高性能混凝土的養(yǎng)護(hù)
建筑工程
— ，I
包貴強(qiáng) 趙士軍
(1．黑龍江省龍建路橋第一工程有限公司 黑龍江 哈爾濱 l50028；2．伊春市規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)院 黑龍江 伊春 1 53000)
[摘要]分析濕度、溫度以及養(yǎng)護(hù)時(shí)間三項(xiàng)因素對(duì)高性能混凝土(HPC)養(yǎng)護(hù)影響的特點(diǎn)，提出將HPc的養(yǎng)護(hù)分為初期養(yǎng)護(hù)和濕養(yǎng)護(hù)兩
個(gè)不同的階段， 簡(jiǎn)單介紹兩個(gè)階段各自的養(yǎng)護(hù)方法。
[關(guān)鍵詞]高性能混凝土(HPC) 養(yǎng)護(hù) 方法
中圖分類(lèi)號(hào)：Tu 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1 009—91 4X(201 0)28-009卜01
隨著混凝土施工技術(shù)的發(fā)展，混凝：t施工質(zhì)量全過(guò)程控制的觀(guān)點(diǎn)
已被普遍接受，混凝土養(yǎng)護(hù)作為混凝土澆筑過(guò)程很重要的程序和環(huán)節(jié)，
也應(yīng)有好的設(shè)計(jì)和施工。
目前，國(guó)內(nèi)混凝士養(yǎng)護(hù)普遍采用自然養(yǎng)護(hù)方法．經(jīng)多年的實(shí)踐與
調(diào)研，發(fā)現(xiàn)很多施工單位比較忽視混凝土的養(yǎng)護(hù)，灑水、覆蓋養(yǎng)護(hù)不
能按規(guī)范要求及期限適時(shí)進(jìn)行，且養(yǎng)護(hù)質(zhì)量難以控制與管理，達(dá)不到
自然養(yǎng)護(hù)要求的標(biāo)準(zhǔn)，我們對(duì)已建并投入使用的混凝土構(gòu)造物進(jìn)行跟
蹤考察證明，同標(biāo)號(hào)、相同施工水平澆筑的混凝土，養(yǎng)護(hù)程度較好者
混凝：L表面色澤顯黑，觸摸光滑堅(jiān)硬，因此加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)工作對(duì)提
高混凝土的強(qiáng)度和耐久性有著十分重要的意義．
一 影響HPC養(yǎng)護(hù)的因素
實(shí)踐證明， 濕度、溫度以及養(yǎng)護(hù)時(shí)間是影響高性能混凝土
(H P C)養(yǎng)護(hù)的三個(gè)主要因素。
1、新澆筑混凝土的濕度損失
在洮凝 L拌和料中，細(xì)集料填充在粗集料之間的空隙中，水泥
和礦物摻和料填充在細(xì)集料與粗集料的空隙中。雖然水泥和礦物摻和
料填充著這些空隙，但它并不能完全填滿(mǎn)這些空隙，結(jié)果混凝土拌和
料中就保尉一些空隙，這些空隙被稱(chēng)為毛細(xì)孔。當(dāng)混合料中加入水后，
水填充了空隙的剩余部分。用水量超過(guò)了水泥水化所需要的水量，這
些多余的水幫助增加新拌混凝士的工作性，并且其中一些用作自干燥。
隨著水化的進(jìn)行， 水化產(chǎn)物逐漸填充毛細(xì)孔。
混凝 1：性能，如強(qiáng)度和抗?jié)B性取決于水化程度。水泥水化產(chǎn)物
的體積兒乎比原水泥體積大1倍。隨著水化的進(jìn)行，水化產(chǎn)物開(kāi)始
填充毛細(xì)空隙的空間，從而減少空隙空間，增加了空隙中的水壓
力，產(chǎn)生毛細(xì)現(xiàn)象引起水分遷移。水分趨向于與環(huán)境接觸的混凝土
表面的低壓區(qū)，從而導(dǎo)致水化早期混凝土的濕氣散失。混凝土濕度
越高水分遷移越快，而且水分蒸發(fā)的速率也同時(shí)加快。過(guò)快的水分
蒸發(fā)將導(dǎo)致空隙內(nèi)的濕度低于水泥水化所需的濕度，從而阻礙水泥的
水化，給混凝士的性能造成有害的影響。當(dāng)混凝土內(nèi)部相對(duì)濕度RH
小于8 0％ 時(shí)，水泥水化將停止。然而，隨著水化產(chǎn)物對(duì)空隙的填
充，毛細(xì)管空間變得不連續(xù)了， 當(dāng)毛細(xì)空間足夠不連續(xù)時(shí)，通過(guò)
毛細(xì)行為向表面遷移水分將停止，由水分的擴(kuò)敞導(dǎo)致水分散失開(kāi)始。
相對(duì)濕度越低，混凝土水分散失的速率越快；水分散失隨著風(fēng)
速的增加而增加：環(huán)境溫度和混凝土的溫度越高，新拌混凝土水份散
失的速率越快；蒸發(fā)速率隨著構(gòu)件暴露面的面積與體積之比的增大而
加快，因?yàn)楸┞对诃h(huán)境中的面積越大，新澆筑混凝土的濕汽損失越高。
美國(guó)混凝=l：學(xué)會(huì)《凝土養(yǎng)護(hù)方法》(ACI203—81)指出，當(dāng)水從混凝土
中蒸發(fā)速度超過(guò)0．5 k g ／m ·h時(shí)，由于塑性收縮，在混凝：t表
面形成裂縫是難免的。
在H P C中， 一般使用了較細(xì)粒徑的礦物摻和料，如硅灰、粉
煤灰和磨細(xì)礦渣等。因?yàn)榈V物摻和料有較小的顆粒直徑和較高的比表
嘶積，從而增加了混凝土的用水量?；瘜W(xué)外加劑，如高效減水劑，減
少r混凝 { 的用水毹。由于礦物摻和料的火Ib灰活性和填充效應(yīng)，某
利t程度上改變了混凝土的各種性能。再者， 由于小的球形顆粒，在有
高效減水劑存在的情況下，更容易分散并且填充水泥顆粒之間和周?chē)?br>的空隙，從而使混 疑_k-J$~n物能更好的密實(shí)。所以水泥和具有火山灰
活性的礦物摻和料蓯同使用有助于獲得更為密實(shí)的HPC，礦物摻和料
的火lfI灰反應(yīng)以及改善顆粒分布的填充效應(yīng)導(dǎo)斂了硬化HPC孔結(jié)構(gòu)的
大火改善，從而可以制得高強(qiáng)、高抗?jié)B混凝：i二。HPc的水膠比 NSC
的水灰比剌比要低，有些時(shí)候，HPC的用水量比供其中水泥水化所需
的用水量還要小，從而導(dǎo)致自干燥。HPC中水的散失對(duì)混凝土的長(zhǎng)期
性能仃極其有害的影響。HPC的水分在混凝土澆筑后的最初24h損失
最大(如圖l所示)。同NSC相比，HPC拌和物泌水少，粘聚性大。泌
水蒸發(fā)很快，使HPC更易于產(chǎn)生塑性收縮裂縫，而且通常在混凝土初
凝時(shí)就產(chǎn)生塑性收縮裂縫。塑性收縮裂縫可以產(chǎn)生嚴(yán)重問(wèn)題。高溫、低
濕和大風(fēng) I速了，新澆筑混凝=E水分的蒸發(fā)。為了克服這一問(wèn)題，HPC
應(yīng)在新拌混凝：i 澆筑后立即開(kāi)始保濕養(yǎng)護(hù)。
2、溫度的影響
養(yǎng)護(hù)溫度對(duì)NSC和HPC的強(qiáng)度影響很大。高溫加速了混凝： 的水
化過(guò)程。澆筑溫度和養(yǎng)護(hù)溫度越高，混凝土最終的極限強(qiáng)度越低，養(yǎng)
護(hù)溫度越高，混凝土早期強(qiáng)度越高 低溫養(yǎng)護(hù)的混凝土具有相對(duì)均勻
的微結(jié)構(gòu)，特別是混凝土空隙的分布較均勻。雖然在較低溫度養(yǎng)護(hù)不
能獲得較高的早期強(qiáng)度，但最終導(dǎo)致較高的極限強(qiáng)度?？刂起B(yǎng)護(hù)期間
混凝土的溫度是重要的，特別是在炎熱天氣下。
根據(jù)構(gòu)件的尺寸，水膠比， 環(huán)境條件，炎熱條件_F采取如下
措施控制養(yǎng)護(hù)期混凝土的溫度是必要的：① 降低混凝土的澆筑溫度；
② 覆蓋有很好隔熱性能的材料；③混凝土宜在晚上或白天較涼的時(shí)候
澆筑；④對(duì)新澆筑混凝：f=的暴露面進(jìn)行覆蓋。
3、養(yǎng)護(hù)時(shí)間的影響
養(yǎng)護(hù)時(shí)問(wèn)對(duì)混凝土的長(zhǎng)期性能有顯著影響。對(duì)一給定的水膠
比，混凝=匕強(qiáng)度隨著齡期的增長(zhǎng)而增加。然而，在濕養(yǎng)護(hù)一段時(shí)間后，
強(qiáng)度的增長(zhǎng)變得緩慢了。當(dāng)混凝土中水泥充分水化后，混凝土的強(qiáng)度
將不再增長(zhǎng)。
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圖2顯示了NSC在濕養(yǎng)護(hù)條件下最初28d強(qiáng)度的增長(zhǎng)較顯著。養(yǎng)
護(hù)通常在混凝土水化程度最小時(shí)結(jié)束，此后混凝土可以在沒(méi)有任何保
護(hù)的條件下，增長(zhǎng)強(qiáng)度。一旦毛細(xì)孔變得足夠不連續(xù)，毛細(xì)孔中的水
就會(huì)存在于混凝土內(nèi)而不用保護(hù)。從理論上說(shuō)，水分遷移從毛細(xì)形為
轉(zhuǎn)為擴(kuò)散以后，養(yǎng)護(hù)就可以停止。從毛細(xì)行為到擴(kuò)散，混凝土中水分
損失的轉(zhuǎn)變時(shí)間取決于混凝土的配合比，環(huán)境條件和暴露面的面積與
混凝土構(gòu)件的體積比。
= 、高性能混凝土的養(yǎng)護(hù)方法
新拌HPC在澆筑后，立即采用濕養(yǎng)護(hù)，可以抵抗顰性收縮開(kāi)裂，
但同時(shí)會(huì)對(duì)硬化混凝土的表面層的質(zhì)量產(chǎn)生有害的影響。假如混凝土
的濕養(yǎng)護(hù)在混凝土終凝前進(jìn)行，養(yǎng)護(hù)水將消弱表面的水泥漿，增加
表面混凝土的水膠比。結(jié)果，混凝土的強(qiáng)度、抗?jié)B性能將嚴(yán)重降
低。大量的試驗(yàn)觀(guān)察證明，如果新拌H P C澆筑后很快進(jìn)行濕養(yǎng)護(hù)，
硬化混凝土的表面將粉化或?qū)е聹\表層剝落。因此，H P C進(jìn)行早期
養(yǎng)護(hù)時(shí)，不能直接在新澆筑混凝土暴露的表面上灑水。為了方便，
將HPC的整個(gè)養(yǎng)護(hù)過(guò)程分為兩個(gè)階段，初期養(yǎng)護(hù)和濕養(yǎng)護(hù)。初期養(yǎng)
護(hù)應(yīng)在新拌HPC澆筑以后立即開(kāi)始，濕養(yǎng)護(hù)在混凝土終凝后開(kāi)始。
覆蓋PVC薄膜接觸新拌混凝土暴露面是HPC初期養(yǎng)護(hù)有效的方
法。在炎熱的氣候下，覆蓋PVC，再蓋以潮濕士工布可以保持混凝土
的持續(xù)潮濕以及降低混凝土初期養(yǎng)護(hù)階段混凝土的溫度。HPC的濕養(yǎng)
護(hù)從混凝土終凝后開(kāi)始。潮濕養(yǎng)護(hù)混凝土的強(qiáng)度比空氣養(yǎng)護(hù)混凝土的
強(qiáng)度高，28d濕養(yǎng)護(hù)的強(qiáng)度比28天完全空氣中養(yǎng)護(hù)的強(qiáng)度高l倍。濕
養(yǎng)護(hù)是HPC養(yǎng)護(hù)的最終階段，在混凝土終凝后開(kāi)始。任何傳統(tǒng)的濕養(yǎng)
護(hù)方法，(如莆水養(yǎng)護(hù)、用潮濕土工布覆蓋養(yǎng)護(hù)以及在暴露面上灑水養(yǎng)
護(hù)等方法)HPC都可以采用。通過(guò)覆蓋潮濕土工布并且連續(xù)噴水保持
潮濕這樣的濕養(yǎng)護(hù)是HPC濕養(yǎng)護(hù)的最有效方法
養(yǎng)護(hù)對(duì)HPC的整個(gè)性能都有較大的影響，特別是強(qiáng)度和抗?jié)B性，
養(yǎng)護(hù)方法和養(yǎng)護(hù)期對(duì)HPC的收縮影響較大 在HPC的養(yǎng)護(hù)中應(yīng)盡量減
少新澆筑混凝土的濕度損失。養(yǎng)護(hù)溫度對(duì)HPC的強(qiáng)度影響較大，在較
低溫度下養(yǎng)護(hù)不能獲得較高的早期強(qiáng)度，但最終的極限強(qiáng)度較高，因
此控制養(yǎng)護(hù)期間混凝土的溫度是重要的
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