淺談施工現場混凝土養護質量管理

龍躍聰

(中國建筑材料工業地質勘查中心四川總隊，四川 成都 610213)

0 前 言

商品混凝土使用的全面推廣，極大地促進了建筑工程的質量，但是在工程施工中，由于施工人員對混凝土養護認知有限，質量意識不高，未及時根據工程實際情況對澆筑完畢的混凝土采用科學、合理的養護措施，往往在混凝土表面出現裂縫，造成混凝土強度偏低，從而影響混凝土耐久使用等問題，增大了建筑企業的施工成本。因此，加強對混凝土養護質量的管理與控制，確?；炷两Y構質量，保證現場混凝土的施工強度和耐久性，是目前現場混凝土施工質量控制中的一個重要環節。筆者結合多年建筑工程質量管理經驗，介紹了如何在不同環境下對現場澆筑完畢的混凝土進行養護。

1 混凝土養護的目的及作用

1)混凝土養護的目的：①讓水泥砂漿膠結材料在初凝時充分得到進行水化，提高混凝土凝結、硬化速度；②降低混凝土的內、外部溫度差，防止混凝土在初凝成型后遭受曝曬、風吹、寒冷、氣溫驟降等不良氣候出現非正常性收縮，形成裂縫等破損現象。

2)混凝土養護的作用：①減少混凝土初凝后干收縮的延展，降低混凝土內、外部的溫度差，防止表面裂縫的產生；②延長混凝土初凝后內部的持續散熱的時間，使混凝土初凝后內、外部因溫差所產生的拉應力小于混凝土的抗拉強度，防止在混凝土內部產生貫穿裂縫；③使凝固、硬化階段的混凝土有一個適宜的潮濕環境，防止因混凝土表面失水而產生干縮裂縫，保證混凝土的強度和耐久性。

因此，適宜的溫度、濕度和一定養護持續時間，是混凝土養護質量控制的三大要素。

2 混凝土養護溫度的確定及措施

1)混凝土養護溫度的確定。由于混凝土結構斷面一般較厚，水泥水化時所產生的大量熱量不宜散發，在混凝土結構內部聚積，導致混凝土結構產生內外溫度差；在混凝土初凝、硬化階段，外界氣溫的急劇變化會加大混凝土的內、外部溫度差，這對混凝土結構是極為不利的，就需要在施工階段以及外界環境變化巨大的階段，對混凝土的內、外部的溫度差進行控制，加強混凝土表面的保溫措施，防止降溫過快。

一般來說，及時對混凝土初凝后進行內、外部溫度差控制，主要針對混凝土結構物實體最小幾何尺寸不小于1 m的大體量混凝土，或預計可能會因混凝土中的水泥砂漿膠凝材料在水化引起的溫度變化和收縮時，導致有害裂縫產生的混凝土，即大體積混凝土[1]。

規范要求大體積混凝土內部的中心溫度與其表面溫度的差值不應大于25℃、表面溫度與自然氣溫的溫度差值不應大于20℃[2]。針對一般混凝土，比如道路路面混凝土、框剪結構的剪力墻混凝土等，進行混凝土養護時，主要保證其表面溫度與大氣溫度的差值不大于20℃。

2)混凝土內外溫度差的控制措施。控制處于初凝、硬化階段的混凝土內、外部溫度差，主要有以下三方面措施。

(1)降低水化熱。水泥砂漿膠凝材料在水化過程中要產生一定的熱量，該熱量在無任何阻隔的情況下以自然蒸發形式發生。由于大體積混凝土結構斷面尺寸一般較大，表面周長∶截面積的系數比相對較小，所以混凝土膠凝材料在水化時產生的熱量散失較慢，導致熱量在混凝土內部聚集，使混凝土內、外部溫差值增大?；炷脸跄不A段產生的水泥水化熱，與混凝土骨料用量、水泥用量和水泥品種有關。降低水泥水化熱的主要措施有調整混凝土配合比、減少水泥用量、優先采用中熱硅酸鹽水泥、低熱礦渣水泥、添加外加劑和摻合料等。

(2)減小自然溫度對混凝土的影響?；炷恋臐仓囟群湍Y硬化時的表面溫度是隨著外界氣溫的變化而變化的，而混凝土凝結硬化時中心部位溫度受外界氣溫變化影響小，特別是在氣溫驟降時，會極大提高混凝土內、外部層的溫度差值，使混凝土的溫度應力值增大；針對大體積混凝土，由于其散熱較慢，初凝硬化時其內部最高溫度可達60℃～65℃，因此，對混凝土進行內、外部溫度差值控制，就顯得尤為重要。減小外界氣溫變化對混凝土影響的常用措施是對混凝土進行表層保溫隔熱、內部逐步降溫兩方面。具體方法有：提高混凝土入模溫度，加快混凝土澆筑速度，及時對混凝土采取遮陽、擋風、保溫、隔熱措施，混凝土澆筑前在構件中埋設冷卻管進行冷卻水循環，噴灑養護劑等。

(3)降低混凝土的收縮變形?；炷涟韬陀盟康募s20%，是混凝土膠凝材料初凝硬化時所必需的；拌和用水量的約80%，會全部在自然條件下蒸發，該大量水分在短時間內的蒸發，是引起混凝土體積收縮變形的主要原因。由于混凝土的快速收縮變形引起的應力增大，不僅可以在混凝土內部產生微不可見的細小裂縫，破壞混凝土的微觀結構，還能在混凝土結構表面上產生變形，形成裂縫，從而降低混凝土的強度、剛度、外觀質量和使用的耐久性。降低混凝土收縮變形的主要方法有：增加骨料體積的含量、摻加適量纖維、降低混凝土水灰比、加強振搗等。

3)混凝土養護溫度控制的注意事項。混凝土在凝結硬化階段，其內部溫度變化曲線是一個較快升溫而后再逐漸降溫的過程，升溫速率比降溫速率要大。所以，混凝土養護開始階段，只需保證混凝土表面濕潤即可，故應盡量少覆蓋，讓混凝土有充分散熱的空間，以降低混凝土內、外部的溫度差；養護中、后期，為防止混凝土內部降溫過快，應采取保溫措施，控制降溫速率。

不管采用哪種方法對混凝土養護時進行內、外部溫度差的控制，都宜保證每晝夜的降溫速度不大于1.5℃，防止混凝土的內、外部溫度差在下降過快時造成混凝土裂縫。

3 混凝土養護濕度的確定及措施

混凝土養護濕度的確定?；炷翝仓戤?、初凝后，應及時采取措施進行保濕養護。混凝土養護時對養護濕度控制是非常重要的，混凝土凝結硬化過程是混凝土內部水化反應和多余水分蒸發同時進行的過程。若混凝土養護環境沒有充分的濕度來保證，可能造成混凝土內部水分在凝結硬化時大量自然蒸發，形成干燥失水影響水化過程，對混凝土使用時要求的強度、剛度和耐久性造成不利影響；而且失水干縮還能使混凝土在低強度下承受收縮引起的拉應力超限，致使混凝土表面出現裂縫，可能引起質量事故的發生。

國家標準要求在標準養護室對混凝土試塊養護時，其溫度(20±2)℃、相對濕度≥95%。有關試驗表明：在溫度相同的條件下，隨著相對濕度的增加，水泥的凝結時間會增長，水化反應的強度會降低；當濕度、溫度越接近環境條件溫度20±1℃、相對濕度≥90%時，混凝土的強度值的偏差就越小[3]，因此，混凝土現場養護的相對濕度應以不低于90%為宜。

保證混凝土現場養護所需濕度的主要方法有覆蓋保濕養護、灑水養護、蓄水養護、涂刷養護劑養護等，常用方法有塑料薄膜覆蓋保濕養護、草簾(麻袋)覆蓋灑水保濕養護等，目的都是達到補充水分或者降低失水速率，保證混凝土早期塑性收縮和干燥收縮在一定時間內維持較小狀態。需要注意的是，當外界最低溫度低于5℃時，不應采用灑水進行保濕養護。

4 混凝土養護時間的確定及措施

1)混凝土養護起始時間的確定。《混凝土結構工程施工規范》(GB 50666—2019)確定了混凝土的如下養護時間:①采用硅酸鹽類水泥拌和制成的混凝土，養護時間不應少于7 d；②添加了緩凝型外加劑、礦物摻合料的混凝土、有抗滲要求的混凝土、強度等級高的混凝土(C60及以上)和后澆帶混凝土，養護時間不應少于14 d。

《混凝土結構工程施工質量驗收》(GB 50204—2015)還要求混凝土澆筑完畢后應及時進行養護，養護時間以及養護方法應符合施工方案規定。實際上，我國大部分施工項目的混凝土養護，都是在澆筑完畢、初凝硬化后的12 h左右開始實施。

受混凝土拌和時的原材料、配合比、澆筑部分、施工季節、施工天氣甚至混凝土攪拌時間等諸多因素影響，混凝土養護時間到底從何時開始，很難有準確結論。只要混凝土中的水分產生了自然蒸發，混凝土的失水收縮就已開始，早期發展迅速，初凝后的24 h之內可完成大部分的失水收縮，尤其是添加了減水劑的混凝土，在初凝完成的8 h以內，是混凝土內部失水收縮的急劇增加期，如果仍采用在混凝土初凝12 h后才開始進行養護，顯然該養護開始時間已大大滯后于混凝土開裂的危險期，極可能造成混凝土因早期失水產生裂縫。筆者結合多年施工經驗，混凝土養護開始時間原則上應以混凝土已達足夠初始強度、能承受養護保溫保濕操作且不破壞混凝土早期結構為宜，做到盡早、及時?；炷灵_始養護的時間一般為初凝后的8～12 h。

2)養護持續時間的確定。在工程實踐中，混凝土養護持續時間不足，是現場混凝土養護施工中的一個普遍問題?；炷琉B護時間一般有7、14、21、28 d四種。簡單說，凡是采用硅酸鹽水泥類拌制的混凝土，養護時間不少于7 d；凡是添加外加劑(如緩凝劑)、摻合料(如火山灰、粉煤灰)和有特殊要求(如抗滲)拌制的混凝土，養護時間不少于14 d；凡是采用含火山灰、礦渣水泥類拌制的混凝土，養護時間不少于21 d；凡是后澆帶、懸挑結構、拱結構等特殊部位的混凝土，養護時間按28 d實施為宜。

5 混凝土養護的類型

1)自然養護法：在自然氣溫高于5℃時，對混凝土采用覆蓋、灑水、擋風等的保溫保濕等養護措施；該方法是最常用的混凝土養護方法。

2)加熱養護法：在自然養護條件達不到預期要求時，利用加熱器先加入空氣或水，然后由熱空氣或蒸汽來進行加熱養護混凝土的方法；包括：現場搭設保溫暖棚養護法等。

3)標準養護法：混凝土在室溫維持(20±2)℃、濕度不小于95%的潮濕環境或水中的條件下的養護；一般針對標準混凝土試件在特殊房間進行的養護。

4)電熱養護法：將電能直接轉換為熱能來進行混凝土養護的一種方法，即將電級放入，或將電熱器貼在混凝土表面，接通電源使電能成熱能；具體可分為電熱毯法、線圈感應加熱法、工頻渦流法和遠紅外線加熱法等。

5)養生液養護：將養生液用噴槍噴涂在混凝土表面上，在自然條件下，溶液揮發后能在混凝土外表面形成一層隔水、隔氣的薄膜，從而達到防止混凝土內部水分過早蒸發的作用；該方法適用于清水混凝土的養護，不適合后期要做粉刷的混凝土。

6)輻射熱養護：在混凝土初凝后，在其表面覆蓋一層可隔水、氣的吸熱物質，通過發熱體發熱達到在混凝土表面進行集熱保溫保濕的養護方法；包括太陽能熱養護法等。

7)冷養護：在自然溫度低于5℃時進行的混凝土施工，稱為混凝土冬季施工；在低溫條件下除了采取加強保溫措施外，還可以采取水浸低溫養護法，即冷養護法。該方法主要是考慮了冰水臨界溫度為0℃，冰層下的水溫一般保持在4℃左右，而混凝土凍點溫度在-2℃，從而在一定條件下可以使嚴寒地區冬季施工的混凝土養護溫度保持在1℃～4℃，達到養護目的。

6 結 語

進行現場混凝土養護時，有適當的溫度、充足的水分和必需的養護時間，做到養護盡早、及時，養護持續時間足夠、適當，是實現混凝土耐久性，防止混凝土開裂的重要保障。在進行現場混凝土養護時，應充分考慮拌和混凝土的水泥類型、砂石骨料情況、配合比、水灰比以及混凝土現場澆筑和養護的環境溫度和濕度、結構部位、技術要求、施工操作等因素，選擇經濟、合理、可行的一種或綜合幾種養護方法，從而在保證養護質量的前提下，達到節約施工成本的目的。

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