程麗

摘 要:混凝土是現代建筑工業的核心耗材,對建筑質量具有決定性影響,客觀要求加強養護和泌水研究。本文分別就現澆混凝土養護、現澆混凝土泌水原因和防治兩方面展開論述,分析現澆混凝土養護原則、必要性和具體方式,論述現澆混凝土泌水原因和防治措施,結合實際工作需求和特點,給出具有實踐價值的建議。
關鍵詞:現澆混凝土;養護方法;混凝土泌水;水灰比控制
1 前言
現澆混凝土是指在施工現場制備、支模澆注的混凝土,大部分混凝土結構建筑均采用該方式建成。混凝土澆筑完成至強度達標前,可能受到種種因素影響出現裂縫、中空等質量問題,要求通過養護予以控制。同時,現澆混凝土也多見泌水情況,影響結構使用性能,客觀需要對其泌水原因進行分析,嘗試予以防治。
2 現澆混凝土養護
2.1 現澆混凝土養護原則
混凝土養護是指結合其干凝過程中的理化變化,人為制造一定的濕度和溫度條件,使澆筑完成的混凝土得以有效硬化、保持強度。在混凝土干凝過程中,水泥水化的作用十分突出,原則上看,混凝土澆筑完畢后需避免太陽曝曬,塑性混凝土澆筑完畢后6-18h,需進行灑水養護。養護期內,混凝土表面應保持濕潤且養護總時間不低于28天。
2.2 現澆混凝土養護方法
現澆混凝土養護方法包括自然養護法、蒸汽法、養護膜法、滿水法等,技術特點各有不同:
2.2.1 自然養護法
自然養護法是最常見的養護法,主要適用于帶有支模結構的混凝土構件。養護過程中,要求采用包裹、澆水、噴淋灑水等措施使混凝土與其支模結構保持理想的濕度條件。對于模板之間的接縫處,應做重復灑水,以保持內部混凝土結構獲取水分。考慮到模具對混凝土表面可能造成破壞,要求在完成澆筑1-2天、完 成至少2次灑水養護后,嘗試移動模板,向內部注入部分養護用水,保持模板與混凝土之間不存在粘連問題。混凝土強度達標后,模具拆除,應繼續進行灑水養護,間隔不宜超過4h,以麻布袋、草墊等具有理想通風效果的材料,對混凝土進行表面覆蓋,直到強度達標[1]。
2.2.2 蒸汽法
蒸汽法養護一般要求按四道工序標準化進行,即靜停、升溫、恒溫、降溫,適用于相對封閉的作業空間。具體工作中,要求對靜停期間溫度環境進行控制,維持溫度在5攝氏度以上,該溫度應維持到混凝土強度達標。之后對構件進行升溫,溫度速率在每小時4-8攝氏度左右,升溫工程中對混凝土溫度進行控制,確保其內部溫度可維持在60-65攝氏度左右。持續升溫到混凝土結構內、外溫度趨于一致,在此過程中,結合構件脫模強度要求,進行環境分析,適當考慮延長恒溫階段的持續時間[2]。混凝土可完成脫模后,進行降溫,速率為每小時4-8攝氏度左右。
2.2.3 養護膜法
養護膜法重視以具有吸水能力的輕質復合材料進行混凝土養護,具有廣泛適用性,能夠滿足不同環境下的養護需求。具體工作中,養護膜一般能夠吸收相當于自身重量150-350倍的水分,之后快速膨脹、呈現為晶體狀,液態水轉變為固態,通過材料中的分子通道,將水分滲透至混凝土表面,維持表面濕潤,應對水泥水化熱對混凝土表面形成的張力效應。工序上,要求將保護膜均勻覆蓋于混凝土結構表面,之后進行灑水作業,直到薄膜完成自吸水和膨脹,維持對混凝土表面的浸潤效果,控制裂縫。在此期間根據混凝土結構特點,保持其表面濕度不低于90%,如果出現結構快速升溫情況,也應考慮補水。養護膜法的不足之處在于無法充分應對混凝土機構內部可能出現的裂縫,且滲透過程的管理靈活性不高。
2.2.4 滿水法
滿水法模式下,選取滲水性較差的材料,建立臨時擋水結構,在澆筑混凝土的過程中,以金屬材料進行擋水結構固定,之后將澆筑形成的混凝土整塊拆分為若干小塊,對每一小塊進行獨立灑水養護。振搗過程中,通過人工作業方式進行表面抹平。在混凝土結構干凝前,通過滲透性較理想的木質材料進行表面覆蓋,再通過灑水養護,使水分經木質材料滲入混凝土表面,直到木質材料下方和混凝土表明空間完成以水分充盈,持續養護3-6天,該方式有助于維持混凝土表面和內部溫度的穩定,也能減少出現內部蜂窩、表面裂縫的可能[3]。
3 現澆混凝土泌水原因和防治
3.1 現澆混凝土泌水原因
現澆混凝土泌水原因包括三個方面,一是材料選取不當、二是水灰比控制不當、三是級配材料選取不當。水灰比較大的情況下,未與水泥結合的自由水較多,混凝土泌水發生率較高。加入了過多緩凝物,導致混凝土干凝時間延長,也有較大可能出現泌水問題。水泥的凝結時間、細度、表面積與顆粒分布等影響混凝土的干凝,一般水泥中粒徑在5微米以下的顆粒越多、泌水問題越嚴重,表面積較小、凝結時間較長的水泥,也可能導致泌水問題。級配不合理的骨料、細顆粒空隙較大的混凝土,出現泌水的可能性偏大。
3.2 現澆混凝土泌水防治方法
現澆混凝土泌水防治主要強調結合問題具體開展:
3.2.1 加強材料管理
在選取水泥時,主要強調以設計要求為基準,原則上強調凝結時間不宜過長、細度和表面積適中、顆粒分布均勻的材料。實際工作中,如果存在較高的建設質量要求,也可通過實驗方式進行測試,按照設計要求選取若干不同的水泥,將其作為膠凝材料進行實驗,制做10-12個以上的試件,要求保持相同的養護等級,對試件的干凝過程進行跟蹤,了解其出現泌水的情況,之后選取泌水問題發生率較低、程度較輕微的材料,用于建設工作。在實驗結果相似的情況下,可優先選用較細的膠凝材料和高品質的引氣劑。
3.2.2 控制水灰比
水灰比控制上,以減少混凝土泌水問題為著眼點,原則上要求增加膠凝材料用量,在0.5(水灰比)標準上,酌情增加5%左右的膠凝材料用量。如果建設區域較為干燥、不宜增加膠凝材料用量,可適當進行骨料方面的調整,增加粒徑較小的細骨料用量,借以改善混凝土的引氣效果。現代技術的發展,使泌水問題獲取了更多的應對思路,可在制備過程中,適當加入減水劑,借助其分子量較大、分子鏈較長的特點,使混凝土中小分子和大分子的搭配到達均衡或接近均衡,減少泌水問題發生率。
3.2.3 控制級配骨料質量
級配骨料的選取,直接影響混凝土泌水問題,根據此前學者研究,級配骨料的細度模數應在2.40左右,可最大限度減少泌水問題,不同細度模數骨料下混凝土的泌水發生率、坍落度存在模糊線性關聯,見表1:
從結果上看,不同細度模數骨料對混凝土性能的影響帶有多樣性,嘗試控制坍落度,應取3.0細度模數;嘗試控制泌水率,則應取2.40細度模數。實際工作中可根據建設需求具體酌定。
4結語
綜上,現澆混凝土養護及泌水研究具有積極的現實意義,有助于保證混凝土結構施工質量。養護活動原則明確,可通過自然養護、蒸汽養護等具體方式提升混凝土養護成效。現澆混凝土泌水與材料選取、水灰比控制等因素相關,要求結合其關聯因素給予針對性控制,通過技術、管理手段,提升混凝土結構質量。
參考文獻:
[1]王楊,呂剛,劉建友.京張高鐵隧道襯砌混凝土智能式養護成套技術實踐[J].鐵道標準設計,2020,64(01):99-103.
[2]張馗旭.快速修復技術在水泥混凝土路面養護中的應用淺述[J].建材與裝飾,2019(35):267-268.
[3]楊文瑞,袁嬌,馮中敏,等.蒸養高溫養護對混凝土中GFRP筋吸濕行為影響研究[J].建筑結構,2019,49(22):97-100+96.