誤區(qū)之二：混凝土澆水養(yǎng)護(hù)的目的最遲開始時間是澆筑成型后的12h

 

《混凝土結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204-2002）第7.4.7條第一款規(guī)定，應(yīng)在澆筑完畢后的12h以內(nèi)對混凝土加以覆蓋并保濕養(yǎng)護(hù)。然而，有許多施工人員誤解為，混凝土澆筑完畢后的澆水養(yǎng)護(hù)的最遲開始時間是其后的12h，也就是說，只要是在混凝土澆筑完畢后的12h前進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)就滿足規(guī)范要求。因此，在工地上常會遇到技術(shù)人員催促養(yǎng)護(hù)澆水，可是有人會說，混凝土澆筑完畢才幾小時，離12h還遠(yuǎn)呢！不著急。

 

由于水泥及混凝土技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，尤其是近年來，高性能混凝土、早強(qiáng)混凝土、高強(qiáng)混凝土及預(yù)拌混凝土等的廣泛應(yīng)用，其所用混凝土強(qiáng)度等級及水泥強(qiáng)度等級較高、水泥用量較大、早期強(qiáng)度高、水灰比小等原因，使其混凝土的溫度變形、干縮變形和自收縮變形都較大，混凝土開裂時有發(fā)生，其中混凝土的澆水養(yǎng)護(hù)時間的過遲成為早期開裂的重要原因之一，必須引起施工人員的重視。

 

多年前，工地上經(jīng)常遇到的是流動性很大的塑性混凝土，其澆筑體積也不大、混凝土強(qiáng)度等級及水泥強(qiáng)度等級都較低、水泥用量小，早期水化程度不高、干縮小，又沒用自收縮，在這種情況下，要求這樣的塑性混凝土在澆筑完畢后12h以內(nèi)澆水養(yǎng)護(hù)可能是適宜的，但對于現(xiàn)代混凝土來說，過遲澆水養(yǎng)護(hù)則會造成開裂并對潛在質(zhì)量帶來不利的影響。

 

誤區(qū)之三：混凝土的澆水養(yǎng)護(hù)時間越長越好

 

《混凝土結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204-2002）第7.4.7條第二款規(guī)定，對采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土，澆水養(yǎng)護(hù)時間不得少于7d，對于摻用緩凝型外加劑或有抗?jié)B要求的混凝土，不得少于14d。這里需要指出，規(guī)范所規(guī)定的只是澆水養(yǎng)護(hù)的最少時間，而沒有給出澆水養(yǎng)護(hù)的最佳持續(xù)時間和最長時間。

 

然而，澆水養(yǎng)護(hù)時間越長，水泥水化程度越高，水泥的不可逆收縮也越大，水泥顆粒如果全部水化，其所生成的水泥凝膠不只使混凝土強(qiáng)度提高，與此同時還會產(chǎn)生很大的收縮，嚴(yán)重時可引起混凝土開裂。

 

像混凝土中骨料所起的穩(wěn)定體積作用一樣，水泥石中需要有一定數(shù)量的未水化的水泥顆粒，或其他惰性物質(zhì)穩(wěn)定體積，因此，澆水養(yǎng)護(hù)時間并不是越長越好。以盲目延長澆水養(yǎng)護(hù)時間作為“加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)”的做法，顯然是錯誤的?，F(xiàn)代水泥和混凝土技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，要求做到的是“恰到適時”的澆水養(yǎng)護(hù)。

 

試驗(yàn)證明，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)7d和標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)14d的混凝土，其各齡期的干縮基本相同，而過長時間的養(yǎng)護(hù)并不能進(jìn)一步減少收縮，這時如果進(jìn)行長時間的澆水養(yǎng)護(hù)，由于混凝土內(nèi)部生成的水化物增多，反而在一定程度上增加了混凝土的收縮。長時間的濕潤養(yǎng)護(hù)不能有效地減小混凝土的干縮，而雖然可以推遲收縮的開始時間，但影響也甚微。

 

“恰到適時”養(yǎng)護(hù)時間的長短與組成材料的選擇、混凝土配合比、環(huán)境溫度和濕度、風(fēng)速計養(yǎng)護(hù)方法等諸多因素有關(guān)。

 

混凝土水膠比越低，越需及時加強(qiáng)外部補(bǔ)充水的供給，但澆水養(yǎng)護(hù)的時間可適當(dāng)短些；水膠比大時混凝土中的自由水多，如果混凝土處于相對濕度較大地區(qū)，濕養(yǎng)護(hù)的影響不大，但其養(yǎng)護(hù)時間相對要長些，才能使其滲透性穩(wěn)定；如果水膠比較大，但處于相對濕度地區(qū)，濕養(yǎng)護(hù)也不可輕視，養(yǎng)護(hù)時間不可縮短；摻有粉煤灰等礦物摻合料的混凝土，因其水膠比較小，如果外部補(bǔ)充水供給不足，表面的吸附水很容易蒸發(fā)，反應(yīng)很慢的粉煤灰等摻合料，其抗裂作用和強(qiáng)度增長一樣，在低水膠比的條件下，只有加強(qiáng)澆水養(yǎng)護(hù)才能有效地發(fā)揮出來，澆水養(yǎng)護(hù)不但要充分而且時間也要長些。

 

對于摻有緩凝型外加劑及對抗?jié)B有要求的混凝土，正如《混凝土結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》所要求的那樣，澆水養(yǎng)護(hù)時間應(yīng)予適當(dāng)延長。

 

誤區(qū)之四：混凝土才終凝，表面還濕濕的，不著急澆水養(yǎng)護(hù)

 

眾所周知，混凝土的早期開裂是水泥和混凝土技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展所帶來的新問題，而自收縮與溫度收縮又是高性能混凝土、高強(qiáng)混凝土及高強(qiáng)混凝土及高早強(qiáng)混凝土等早期開裂的主要原因。

 

混凝土自收縮的大小取決于水泥石內(nèi)部自干燥程度、水泥石彈性模量及徐變系數(shù)。混凝土澆筑后的早期，特別是初凝后的前24h，其彈性模量低，徐變系數(shù)大，因此，自干燥程度成為決定自收縮的主要因素。

 

混凝土初凝時對其表面進(jìn)行濕養(yǎng)護(hù)可使養(yǎng)護(hù)水與混凝土中的毛細(xì)管孔內(nèi)的水分連為一體，以供給混凝土內(nèi)部膠凝材料使之水化。膠凝材料的進(jìn)一步水化，又促使毛細(xì)孔細(xì)化，當(dāng)毛細(xì)孔壁的阻力超過水的表面張力而不能繼續(xù)向混凝土內(nèi)部遷移時，這種水分的補(bǔ)給停止。由此可見，早期澆水養(yǎng)護(hù)的補(bǔ)水作用可很好地抑制混凝土的早期收縮。

 

混凝土的自收縮從其初凝時就已經(jīng)開始，早期發(fā)展特別快，24h之內(nèi)可完成大部分，以后則迅速衰減，其值可達(dá)0.025~0.050）×10-3，同時還隨水膠比的減小而增大，并隨溫度的提高而增加。與此同時，隨著混凝土強(qiáng)度的逐漸增長，其極限拉應(yīng)變也由成型后2h的4.0×10-3急劇下降，6~12h可下降至0.04×10-3，達(dá)到混凝土開裂的風(fēng)險期。

 

如果按《混凝土結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》的規(guī)定，以傳統(tǒng)塑性混凝土的要求，誤以澆筑完畢后12h以內(nèi)的最遲開始時間才開始澆水養(yǎng)護(hù)，其時間顯然已大大滯后于混凝土開裂的危險期，規(guī)范所規(guī)定的最遲開始澆水養(yǎng)護(hù)時間已不適用于現(xiàn)代混凝土的養(yǎng)護(hù)要求。有許多人錯誤地認(rèn)為，混凝土的澆水養(yǎng)護(hù)，只要是在混凝土澆筑完畢后的12h以內(nèi)的任何時間開始都行，也就是說，在此12h的時間范圍內(nèi)澆水養(yǎng)護(hù)可早可晚，時間的可塑性很大，這種認(rèn)識和做法，顯然是錯誤的。

 

如果把混凝土的早高強(qiáng)認(rèn)作為其早期開裂的內(nèi)因，那么，其澆水養(yǎng)護(hù)滯后于表面水快速蒸發(fā)后的外部補(bǔ)水及補(bǔ)水中斷，是混凝土引起早期開裂的外因。因此，很有必要將混凝土開始澆水養(yǎng)護(hù)的時間大大提前，使混凝土表面的向外蒸發(fā)水得以及時補(bǔ)給，做到“盡早及時”澆水養(yǎng)護(hù)。

 

具體一點(diǎn)講，就是在混凝土澆筑完畢，于其初凝開始，就以澆水養(yǎng)護(hù)不致人為沖壞混凝土表面為限“盡早及時”，這里要特別強(qiáng)調(diào)“盡早”二字，以保證混凝土早期及時具備充足的補(bǔ)水條件，以免發(fā)生混凝土塑性收縮、自收縮和干縮的共同作用。

 

誤區(qū)之五：混凝土的澆水養(yǎng)護(hù)最好是大水猛澆，這樣補(bǔ)水才能充分徹底

 

混凝土澆筑成型后的覆蓋，一是防止養(yǎng)護(hù)水的急劇蒸發(fā)以利節(jié)約用水；二是為了防止降溫階段水泥水化熱的急劇散失，以保證混凝土斷面上具有合適的溫度梯度。

 

有的人為了節(jié)省覆蓋材料，對混凝土不加覆蓋并用大壓力水猛澆，這樣不但浪費(fèi)水，而且極易沖壞混凝土表面，更主要的是壓力水流過混凝土表面，將其熱量迅速帶走，導(dǎo)致混凝土表面溫度驟降，如果正遇混凝土水化熱高峰期，養(yǎng)護(hù)水如果與混凝土表面溫差又較大，可能因混凝土溫度驟降，而使其內(nèi)外溫差及混凝土表面與環(huán)境溫差過大而產(chǎn)生“熱震”，致使混凝土表面開裂；同時，要切記養(yǎng)護(hù)澆水不可時斷時續(xù)，中斷多次反復(fù)“熱震”則有加劇混凝土開裂的可能。適宜的澆水養(yǎng)護(hù)應(yīng)是小水漫淋。

 

誤區(qū)之六：為了加速混凝土的硬化，養(yǎng)護(hù)階段只保溫而不進(jìn)行冷卻降溫處理

 

混凝土的初始澆筑溫度是混凝土最高溫度的重要組成部分，對于處于塑性狀態(tài)的混凝土進(jìn)行冷卻降溫處理，則在降低最高溫度的同時，也相應(yīng)降低了混凝土的致裂溫度。因此，對處于塑性狀態(tài)的混凝土進(jìn)行冷卻降溫處理是一種有效的防止混凝土開裂的方法之一。

 

從混凝土開始硬化產(chǎn)生拉應(yīng)力至達(dá)到最高溫度止，雖然在此階段對混凝土繼續(xù)進(jìn)行冷卻處理，一般不至于改變整個混凝土斷面上的受拉狀態(tài)，但向混凝土表面澆以低于環(huán)境溫度過大的冷卻水，使混凝土溫度驟降，會增加混凝土斷面上的溫度梯度，可能引起混凝土“熱震”，雖然在此階段，對混凝土冷卻處理，也會降低最高溫度和致裂溫度，但為防止混凝土內(nèi)外溫差驟升引起表面開裂，這一階段的冷卻處理及澆水養(yǎng)護(hù)一定要小心謹(jǐn)慎。在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力之前，應(yīng)及時進(jìn)行冷卻處理。

 

誤區(qū)之七：保溫覆蓋從澆水覆蓋時就開始，不知何時開始才對

 

綜述以上幾個問題可知，在混凝土達(dá)到水泥水化最高溫度之前應(yīng)處于散熱階段，以求獲得較低的最高溫度和致裂溫度，如果把保溫提前到從澆水養(yǎng)護(hù)覆蓋開始，適得其反，反而增加混凝土的最高溫度和致裂溫度，正確的保溫時間應(yīng)從混凝土降溫開始，不宜提前。

 

在混凝土降溫階段實(shí)施對其保溫，其目的之一是減少混凝土內(nèi)部熱量的散失，以減少斷面上的溫度梯度。目的之二是由于延緩了混凝土的散熱時間，使之能夠有效地充分發(fā)揮其強(qiáng)度增長的潛力，并使混凝土的松弛和徐變得以充分顯現(xiàn)，其內(nèi)部拉應(yīng)力得以相應(yīng)減小。與此同時，因混凝土齡期的增長，混凝土的抗拉性能要比其抗壓性能提高的快，也可防止和減少混凝土的開裂。

 

混凝土表層的溫度梯度是制約混凝土表面裂縫產(chǎn)生的重要原因之一。大氣環(huán)境溫度的升降，影響著混凝土內(nèi)部斷面上的溫度梯度，而其溫度變化的陡緩，也必然影響混凝土表面與大氣環(huán)境溫度變化的陡緩，保溫材料的有效覆蓋，能減小混凝土斷面上的溫度梯度。

 

工程實(shí)踐證明，溫度變化時混凝土結(jié)構(gòu)的一個重要而又非常復(fù)雜的荷載，溫度梯度的陡緩可以看作是對混凝土“加荷”的快慢，并對混凝土物理力學(xué)性能產(chǎn)生重要影響。氣溫驟降可看作對混凝土的快速加荷，可導(dǎo)致混凝土拉應(yīng)力和彈性模量的增加，而使混凝土的極限拉伸減小，抗裂性能減弱，反之氣溫緩降可看作是對混凝土的慢速加荷，可導(dǎo)致混凝土拉應(yīng)力和彈性模量比快速加荷有所減少，而混凝土的極限拉伸有所增加。

 

同時，氣溫的驟降還可導(dǎo)致內(nèi)外約束度的增加，不論是以外約束為主的結(jié)構(gòu)，還是以內(nèi)約束為主的結(jié)構(gòu)，通過外部保溫和內(nèi)部緩降都可避免和減少混凝土的開裂。

 

綜上所述可見，不論環(huán)境溫度的高低，也就是說，不論春夏秋冬的外界氣溫是高還是低，混凝土的保溫養(yǎng)護(hù)，不僅提高了混凝土的表面溫度，還能使混凝土內(nèi)部的溫度得以緩降，并減小了內(nèi)外溫差和混凝土表面與大氣環(huán)境的溫差，為此，這種“外保溫內(nèi)緩降”的養(yǎng)護(hù)方法得以能夠防止和減少混凝土的開裂。


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