混凝土裂縫的成因及控制的技術(shù)措施
發(fā)布時(shí)間:2021-11-24 :南京諧趣園林 點(diǎn)擊數:2422

  一、關(guān)于混凝土裂縫
  裂縫是混凝土工程中最常見(jiàn)的一種缺陷,分為宏觀(guān)裂縫和微觀(guān)裂縫。一般肉眼可見(jiàn)裂縫寬度為0.03-0.05mm,因此,將肉眼可見(jiàn)裂縫稱(chēng)為宏觀(guān)裂縫,不可見(jiàn)的裂縫寬度<0.05mm的稱(chēng)為微觀(guān)裂縫。
  混凝土的微觀(guān)裂縫一般為混凝土固有。其原因為:混凝土是由水泥漿體水化硬化后的水泥石與砂、石骨料組成,它們的物理力學(xué)性能不一致,是一種非均質(zhì)的組合物。水泥漿體硬化后的干縮值較大,而混凝土中的骨料則限制了水泥漿體的自由收縮,這種約束等作用使混凝土內部從硬化開(kāi)始就有骨料與水泥石的粘結面上產(chǎn)生了微裂縫。也就是說(shuō),即使沒(méi)有外荷載作用(不管是其外荷載的種類(lèi)是自重、荷載、體積變化而引起的內應力等)或者即使混凝土發(fā)生體積變化是沒(méi)有受到外部的約束,混凝土內部已經(jīng)有了微裂縫。這種微裂縫在不大的外力或變形作用下是穩定的。
  混凝土是一種抗壓能力遠大于抗拉能力的建筑材料(抗拉強度為抗壓強度的1/8-1/10),當因荷載作用使混凝土內部產(chǎn)生較大的拉應力,或者因混凝土體積變化時(shí)受到約束,混凝土內部產(chǎn)生較大的拉應力,或者早期急劇失水引起體積變化時(shí),若此時(shí)的抗拉能力不能抵抗所產(chǎn)生的拉應力,混凝土即開(kāi)裂以消除應力。開(kāi)裂首先是從有微裂縫的粘結面開(kāi)始,當外力或變形作用較大時(shí),這些粘結面上的微裂縫就會(huì )發(fā)展,并擴展穿過(guò)硬化的水泥石,逐漸發(fā)展為可見(jiàn)的宏觀(guān)裂縫。

見(jiàn)下圖-1:混凝土中的早期塑性收縮裂縫。


  二、混凝土的泌水與沉降
  混凝土拌合物澆筑后到開(kāi)始凝結前,固體顆粒下沉,水上升,并在表面析出水的現象,稱(chēng)為泌水。泌水后因水分的流失會(huì )造成混凝土發(fā)生沉降收縮,若沉降收縮不采取措施予以消除,將會(huì )產(chǎn)生沉降收縮裂縫。泌水通常是由新拌合水所引起的,少許泌水對優(yōu)質(zhì)的混凝土來(lái)說(shuō)是正常的。它導致在整個(gè)表面上出現少量的均衡的滲出物,對混凝土內部來(lái)說(shuō),水分少量的滲出,會(huì )降低內部混凝土的水灰比,使混凝土強度得以提高。另一方面,泌水后混凝土上層變成富含水的水泥漿,這一區域有過(guò)高的W/C。導致混凝土表面強度不夠,多孔,缺乏耐久性。因此,在混凝土泌水結束后進(jìn)行的二次抹面,將會(huì )破壞這一富水層,使混凝土表面再一次趨于水灰比一致,從而降低上述質(zhì)量隱患的可能。
  同時(shí)泌水后聚積在混凝土表面的泌水層,對混凝土的養護起到良好的作用,這就象一層“水被子”蓋在混凝土的表面,使因失水造成的塑性收縮裂縫極大的降低,但是,當外界溫度、濕度及風(fēng)速條件較惡劣,滲出水蒸發(fā)的速度比泌水速度快時(shí),很容易出現塑性收縮裂縫。這時(shí),在滲出水量不能形成良好的養護環(huán)境時(shí),就必須人為地創(chuàng )造這個(gè)良好的環(huán)境,則補充水分,形成較高的濕度就必須進(jìn)行。
  表面塑性收縮裂縫在混凝土未完全終凝前就已經(jīng)發(fā)生,因此,補充水分進(jìn)行濕養護的時(shí)間必須提前,當混凝土表面泌水后出現的水而光澤消失時(shí),(一般在混凝土澆筑后一至三小時(shí))即應立即開(kāi)始采取包括二次振搗抹面及灑水養護等技術(shù)措施,應注意覆蓋物必須予以濕潤或覆蓋后立即澆水使覆蓋物完全濕潤。
  預拌混凝土使用高效減水劑,每方混凝土中用水量較不摻用減水劑的現場(chǎng)拌制要少,且膠結料較多,泌水量較常規澆筑方法少,這兩個(gè)原因都會(huì )加速早期塑性裂縫的形成,需特別注意。采用泵送混凝土時(shí),施工速度較快,一次性澆筑到模板內的含量大,因此,應安排足夠的人員對處于危險的混凝土及時(shí)采取技術(shù)措施。
  塑性收縮裂縫常出現在:樓板、地面、大梁的側面
  塑性沉降裂縫常出現在:板梁結合部,板墻結合部、梁墻結合部,表面布有鋼筋的基礎部分,對較厚的底板,較深的梁和剪力墻位置,易出現沉降裂縫。
 
  三、關(guān)于早期混凝土裂縫的分類(lèi)及成因
  早期混凝土裂縫一般出現在混凝土初凝前混凝土仍在塑性狀態(tài)時(shí)出現的裂縫,工地一般因混凝土澆筑后施工人員即離開(kāi),在第二天早上開(kāi)始澆水時(shí)會(huì )發(fā)現。在天氣炎熱干燥季節,有時(shí)在梁板上面,澆筑在模板內的混凝土一、二個(gè)小時(shí)后即會(huì )出現甚至在未進(jìn)行二次抹面收光前裂縫即清晰可見(jiàn)。一般稱(chēng)為塑性裂縫,分為:塑性收縮縫、塑性沉降縫。這種裂縫的開(kāi)裂機制簡(jiǎn)明,可通過(guò)相應措施予以避免或消除。
  塑性收縮裂縫和塑性沉降裂縫均發(fā)生在混凝土尚處于塑性階段,其產(chǎn)生的主要原因為水分蒸發(fā)?;炷翝仓笞畛鯉讉€(gè)小時(shí),混凝土尚處于塑性階段,在干燥或炎熱氣候條件下,當蒸發(fā)速率超過(guò)了泌水達到表面速率時(shí),混凝土表面失去水分,原來(lái)水分所占體積隨著(zhù)蒸發(fā)而失去,造成混凝土體積收縮,在混凝土受鋼筋等約束的情況下,抵抗不了收縮所造成的拉應力,導致混凝土從表面開(kāi)始出現裂縫,若蒸發(fā)持續進(jìn)行,而無(wú)水分補充時(shí)(未進(jìn)行有效養護時(shí)),裂縫會(huì )隨著(zhù)失水逐步向混凝土內部延伸,直到整個(gè)截面貫穿?;炷撂幱诳伤軤顟B(tài)時(shí),水分從混凝土表面迅速蒸發(fā),同時(shí),由于混凝土產(chǎn)生泌水,水分也從混凝土的內部向表面泌出?;炷帘砻嫠终舭l(fā)與泌水水分上升,在混凝土表面發(fā)生干燥收縮(因失水而使體積收縮),體積縮小,從而使表面產(chǎn)生開(kāi)裂,細小裂縫密布于混凝土表面。(圖-2)

圖-2 塑性收縮開(kāi)裂的發(fā)生

  塑性收縮縫與塑性沉降縫一般出現在混凝土(或漿體)處于塑性狀態(tài)期間,其持續的時(shí)間較短,大約1~2小時(shí),開(kāi)始于混凝土表面光澤消時(shí)(泌水收水結束)。裂縫走向不規則,長(cháng)度從幾厘米到幾米不等,中間較寬,兩端較細,深度可能局限于表面較淺區域,但當外界氣溫高、風(fēng)速大,氣候干燥情況下出現較多,若不采取相應措施,任由裂縫發(fā)展,則有可能貫穿。但經(jīng)試驗,即使貫穿,對混凝土結構物承載也無(wú)影響。
  塑性收縮縫多發(fā)生于地板、樓板等的裸露面上,板面越薄越容易出現,當氣溫較高特別是又較為干燥且強風(fēng)吹時(shí),混凝土表面極易蒸發(fā)脫水(下邊的泌水來(lái)不及上浮補充)。于是會(huì )使混凝土由表面向內部形成濕度梯度(內外濕度不一致,呈階梯狀分布)。過(guò)高的濕度梯度造成混凝土表面劇烈收縮,此時(shí),混凝土基本上無(wú)抗拉能力,導致混凝土表面首先開(kāi)裂,形成塑性裂縫。在未進(jìn)行有效的養護情況下,塑性裂縫會(huì )隨著(zhù)失水逐步向混凝土內部延伸,直到整個(gè)截面貫穿。
  混凝土凝結硬化過(guò)程中,由于自重原因會(huì )導致比重大的組分下沉,比重較小的水分上升,即產(chǎn)生泌水。泌水的結果會(huì )使混凝土結構更加致密,同時(shí)會(huì )降低混凝土在高度方向的尺寸(沉縮)。在梁與板的變接處,梁與柱的交接處,板與墻交接處等部位,因其在高度方向的尺寸不同,各自發(fā)生的沉縮量不同,就會(huì )導致高度大的部位沉縮大,厚度小的部位沉縮小,在交接處會(huì )發(fā)生裂縫。見(jiàn)圖-3。

圖-3 沉降裂縫剖面圖
 a)梁板結構 b) 基礎底板

  混凝土在澆筑成型后,混凝土中比重大的成分下沉,當受到鋼筋、拉桿、預埋件等約束,遂發(fā)生沉降裂縫,梁板上面的混凝土,由于沉降開(kāi)裂,裂縫沿著(zhù)鋼筋的正上方,而柱、墻側面的混凝土,裂縫沿著(zhù)水平鋼筋的方向裂縫是從混凝土表面到達鋼筋的上表面。見(jiàn)圖-4。

a)沿著(zhù)鋼筋上表面發(fā)生裂縫 b) 沿著(zhù)側面鋼筋而發(fā)生裂縫

  水分蒸發(fā)速率是一個(gè)表征單位時(shí)間單位面積沙鍋內所蒸發(fā)水分的數量,其物理意義很明確,就是說(shuō)在單位時(shí)間單位面積內,若水分蒸發(fā)的數量超過(guò)某個(gè)值,蒸發(fā)速率超過(guò)了泌水到達表面的速率時(shí),混凝土極有可能會(huì )出現表面裂縫。1.0kg/m3/h是蒸發(fā)速率臨界值(ACI305R-96)是指在水蒸發(fā)速率超過(guò)此值時(shí),混凝土產(chǎn)生表面裂縫,為防止出現塑性裂縫,就需要采取其他措施在混凝土表面補充水分,降低蒸發(fā)速率。對商品混凝土來(lái)說(shuō),因其摻有高效減水劑和其它摻合料,泌水總量較常規混凝土要少,此臨界值需要降低,方可保證不產(chǎn)生表面裂縫。一般來(lái)說(shuō),0.6kg/m3/h可作為商品混凝土的蒸發(fā)速率臨界值。
  塑性混凝土水分蒸發(fā)量計算見(jiàn)圖表1


  施工單位應根據地區氣象部門(mén)的觀(guān)測數據,(施工單位應自備簡(jiǎn)易溫濕度測定儀),在混凝土施工當天的外界最高溫度,最低相對濕度,最大風(fēng)速,從附表中查出水分蒸發(fā)量,如果超過(guò)0.6kg/m3/h時(shí),可以推定混凝土產(chǎn)生塑性開(kāi)裂的可能性很大,必須采取措施進(jìn)行預防。應注意,當水分蒸發(fā)量超過(guò)上述值時(shí),只要混凝土澆筑到模板內,不管在什么時(shí)間,都有可能出現開(kāi)裂,應防止有人認為的“開(kāi)裂應在混凝土硬化后才出現”的觀(guān)點(diǎn),隨時(shí)根據天氣情況采取技術(shù)措施。對表中溫度、濕度的數值,宜按當時(shí)具體情況予以實(shí)際測量,風(fēng)速可采用附表的《風(fēng)力等級與風(fēng)速對照表》進(jìn)行判斷,同時(shí),應注意具體施工位置是否在山上、風(fēng)口或高層,這些位置的風(fēng)速與地面風(fēng)速有較大差距,而預報風(fēng)速一般是指地面風(fēng)速。應以判斷出的現象進(jìn)行查表確定風(fēng)速。
  蒸發(fā)后的水汽在沒(méi)有風(fēng)的情況下,會(huì )在混凝土表面形成濕度較大的保護層,一定程度地降低開(kāi)裂,但在有風(fēng)的情況下,此保護層被迅速吹走,使混凝土表面直接裸露在高溫和干燥空氣中,導致失水加劇。水的蒸發(fā)量與大氣溫度成正比,與相對濕度成反比,并受當時(shí)的風(fēng)速和氣壓日照情況等因素影響,在酷暑期所澆筑混凝土構件表面的水分蒸發(fā)量,比常溫要增加多倍,如以水的飽和蒸汽壓力為例,在10℃時(shí)為9.21、20℃為17.53、40℃時(shí)為55.32(mm汞柱),即溫度每升高10℃時(shí)水的飽和蒸汽壓力增加近一倍。再從與蒸發(fā)量相關(guān)的粘度值來(lái)看,10℃時(shí)為13.10,20℃時(shí)為10.21,30℃時(shí)為8.00,40℃時(shí)為6.54(mη),即溫度每升高10℃,水的粘度值降低20-30%。這兩類(lèi)數值都表示,氣溫越高,越促進(jìn)水分從混凝土表面蒸發(fā),所以在高溫季節更應注意水蒸發(fā)造成的塑性裂縫。比較而言,相對濕度在混凝土塑性收縮的影響更大,有資料顯示,氣溫和混凝土溫度為32℃,相對濕度為10%,風(fēng)速為11m/s(約為六級風(fēng))時(shí),水分蒸發(fā)速率是氣溫和混凝土表面溫度為21℃,相對濕度為70%時(shí)的50倍,極易產(chǎn)生塑性裂縫。
  如果混凝土溫度比氣溫高(因陽(yáng)光暴曬或其它原因,比如攪拌車(chē)到現場(chǎng)后,混凝土長(cháng)時(shí)間不能澆灌入模,水化已經(jīng)開(kāi)始),即使氣溫涼爽且相對濕度為100%的飽和條件下,水分從混凝土表面蒸發(fā)的速率也相當可觀(guān),因此,在涼爽、潮濕的氣候下混凝土也可能出現塑性裂縫。
  由于模板支撐安放不當,特別是在地基上支撐模板,很容易引起支柱下沉,使模板鼓脹,不僅使混凝土結構精度不良,也成為混凝土開(kāi)裂的原因。見(jiàn)圖-5

圖-5 由于模板安放不當造成的開(kāi)裂
 a)模板支撐下沉引起的開(kāi)裂 b)模板支撐底部承載力差引起的下沉

  由于模板支撐底部承載能力差,引起支撐下沉,造成梁板交界處上表面開(kāi)裂,這種裂縫一般是在模板硬化初期時(shí)就發(fā)生,因此,在支模時(shí),必須注意支柱下面的地層是否堅固,有足夠的承載力。由于模板支撐系統松弛,混凝土引起模板脹鼓,從而引起混凝土開(kāi)裂。

圖-6 模板側向變化引起的開(kāi)裂            圖-7 混凝土淺表面的龜裂

  如果混凝土坍落度較大,振搗時(shí)過(guò)振,在混凝土表面會(huì )有一個(gè)富漿層,若在抹面時(shí)不進(jìn)行處理,則會(huì )出現淺表龜裂。見(jiàn)圖-7
 
  四、控制裂縫需采取的技術(shù)措施
  1、當外界溫度高且風(fēng)力很大時(shí),混凝土在澆筑過(guò)程中或者剛澆筑完以后,水分從混凝土表面而迅速蒸發(fā),在風(fēng)力的作用下,水分被風(fēng)從混凝土表面吹走,如果進(jìn)一步發(fā)展,混凝土會(huì )變成表面干燥狀態(tài),產(chǎn)生開(kāi)裂,因此,希望盡可能避免在夏季日光直射的白天澆筑混凝土(在夏季高溫,陽(yáng)光直射的情況下,混凝土有時(shí)還會(huì )在表面形成一層硬皮,此時(shí),在表層下的混凝土內部仍然是塑性,因作業(yè)上人,混凝土導致混凝土表面留下不可消除的腳印等,腳印的周?chē)鷷?huì )因沉陷導致開(kāi)裂)。在不可能中斷澆筑的情況下,在澆筑一層以上的混凝土時(shí),利用外部腳手架鋪上氈布,即可以防風(fēng)和防止一段時(shí)間日曬。在樓板可再裝修的上表面,澆筑完混凝土后,鋪上保濕的土工布麻袋、草簾、柵網(wǎng)等,盡量防止水分蒸發(fā)。圖-8養護。

圖-8 施工時(shí)采用篷布擋風(fēng)             圖-9 施工后采用外掛麻袋

  2、沉降裂縫一般沿著(zhù)水平鋼筋上表面發(fā)生,如沿著(zhù)板和梁的上部分水平鋼筋的上表面,或者沿著(zhù)梁板交界處產(chǎn)生。沿著(zhù)水平鋼筋的開(kāi)裂,裂縫深度多達到鋼筋表面,會(huì )使粘結力降低,日后,還會(huì )發(fā)生銹蝕,這種沉降裂縫發(fā)生于泌水過(guò)程中,在夏季是澆筑成型后0.5-1.5h,春秋季為1-2h,冬季為3-6h,根據不同的施工時(shí)期和當時(shí)環(huán)境中溫度、濕度、風(fēng)速等條件,仔細觀(guān)察混凝土表面,如出現裂縫時(shí)及時(shí)進(jìn)行二次振搗處理。如果二次振搗時(shí)間過(guò)早,振實(shí)后還繼續下沉,裂縫仍會(huì )出現,沒(méi)起到相應作用。如果二次振搗太遲,由于混凝土硬化,振搗困難,也起不到消除沉降裂縫的作用。
 二次振搗的時(shí)間應根據泌水量減少情況來(lái)判定,當混凝土表面所泌水分基本結束,表面水光亮基本消除時(shí),即可安排二次振搗,此時(shí)用手按混凝土表面,應有痕跡。
  3、 控制上荷載時(shí)間
  《混凝土結構工程施工質(zhì)量驗收規范》(GB50204-2002)的7.4.1條規定,“混凝土強度達到1.2Mpa之前,不可在其上踩踏和安裝模板、支架”預拌混凝土都采用了緩凝技術(shù),一般初凝時(shí)間控制在6-8h,大體積混凝土在10-12h,有特殊要求的甚至可能達到16h以上,混凝土的初凝與終凝之間的間隔時(shí)間較短,約在1-2h左右,終凝后的混凝土強度開(kāi)始增長(cháng),達到1.2Mpa需要一定的時(shí)間,這個(gè)時(shí)間因混凝土強度等級和環(huán)境條件(主要是氣溫)的差異而有所不同,為穩妥起見(jiàn),日平均氣溫在25℃以上時(shí)在12-16h,低于25℃時(shí),一般應按澆筑后24h后方可上人。
  在終凝后上人作業(yè)(澆筑完畢剛踩不出腳?。?,或往工作面上吊運材料,人員和材料的重量通過(guò)本身還需要模板支撐的混凝土傳到模板上,不但攪動(dòng)了澆筑的混凝土,而模板和模板支撐特別是板的模板支撐在集中的、不均勻的、過(guò)大的施工荷載作用下,混凝土會(huì )因剛度不足而發(fā)生撓曲,特別是吊運材料時(shí)產(chǎn)生集中的沖擊荷載,更會(huì )使剛度不足的模板產(chǎn)生振動(dòng),即使輕微的振動(dòng)也會(huì )對初凝前后的混凝土產(chǎn)生嚴重的影響,引起肉眼可見(jiàn)的裂縫,也必然會(huì )引起肉眼不可見(jiàn)的細小裂縫,使結構受到損傷。
  同時(shí),施工驗收規范(GB50204-2002)在4.2.1條規定:“安裝現澆結構的上層模板及其支架時(shí),下層樓板應具有承受上層荷載的承載能力或加設支架,上、下層支架的立柱應對準,并鋪設墊板。第4.3.5條規定“模板拆除時(shí),不應對樓層形成沖擊荷載,拆除時(shí)模板和支架宜分散堆放并及時(shí)清運?!比绻话瓷鲜鰲l文操作,會(huì )導致如圖-10所示裂縫,這種裂縫具有板底裂縫較寬,由一點(diǎn)向外發(fā)散,貫通時(shí)板面裂縫較細小或未貫通但在板面上澆水時(shí),板底發(fā)現濕痕或水滴的特征,這種因不當的施工荷載引起的裂縫在結構進(jìn)入使用階段時(shí),可能會(huì )進(jìn)一步發(fā)展,輕則造成明顯的功能缺陷,嚴重時(shí)會(huì )降低結構的承載能力而影響結構的使用安全和耐久性,需嚴加防范。

圖-10 施工荷載引起的樓板底裂縫

  4、 梁板結構澆筑時(shí)的二次振搗和保濕養護:
  梁板結構表面積大,水分容易蒸發(fā),水化容易散失,溫升不高,因此,水分散失和二次振搗壓實(shí)抹平不足是導致梁板結構早期裂縫的重要因素,隨著(zhù)混凝土齡期的增長(cháng)和環(huán)境的變化,會(huì )加劇早期裂縫的擴展,有可能成為有害的貫穿裂縫。下圖-11、圖-12所示試驗充分說(shuō)明,水分蒸發(fā)對裂縫發(fā)生和擴展的影響,也說(shuō)明了保濕養護,二次振搗和壓抹對裂縫控制的有效作用。

圖-11 用平板測試法進(jìn)行混凝土抗裂性能試驗

圖-12 不同保濕條件下混凝土試件的裂縫情況

  左圖:同一環(huán)境中不同保濕條件下的試件; 右圖:未覆蓋的試件裂縫開(kāi)展情況(實(shí)測描繪)
  試驗用混凝土按初凝8h配制,初始坍落度/擴展度=245/650mm,無(wú)離折、泌水、板結情況,和易性良好、成型后用塑料膜嚴密覆蓋的試件,入模4h還具有塑性且未見(jiàn)任何肉眼可見(jiàn)裂縫。暴露試件入模1.5h開(kāi)始出現塑性收縮裂縫,在混凝土入模2h時(shí),對該試件左半邊進(jìn)行拍實(shí),壓抹使裂縫閉合,右半邊未壓抹的部分裂縫繼續發(fā)展增多,變長(cháng)、變寬(≈1.5mm),壓抹過(guò)的半邊上隨后又出現了細裂縫。中間的溫度濕度計顯示:從混凝土入模起4h試驗期間,溫度32-39℃,濕度40-60%,一周后檢查,二次壓抹的半塊板上最大裂縫寬度0.3 mm,總長(cháng)220 mm,未二次抹壓的半邊最大寬度1.5 mm,總長(cháng)1850 mm,塑料薄膜覆蓋的板無(wú)裂縫出現。
  5、加強抹面工作:
  抹面可以有效的降低混凝土表面的裂縫,在混凝土表面泌水結束,混凝土即將開(kāi)始初凝時(shí),對混凝土表面及時(shí)進(jìn)行搓毛和抹壓,可有效防止濕度梯度的形成,彌合已形成的裂縫,降低終凝后的混凝土表面裂縫。終抹的時(shí)機:開(kāi)始初凝前,混凝土泌水結束,指按有淺痕。抹面后注意表面有無(wú)小裂縫,在終凝前再適時(shí)進(jìn)行有選擇地搓抹。

a) 二次抹面(振搗)無(wú)效的裂縫; b)、c) 二次抹面(振搗)消除和減小了的裂縫

  預拌混凝土在澆灌入模后,可終抹的時(shí)機較短,往往是大面積的混凝土表面需抹面。這就需安排足夠的人員對混凝土進(jìn)行及時(shí)抹面,防止因抹壓不及時(shí)造成局部無(wú)法及時(shí)抹面,使混凝土表面形成較多裂縫。
  如圖-13示,某工地梁板結構的裂縫情況,當時(shí)天干風(fēng)大,澆筑后未及時(shí)覆蓋,混凝土表面迅速失水開(kāi)裂,當時(shí)混凝土并未初凝,但用壓抹的方法已無(wú)法使裂縫閉合,操作人員采用木榔頭敲砸的方法企圖使裂縫閉合,出現了圖示三種情況。由此可以看出,早期塑性裂縫在發(fā)現及時(shí)、處理得當的情況下,是可以避免的。
   6、養護:養護是混凝土強度正常增長(cháng)及防止混凝土產(chǎn)生裂縫最有效的措施,必須充分重視,并制定養護方案,派專(zhuān)人負責養護工作。
 混凝土澆筑完畢后,應及時(shí)對混凝土構造物保持足夠的溫度和濕度,從而保障混凝土后期各種預期性能的形成和增長(cháng)。當構筑物周?chē)匀粭l件不能滿(mǎn)足養護要求的溫度和濕度時(shí),就要人為創(chuàng )造相應的溫度和濕度條件,即創(chuàng )造合理溫度和合理濕度,盡量避免急劇干燥、溫度急劇變化、振動(dòng)以及外力的擾動(dòng),保證混凝土各項指標的正常發(fā)展。
  混凝土各項指標正常發(fā)展需要有合理的濕度。合理濕度是指澆筑過(guò)程中,會(huì )保留一定的水分供養護之用,但由于構筑物周?chē)h(huán)境干燥,混凝土包含的用于水化以外的水分會(huì )被蒸發(fā)逸出,從而導致混凝土養護所需的水分不足,并引起混凝土后期性能發(fā)展減緩甚至中斷。因此對構筑物外部補充加水是十分必要的
  混凝土各項指標正常發(fā)展需要有合理的溫度。合理溫度是指水泥的水化速度隨溫度上升而加快,在<10℃條件下,水化速度慢,在0℃及負溫條件下,水化速度幾乎停止而沒(méi)有進(jìn)展。就后期強度而言,在較低溫度下養護比較高溫度養護更為有利?;炷猎缙谒瘯r(shí)的溫度取決于環(huán)境溫度,太陽(yáng)照射溫度,水泥水化釋放的熱量以及砂石材料等原有的溫度。蒸發(fā)減少和在混凝土構筑面上灑水會(huì )明顯降低溫度,也會(huì )有利于后期強度的增長(cháng)。在養護過(guò)程,特別是對大體積混凝土而言,保持較低的合理溫度是適宜的,即不宜溫度過(guò)高。
  養護的原則是保持澆注后的混凝土的合理的水分和溫度。為了使混凝土能夠正常的水化、硬化,在混凝土成型后一定時(shí)間里進(jìn)行養護,使周?chē)h(huán)境有一定的溫度濕度,以保證混凝土的強度、耐久性。
  自然養護是目前現澆混凝土工程中常用的養護方式,是指在自然條件允許情況下,不采用過(guò)多的措施就能維持一定的潮濕環(huán)境進(jìn)行混凝土的養護。但自然養護在外界環(huán)境發(fā)生變化時(shí),易出現裂縫,并對早期裂縫的控制效果極差,在易發(fā)生早期裂縫的季節,不得用自然養護代替正常養護。
  常用的養護方法除自然養護外,有在混凝土構筑物表面蓄水、噴霧、灑水,噴水蒸汽或用水飽和的覆蓋層麻布、棉毛毯、砂土、木屑、稻草浸水覆蓋,或在混凝土構筑物表面敷蓋紙、塑料膜或隔水涂料防止水分的蒸發(fā)。
  蓄水是養護水平表面的一種周到的方法,包括用泥土或砂來(lái)維護表面有一層水分,當水分充足并且排水不成問(wèn)題時(shí),借助噴霧(用軟管)也是保持混凝土濕潤的好方法。這種方法在垂直和水平表面都能使用。理想的噴霧應當是連續的,但是如果它是間斷的,就應仔細查看兩次噴霧間隙混凝土是否過(guò)分干燥。噴霧壓力不應太大,否則混凝土表面會(huì )被沖刷。
  利用覆蓋是另一種水養方法,它不僅可以保有大量水分,還可以防止水分蒸發(fā)。麻袋和其他吸水材料在覆蓋保濕中被廣泛應用,并且其對水平或垂直而都適用。有時(shí),潮濕的泥土、砂、草袋、草柵、鋸屑在水平表面也可以作為良好的措施,在冬季,這些材料在澆筑后的混凝土表面進(jìn)行覆蓋,還可以起到保溫層的作用。但表面覆蓋后的保濕層需要定期灑水。因為它們易于干燥,而且在初次鋪在混凝土表面時(shí)要預先濕潤,防止其吸收混凝土表面水分導致混凝土缺水。塑料薄膜也是一種良好的保溫、保濕材料,在不要求表面光潔的情況下,澆筑后立即在表面覆蓋塑料薄膜,既起到防止水分蒸發(fā)的作用,又能起到混凝土保濕的作用。同時(shí),不同顏色的薄膜也對混凝土保溫和防止發(fā)陽(yáng)光照射有較好的作用:白色的用在夏季高溫季節可以反射陽(yáng)光的熱量,防止混凝土升溫過(guò)高,而黑色的則可以在冬季較弱的陽(yáng)光照射下仍能給混凝土表面帶來(lái)較多的熱量,為混凝土在冬季起到良好的保護作用。
   木模板和竹膠板也是一種養護材料,對垂直方向的結構可以起到一定的防護作用,但竹膠板吸水能力差,起到的防護作用較松木等木模板要差一些。木模板的比熱較小,在寒冷的冬季,混凝土結構物在周?chē)夏灸0澹ú徊鹉5拇怪苯Y構)就像給混凝土穿上一層衣服一樣防止混凝土凍傷或強度上升慢。但是,因為木模板有較大的吸水能力,在進(jìn)行混凝土澆筑前,必須將模板用水澆透,以防止澆筑時(shí)吸水使混凝土脫水
 對于水灰比較小的豎向結構,為防止早期表面的塑性收縮裂縫,需要對木模板進(jìn)行定期的澆水養護,對竹膠板模板,則應在能夠脫模時(shí),松開(kāi)模板拉桿,使模板與混凝土面保持1cm以?xún)鹊木嚯x,同時(shí),向豎向結構頂面澆水,使水分沿縫隙濕潤混凝土表面,同時(shí),松開(kāi)的模板還可以防止外界熱量干燥的環(huán)境對豎向結構的破壞。

  7、開(kāi)始養護的時(shí)間
  不管采用哪種方法,應在初凝前大約1小時(shí),即混凝土表面泌水即將蒸發(fā)完畢,經(jīng)過(guò)二次振搗二次抹面后的混凝土。此時(shí)的混凝土尚能進(jìn)行強力振搗或在較大力氣的拍打下,混凝土仍能泛漿。雖然混凝土未完全凝結硬化,但此時(shí)已經(jīng)可以上人,養護所澆在混凝土表面的水分,也基本上不會(huì )將混凝土中水泥漿帶出來(lái)。開(kāi)始養護時(shí)間與環(huán)境中溫度、濕度、風(fēng)速等有較大關(guān)系(見(jiàn)前述)。在惡劣的天氣下,應隨時(shí)關(guān)注混凝土表面情況,若表面發(fā)現滲出水分完全消失,有細小的收縮裂縫出現,即表示已到開(kāi)始養護的時(shí)間,應立即給予水分的補充并在出現細小裂縫的部位進(jìn)行二次搓抹、拍打,以消除出現的微小裂縫。