唐國慶
(中國水利水電第十二工程局有限公司,浙江 杭州 311600)
混凝土澆筑成型后的養(yǎng)護(hù)對保證混凝土性能的實(shí)現(xiàn)有著特別重要的意義,但在工程實(shí)踐中,部分現(xiàn)場施工及監(jiān)理人員由于對混凝土養(yǎng)護(hù)認(rèn)知有限,質(zhì)量意識(shí)淡薄及盲目趕超進(jìn)度、控制成本,對混凝土養(yǎng)護(hù)的重要性缺乏足夠的重視,混凝土澆筑成型后未及時(shí)采取科學(xué)、充分的養(yǎng)護(hù)措施,結(jié)果造成混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫、強(qiáng)度偏低、耐久性變差等問題,使混凝土不能發(fā)揮其應(yīng)有的性能,為保證混凝土設(shè)計(jì)性能的實(shí)現(xiàn),本文擬就混凝土養(yǎng)護(hù)中的常見問題及相應(yīng)對策加以論述。
混凝土養(yǎng)護(hù)方案應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場條件、環(huán)境的溫度與濕度、結(jié)構(gòu)部位、構(gòu)件或制品情況、原材料情況以及對混凝土性能的要求等因素來制定,養(yǎng)護(hù)方案中,關(guān)于養(yǎng)護(hù)方法的選擇一般采用灑水養(yǎng)護(hù)、蓄水養(yǎng)護(hù)、覆蓋保濕養(yǎng)護(hù)、涂刷養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)、冬季蓄熱養(yǎng)護(hù)等多種方法。在制定養(yǎng)護(hù)方案時(shí),在整個(gè)施工過程中,常出現(xiàn)僅使用單一的養(yǎng)護(hù)方法,且為圖方便,多以噴水養(yǎng)護(hù)為主。為保證混凝土性能的實(shí)現(xiàn),應(yīng)根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)部位合理選擇養(yǎng)護(hù)方法。
(1)基礎(chǔ)大體積混凝土裸露表面應(yīng)采用覆蓋養(yǎng)護(hù)方式。基礎(chǔ)大體積混凝土裸露表面采用灑水養(yǎng)護(hù)方法較為方便,但實(shí)際施工中很難滿足灑水養(yǎng)護(hù)的次數(shù),易造成夜間養(yǎng)護(hù)中斷,對大體積混凝土而言,要控制混凝土內(nèi)部和表面及表面與外界溫差即保持混凝土內(nèi)外合適的溫度梯度,不間斷的24 h養(yǎng)護(hù)至關(guān)重要,根據(jù)已往的施工經(jīng)驗(yàn),在大體積混凝土養(yǎng)護(hù)過程中采用強(qiáng)制或不均勻的冷卻降溫措施不僅成本相對較高,管理不善易使大體積混凝土產(chǎn)生貫穿性裂縫,這類方法在房屋建筑工程中較少采用,且灑水養(yǎng)護(hù)易致基坑積水,不利回填。故基礎(chǔ)大體積混凝土裸露表面以覆蓋養(yǎng)護(hù)為宜。
(2)混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范規(guī)定:地下室底層和上部結(jié)構(gòu)首層柱、墻混凝土帶模養(yǎng)護(hù)結(jié)束后可采用灑水養(yǎng)護(hù)方式繼續(xù)養(yǎng)護(hù),必要時(shí)也可采用覆蓋養(yǎng)護(hù)或噴涂養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)方式繼續(xù)養(yǎng)護(hù)[1];根據(jù)試驗(yàn),不同養(yǎng)護(hù)方式的抗?jié)B效果依次為:水中養(yǎng)護(hù)>蓋草袋子澆水>涂養(yǎng)護(hù)劑>自然養(yǎng)護(hù)[2],故對于地下室底板采用蓄水養(yǎng)護(hù)是最為合理的方案。
(3)其他部位柱、墻混凝土可采用灑水養(yǎng)護(hù);必要時(shí),也可采用覆蓋養(yǎng)護(hù)或噴涂養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)[1];但柱子系主要承重結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能采用包塑料布法;剪力墻結(jié)構(gòu)最好采用涂刷養(yǎng)護(hù)劑法。
(4)平面結(jié)構(gòu),宜邊澆筑成型邊采用塑料薄膜覆蓋保濕;但對于衛(wèi)生間樓板、樓頂平面,為達(dá)到最佳的抗?jié)B效果,在可能的情況下,宜采用蓄水養(yǎng)護(hù)。施工中常見的問題是易忽視樓板底面的養(yǎng)護(hù),樓板底模拆除后,部分施工人員因面層已做養(yǎng)護(hù),且底層無法灑水或覆蓋養(yǎng)護(hù),涂刷養(yǎng)護(hù)劑又加大成本,所以在養(yǎng)護(hù)方案中,常有意或無意的遺漏關(guān)于樓板底模拆除后的養(yǎng)護(hù),而按要求混凝土裸露表面均應(yīng)進(jìn)行養(yǎng)護(hù),不得遺漏任何部位,故在樓板底模拆除后應(yīng)噴涂覆蓋致密的養(yǎng)護(hù)劑進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
2.2.1 養(yǎng)護(hù)起始時(shí)間的確定
我國混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范規(guī)定混凝土澆筑后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)[1];混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對于混凝土澆筑面,尤其是平面結(jié)構(gòu),宜邊澆筑成型邊采用塑料薄膜覆蓋保濕[3];混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范規(guī)定應(yīng)在澆筑完畢后的12 h以內(nèi),對混凝土加以覆蓋,并保濕養(yǎng)護(hù)[4],目前施工中也大多按此規(guī)定,即在澆筑后12 h左右開始保濕養(yǎng)護(hù)。混凝土的自收縮從其初凝前就已開始,早期發(fā)展迅速,1 d內(nèi)可完成大部分,尤其是摻減水劑混凝土的起始養(yǎng)護(hù)時(shí)間對早期收縮影響十分顯著,初凝后8 h內(nèi),是收縮急劇增加期,即使在初凝后8 h開始養(yǎng)護(hù),對控制早期收縮裂縫也將失去任何作用[5],其時(shí)間顯然已大大滯后于混凝土開裂的危險(xiǎn)期,養(yǎng)護(hù)起始時(shí)間從何時(shí)開始,因影響因素很多及缺乏足夠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)及理論根據(jù),很難有具體結(jié)論。但原則上應(yīng)使混凝土達(dá)到足夠的初始強(qiáng)度,能承受養(yǎng)護(hù)保濕的操作而不損傷混凝土的早期結(jié)構(gòu)。具體一點(diǎn)講就是在混凝土澆筑完畢后,在初凝前后就應(yīng)澆水養(yǎng)護(hù),但以不致人為沖壞混凝土表面為限[6]。
2.2.2 養(yǎng)護(hù)持續(xù)時(shí)間的確定
養(yǎng)護(hù)持續(xù)時(shí)間不夠是施工中的一個(gè)常見問題,常常是在澆筑的剛開始幾天內(nèi)有人養(yǎng)護(hù),最后就流于形式?;炷两Y(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范規(guī)定采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥配制的混凝土,不應(yīng)少于7 d,采用緩凝型外加劑、大摻量礦物摻合料配制的混凝土及抗?jié)B混凝土、強(qiáng)度等級C60及以上的混凝土和后澆帶混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間不應(yīng)少于14 d;地下室底層和上部結(jié)構(gòu)首層柱、墻混凝土帶模養(yǎng)護(hù)時(shí)間,不宜少于3 d;帶模養(yǎng)護(hù)結(jié)束后可采用灑水養(yǎng)護(hù)方式繼續(xù)養(yǎng)護(hù)[1]。規(guī)范中所規(guī)定的時(shí)間是養(yǎng)護(hù)的最短時(shí)間,故要求地下室底層墻、柱和上部結(jié)構(gòu)首層墻、柱等豎向混凝土結(jié)構(gòu)適當(dāng)增加養(yǎng)護(hù)時(shí)間。養(yǎng)護(hù)持續(xù)時(shí)間具體與混凝土的組成及配合比、環(huán)境溫度與濕度、養(yǎng)護(hù)方法、風(fēng)力、風(fēng)速等諸多因素有關(guān),混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定混凝土構(gòu)件或制品廠的混凝土采用蒸汽養(yǎng)護(hù)時(shí),在出池或撤除養(yǎng)護(hù)措施前,應(yīng)進(jìn)行溫度測量,當(dāng)表面與外界溫差不大于20℃時(shí),方可撤除養(yǎng)護(hù)措施或構(gòu)件出池;對于冬期施工的混凝土,混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級的50%時(shí),方可撤除養(yǎng)護(hù)措施[3];采用潮濕自然養(yǎng)護(hù)時(shí),則按施工規(guī)范具體實(shí)施。
養(yǎng)護(hù)溫度的確定主要包括環(huán)境溫度與混凝土內(nèi)部和表面及表面與外界的溫差。混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范和混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于環(huán)境溫度的規(guī)定分別是當(dāng)日最低溫度低于5℃時(shí),不應(yīng)采用灑水養(yǎng)護(hù)和日均氣溫低于5℃時(shí),不得采用澆水自然養(yǎng)護(hù)方法[1,3]。施工方和監(jiān)理方有時(shí)會(huì)就這2種表述持不同的看法,日均氣溫用詞模糊,彈性空間較大,不利于混凝土養(yǎng)護(hù)的實(shí)時(shí)及動(dòng)態(tài)控制,應(yīng)以當(dāng)日最低溫度低于5℃時(shí)來確定環(huán)境溫度。
對于大體積混凝土,養(yǎng)護(hù)過程應(yīng)進(jìn)行溫度控制,混凝土內(nèi)部和表面的溫差不宜超過25℃,表面與外界溫差不宜大于20℃[3]。但實(shí)際工程中的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)及一些技術(shù)資料介紹的數(shù)據(jù)卻與此不盡相同,工程實(shí)踐證明,有的工程混凝土內(nèi)外溫差大于25℃,但混凝土并未開裂,而有的工程內(nèi)外溫差小于20℃,但混凝土卻開裂了。這就需要現(xiàn)場工程技術(shù)人員要根據(jù)工程所處環(huán)境的溫度和濕度條件、內(nèi)約束及外約束情況、工程結(jié)構(gòu)特征及結(jié)構(gòu)類型、混凝土組成材料和配合比的選擇、保溫保濕養(yǎng)護(hù)措施及施工方法等諸多因素綜合考慮而進(jìn)行溫度調(diào)控[6]。
混凝土的收縮除了溫度下降引起的冷縮即溫降收縮外,還有在水泥水化作用下,混凝土內(nèi)部相對濕度隨水泥水化的進(jìn)展而降低,從而引起自干燥造成混凝土體積減少,導(dǎo)致混凝土早齡期的自身收縮,混凝土收縮受環(huán)境相對濕度影響顯著,養(yǎng)護(hù)濕度為70%的混凝土較養(yǎng)護(hù)濕度為90%的混凝土所測各齡期干縮大,其3 d齡期的干縮率前者是后者的8.3倍[7]。環(huán)境相對濕度越低,其干縮值越大,干縮值隨齡期的發(fā)展規(guī)律為早期發(fā)展快,后期發(fā)展緩慢并逐漸穩(wěn)定。覆蓋式養(yǎng)護(hù)保濕不僅有利于保持混凝土表面的保溫濕潤,防止混凝土表面水分的丟失,也有利于減緩混凝土內(nèi)濕度的下降。覆蓋養(yǎng)護(hù)分覆蓋塑料薄膜、塑料薄膜加麻袋、塑料薄膜加草簾等幾種方式,施工中常見問題是塑料薄膜沒有緊貼混凝土裸露表面,尤其是在對柱子的覆蓋養(yǎng)護(hù)方面表現(xiàn)的較為突出,不易保持塑料薄膜內(nèi)有凝結(jié)水,且塑料薄膜內(nèi)凝結(jié)水不能有效養(yǎng)護(hù),這也是施工和監(jiān)理中監(jiān)控的一個(gè)要點(diǎn);另外采用養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)時(shí),要求通過試驗(yàn)檢驗(yàn)養(yǎng)護(hù)劑的保濕效果,為省事方便,施工中一般未做此項(xiàng)試驗(yàn),監(jiān)理也易忽視該項(xiàng)要求。
(1)制定混凝土養(yǎng)護(hù)方案時(shí),應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場條件、環(huán)境的溫度與濕度、結(jié)構(gòu)部位、構(gòu)件或制品情況、原材料情況以及對混凝土性能的要求等因素選擇和制定一種或多種養(yǎng)護(hù)方法進(jìn)行綜合養(yǎng)護(hù)。
(2)養(yǎng)護(hù)起始時(shí)間以混凝土澆筑完畢后,初凝前后就澆水養(yǎng)護(hù)為宜。
(3)養(yǎng)護(hù)持續(xù)時(shí)間以規(guī)范中所規(guī)定的時(shí)間為最短時(shí)間,豎向混凝土結(jié)構(gòu)適當(dāng)增加養(yǎng)護(hù)時(shí)間,結(jié)合混凝土的組成及配合比、環(huán)境溫度與濕度、養(yǎng)護(hù)方法、風(fēng)力、風(fēng)速等諸多因素綜合考慮。
(4)是否停止灑水養(yǎng)護(hù)以當(dāng)日最低溫度低于5℃時(shí)來確定?;炷羶?nèi)部和表面及表面與外界的溫差根據(jù)養(yǎng)護(hù)措施、工法等諸多因素綜合考慮。
(5)混凝土收縮受環(huán)境相對濕度影響顯著,塑料薄膜緊貼混凝土裸露表面且保持有凝結(jié)水方為有效養(yǎng)護(hù)。
[1]中國建筑科學(xué)研究院.GB 506666—2011混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2012.
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[3]中國建筑科學(xué)研究院.GB 50164—2011混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2011.
[4]中國建筑科學(xué)研究院.GB50204—2002混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2012.
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