刘俊峰
摘 要:随着工程建设的发展及国家进一步的改革开放,混凝土结构在我国各项工程建设中得到迅速的发展和广泛的应用。混凝土结构施工主要特点是取材便捷,可以在多种建筑结构中使用,混凝土结构在民用建筑、高层建筑、大跨度的公共建筑和工业建筑、桥梁、水利、地下结构等工程中都具有广泛应用。混凝土的硬化源于水泥的水化作用,影响水泥水化和强度的因素也影响混凝土强度。环境温度和湿度对水泥的水化作用具有显著影响,因此为保证混凝土强度需要从混凝土成型后一定时间以内对混凝土开始养护。
关键词:混凝土养护;混凝土强度;影响
混凝土的宏观组织呈堆聚状,它是由各种形状和大小不一的集料颗粒和水泥所组成,其中起胶结作用的物质是水泥浆凝结硬化而成的“水泥石”。我们可将混凝土看作是“水泥石”与粗细集料组成的复合材料,养护的目的是为了保证“水泥石”形成过程中水泥水化反应能正常进行,这主要取决于环境的温度和湿度。
1湿度影响
混凝土作为新世纪的重要建筑材料,其在很多方面都可以对混凝土工程的施工,提供足够的支持。混凝土的强度指标,是一个硬性的指标,养护工作在开展的过程中,既要将强度控制在合理的范围内,又必须减少各个方面的不良因素影响,确保建筑工程的使用寿命延长。分析认为,混凝土养护过程中,对于强度的把控内容上,湿度影响体现的较为明显。一般而言,混凝土的干湿变形,主要是取决于周围环境的湿度变化情况。近年来,关于混凝土的研究不断深入,很多专家都认为,混凝土的“干缩”特性的原因,主要是混凝土的内部吸附水分,出现了蒸发的情况,由此引发了混凝土表现为胶体失水现象,最终产生了紧缩的现象。同时,因为上述现象的出现,游离水分的蒸发也会比较明显,这就容易导致混凝土内部的体积表现为压缩的情况。在现代化的建设当中,浇筑后的混凝土在多数情况下,会暴露在空气当中,水分在表现为蒸发现象以后,无法快速的进行补充。在此种状态下,混凝土会因为水分失去过多,造成干燥的现象,有时甚至表现为停止水化的情况。当混凝土的相对湿度低于100%,其就会出现干缩的问题。为此,针对混凝土暴露面积较大的构件,需要尽早的开展相关的养护工作,混凝土在凝结以前,或者是凝结不久的时候,表面水分的蒸发速度较快,此时没有足够的水分,很容易限制混凝土强度的增长。
2温度影响
水泥在不同温度下使用,影响其水化反应的速率。温度升高,反应加速,凝结和强度发展加快,但是初期强度高时,随后则发展减慢,甚至当温度超过65℃以后,强度还会收缩;温度低时相反,强度发展缓慢,但增长率增大。由于水泥水化后毛细孔中的水含有各种离子,使冰点下降,即使在0℃以下反应仍会继续,直到孔隙水达到冰点。因此,在施工现场,我们根据现场实际情况控制混凝土温度,控制水泥水化反应速率影响混凝土强度。
3大体积混凝土养护
混凝土养护对混凝土强度的影响,除了表现在上述的三个方面外,还在大体积混凝土养护上体现的较为明显。当前的各类工程数量不断增多,对混凝土的需求表现为强烈的特点。因此,大体积混凝土的应用范围,开始表现为增加的趋势,想要在混凝土的养护工作上,在混凝土的强度把控上,得到一个较好的成果,就必须在大体积混凝土养护上得到更好的成绩,推动混凝土使用水平的提升。对大体积混凝土工程,必须尽量设法减少混凝土发热量。大体积混凝土的施工技术要求较高,特别在施工中要防止混凝土因水泥水化热引起的温度差产生温度应力裂缝。因此需要从材料选择、技术措施等有关环节做好充分的准备工作。如采用低热水泥矿渣硅酸盐水泥,减少水泥用量;在混凝土硬化初期,水泥水化放出较多的热量,混凝土又是热的不良导体,散热较慢,因此在大体积混凝土内部的温度较外部高,有时可达50--70℃。这将使内部混凝土的体积产生较大的膨胀,而外部混凝土却随气温降低而收缩。因此,对大体积混凝土工程,必须尽量设法减少混凝土发热量。大体积混凝土的施工技术要求较高,特别在施工中要防止混凝土因水泥水化热引起的温度差产生温度应力裂缝。因此需要从材料选择、技术措施等有关环节做好充分的准备工作。
4施工养护控制要点
在施工中如何合理的控制养护的温度和湿度是混凝土养护的关键。当外界气温高于5℃时,一般采用自然养护,其关键是保证养护湿度,对混凝土要覆盖、洒水,特别是夏季气温较高,浇筑后应立即覆盖,以防止水分蒸发。浇水次数以保证覆盖物经常湿润为准,浇水天数主要根据水泥的品种而定:一般对于普通水泥、硅酸盐水泥和矿渣水泥混凝土在正常条件下不少7d;掺缓凝剂或有抗渗要求的混凝土不少于14d。
外界气温低于5℃时,对混凝土可掺抗冻剂或进行湿热处理。对于掺抗冻剂混凝土其养护应注意:在负温条件下,不得洒水养护;外露表面必须覆盖,对结构较薄弱或容易受冻害部位应加强覆盖;养护温不得低于抗冻剂规定的临界温度,如气温低于临界温度应采取加温、保温措施。采取湿热处理时关键要控制静停时间、升温速度及最高温度。静停时间主要是根据外界气温和水泥品种而定:硅酸盐水泥或普通水泥混凝土一般为2~6 h,矿渣水泥混凝土要适当延长;升温速度。一般情况下蒸汽养护时间(除静置时间外)以不超过18 h为佳。蒸养的最高温度因制作混凝土的水泥品种而定:对于硅酸盐水泥或普通水泥,宜控制为80℃,最高不宜超过85℃;对于矿渣水泥,宜控制为90℃,最高不超过95℃。应使用低压饱和蒸汽并加热均匀;注意排除冷凝水防止其结冻;如混凝土与外界气温相差20℃时,外露部分应用保温材料覆盖。
总之,当前的混凝土养护措施比较多元化,创造了较高的价值,未表现出严重的不足。日后,应该加强对混凝土的维护,在养护手段上遵循综合养护、联合养护,提高养护的可行性,避免外部因素的侵袭。
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