度和抗渗性取决于水化程度。水泥水化产物 的体积儿乎比原水泥体积大1倍。随着水化的进行，水化产物开始 填充毛细空隙的空间，从而减少空隙空间，增加了空隙中的水压 力，产生毛细现象引起水分迁移。水分趋向于与环境接触的混凝土 表面的低压区，从而导致水化早期混凝土的湿气散失。混凝土湿度 越高水分迁移越快，而且水分蒸发的速率也同时加快。过快的水分 蒸发将导致空隙内的湿度低于水泥水化所需的湿度，从而阻碍水泥的 水化，给混凝士的性能造成有害的影响。当混凝土内部相对湿度RH 小于8 0％ 时，水泥水化将停止。然而，随着水化产物对空隙的填 充，毛细管空间变得不连续了， 当毛细空间足够不连续时，通过 毛细行为向表面迁移水分将停止，由水分的扩敞导致水分散失开始。 相对湿度越低，混凝土水分散失的速率越快；水分散失随着风 速的增加而增加：环境温度和混凝土的温度越高，新拌混凝土水份散 失的速率越快；蒸发速率随着构件暴露面的面积与体积之比的增大而 加快，因为暴露在环境中的面积越大，新浇筑混凝土的湿汽损失越高。 美国混凝=l：学会《凝土养护方法》(ACI203—81)指出，当水从混凝土 中蒸发速度超过0．5 k g ／m ·h时，由于塑性收缩，在混凝：t表 面形成裂缝是难免的。 在H P C中， 一般使用了较细粒径的矿物掺和料，如硅灰、粉 煤灰和磨细矿渣等。因为矿物掺和料有较小的颗粒直径和较高的比表 嘶积，从而增加了混凝土的用水量。化学外加剂，如高效减水剂，减 少r混凝 { 的用水毹。由于矿物掺和料的火Ib灰活性和填充效应，某 利t程度上改变了混凝土的各种性能。再者， 由于小的球形颗粒，在有 高效减水剂存在的情况下，更容易分散并且填充水泥颗粒之间和周围 的空隙，从而使混 疑_k-J$~n物能更好的密实。所以水泥和具有火山灰 活性的矿物掺和料苁同使用有助于获得更为密实的HPC，矿物掺和料 的火lfI灰反应以及改善颗粒分布的填充效应导敛了硬化HPC孔结构的 大火改善，从而可以制得高强、高抗渗混凝：i二。HPc的水胶比 NSC 的水灰比剌比要低，有些时候，HPC的用水量比供其中水泥水化所需 的用水量还要小，从而导致自干燥。HPC中水的散失对混凝土的长期 性能仃极其有害的影响。HPC的水分在混凝土浇筑后的最初24h损失 最大(如图l所示)。同NSC相比，HPC拌和物泌水少，粘聚性大。泌 水蒸发很快，使HPC更易于产生塑性收缩裂缝，而且通常在混凝土初 凝时就产生塑性收缩裂缝。塑性收缩裂缝可以产生严重问题。高温、低 湿和大风 I速了，新浇筑混凝=E水分的蒸发。为了克服这一问题，HPC 应在新拌混凝：i 浇筑后立即开始保湿养护。 2、温度的影响 养护温度对NSC和HPC的强度影响很大。高温加速了混凝： 的水 化过程。浇筑温度和养护温度越高，混凝土最终的极限强度越低，养 护温度越高，混凝土早期强度越高 低温养护的混凝土具有相对均匀 的微结构，特别是混凝土空隙的分布较均匀。虽然在较低温度养护不 能获得较高的早期强度，但最终导致较高的极限强度。控制养护期间 混凝土的温度是重要的，特别是在炎热天气下。 根据构件的尺寸，水胶比， 环境条件，炎热条件_F采取如下 措施控制养护期混凝土的温度是必要的：① 降低混凝土的浇筑温度； ② 覆盖有很好隔热性能的材料；③混凝土宜在晚上或白天较凉的时候 浇筑；④对新浇筑混凝：f=的暴露面进行覆盖。 3、养护时间的影响 养护时问对混凝土的长期性能有显著影响。对一给定的水胶 比，混凝=匕强度随着龄期的增长而增加。然而，在湿养护一段时间后， 强度的增长变得缓慢了。当混凝土中水泥充分水化后，混凝土的强度 将不再增长。 ∞ ，． 一一一一一— — 一‘ — — 一 。 耄 。 I 一 __一 『_一 一～—击— — 。釜 啮1 赫灌盟灌艇士曲球份孤裳 明2 莽护；星廑对混雌土强鹰鼬影响 F 1 I ，b l{l ¨ c 2 ㈨n Ⅲ ‘ ? ? 一? 。 图2显示了NSC在湿养护条件下最初28d强度的增长较显著。养 护通常在混凝土水化程度最小时结束，此后混凝土可以在没有任何保 护的条件下，增长强度。一旦毛细孔变得足够不连续，毛细孔中的水 就会存在于混凝土内而不用保护。从理论上说，水分迁移从毛细形为 转为扩散以后，养护就可以停止。从毛细行为到扩散，混凝土中水分 损失的转变时间取决于混凝土的配合比，环境条件和暴露面的面积与 混凝土构件的体积比。 = 、高性能混凝土的养护方法 新拌HPC在浇筑后，立即采用湿养护，可以抵抗颦性收缩开裂， 但同时会对硬化混凝土的表面层的质量产生有害的影响。假如混凝土 的湿养护在混凝土终凝前进行，养护水将消弱表面的水泥浆，增加 表面混凝土的水胶比。结果，混凝土的强度、抗渗性能将严重降 低。大量的试验观察证明，如果新拌H P C浇筑后很快进行湿养护， 硬化混凝土的表面将粉化或导致浅表层剥落。因此，H P C进行早期 养护时，不能直接在新浇筑混凝土暴露的表面上洒水。为了方便， 将HPC的整个养护过程分为两个阶段，初期养护和湿养护。初期养 护应在新拌HPC浇筑以后立即开始，湿养护在混凝土终凝后开始。 覆盖PVC薄膜接触新拌混凝土暴露面是HPC初期养护有效的方 法。在炎热的气候下，覆盖PVC，再盖以潮湿士工布可以保持混凝土 的持续潮湿以及降低混凝土初期养护阶段混凝土的温度。HPC的湿养 护从混凝土终凝后开始。潮湿养护混凝土的强度比空气养护混凝土的 强度高，28d湿养护的强度比28天完全空气中养护的强度高l倍。湿 养护是HPC养护的最终阶段，在混凝土终凝后开始。任何传统的湿养 护方法，(如莆水养护、用潮湿土工布覆盖养护以及在暴露面上洒水养 护等方法)HPC都可以采用。通过覆盖潮湿土工布并且连续喷水保持 潮湿这样的湿养护是HPC湿养护的最有效方法 养护对HPC的整个性能都有较大的影响，特别是强度和抗渗性， 养护方法和养护期对HPC的收缩影响较大 在HPC的养护中应尽量减 少新浇筑混凝土的湿度损失。养护温度对HPC的强度影响较大，在较 低温度下养护不能获得较高的早期强度，但最终的极限强度较高，因 此控制养护期间混凝土的温度是重要的 辩技博危l 9l ∞ ∞ 0 箸=r 姜 譬 |
|
|
