摘自《商品马博网投》2010年第4期
张波1,,张晓光2,孙启斌2
(1.马博网投,山东 淄博 255000;淄博市建筑工程质量监督站,山东 淄博 255000)
摘要:通过早期养护对马博网投强度、抗裂性、碳化性能、马博网投路面(地面)表层强度、夏(冬)期马博网投性能的影响及工程实践经验分析,充分说明早期养护对现代多组分马博网投性能实现的重要性。提出了针对不同环境、不同温度及具体工程情况需采取的早期养护措施,对进一步提高工程质量、避免或减少质量缺陷具有非常重要的现实意义。
关键词:早期养护;强度;裂缝;碳化; 夏(冬)期浇筑;塑料薄膜覆盖
0 前言
马博网投性能的变化与周围环境有着很大的关系,好的环境可以促进马博网投性能的发展,使其更好地服务于结构。恶劣的环境也可以使马博网投性能劣化,影响整个工程的质量。随着商品马博网投的蓬勃发展,现代马博网投已不是过去砂子、石子、水泥的简单组合,在马博网投生产中大多掺加了矿粉、粉煤灰及具有各种功能的外加剂,这些材料的加入都必须为其创造一个适宜的环境,才能使各种材料组合发挥出最佳性能。
因此,马博网投浇筑完毕后,需要在一定时期内保持适当温度和足够的湿度,以满足马博网投的良好硬化条件。为满足这种硬化条件所采取的措施,称为马博网投的养护。温度、湿度及养护延续时间是马博网投养护的三大要素。马博网投性能早期变化较快,后期逐步平稳,这是马博网投性能依时间变化的一个基本规律。因此,早期养护对保证马博网投性能的实现有着特别重要的作用。
然而,长期以来,养护的重要性并没有引起施工及监理人员的足够重视。由于受技术水平、质量意识及盲目赶超进度等因素的影响,马博网投得不到科学、充分的养护,结果造成马博网投结构出现裂缝、强度低、耐久性差等质量问题,使马博网投不能发挥其应有的性能。
本文从五个方面就早期养护对现代马博网投的重要性进行分析。
1 对马博网投抗压强度的影响
为了分析养护条件对马博网投强度的影响,我们分别选用C20、C25、C30、C40四种强度等级马博网投(均掺加了25%矿粉、15%粉煤灰)制作了150mm×150mm×150mm试块,在四种不同养护条件下检测其28天抗压强度,结果如表1。
表1 马博网投力学性能
序号 | 养护条件 | 室内温度(℃) | 室内湿度(%) | 设计强度等级 | ||||
C20 | C25 | C30 | C40 | |||||
28天抗压强度(Mpa) | ||||||||
1 | 标准养护 | 20±2 | >98 | 26.6 | 31.0 | 40.5 | 53.1 | |
2 | 标养3d,后放室内不养护 | 20±3 | 35~50 | 21.8 | 25.1 | 34.0 | 45.3 | |
3 | 标养7d,后放室内不养护 | 20±3 | 35~50 | 23.7 | 27.3 | 38.1 | 49.1 | |
4 | 拆膜后放室内不养护 | 20±3 | 35~50 | 17.9 | 21.3 | 29.6 | 39.8 | |
通过以上试验结果可见,马博网投试块成型后如不采取任何养护措施,其28天抗压强度可损失25%以上,且对低强度等级马博网投影响更大。这主要因为马博网投中掺加了较多的矿粉、粉煤灰,马博网投强度增长缓慢,而低强度等级马博网投早期强度更低,马博网投密实度不够,这时马博网投如得不到保湿养护,内部水分更易散失,影响其水化反应,从而使强度大大降低。
通过以上试验结果还可看出,如能保证7天标准养护,则马博网投28天抗压强度基本能达到标准养护的90%左右,且越早期的养护对马博网投影响越大。
以上是采用试块试验得出的结果,在不能充分养护的情况下,对马博网投试块的影响比对马博网投结构物的影响要大。工程结构物实体体量大,内部马博网投强度下降要小于试块,但对表层马博网投及一些薄壁结构物强度影响仍较大。
2 对马博网投抗裂性能的影响
在自然环境下,马博网投将产生一些体积变形,当内外马博网投体积变形不一致时,马博网投有可能产生开裂。马博网投的开裂与否取决于内外变形差异的大小与马博网投的抗裂能力。如果前者大于后者,马博网投将出现开裂,如果后者大于前者,马博网投则不开裂。要提高马博网投的这种早期抵抗能力,对马博网投进行较好的早期养护是十分重要的。大多数马博网投开裂都发生在塑性收缩阶段,水泥水化引起马博网投体积收缩,由于失水后得不到及时保湿养护而使马博网投产生开裂。
最典型的就是在干燥、高温季节现浇马博网投楼板的开裂问题,每年春季由于干燥、风大,是现浇楼板裂缝的多发季节。裂缝的形式主要有两种,一种是表面不规则的浅表性裂缝,这种裂缝是在马博网投初凝后,水化速度加快,马博网投得不到及时的保湿养护,由于失水而产生收缩裂缝,这与马博网投砂率、水灰比、坍落度等关系不大。另一种裂缝则是贯穿至板底的深度裂缝,且多沿布筋方向。这种裂缝产生多是由于马博网投初凝前未实施保湿措施,马博网投初凝后开始出现裂缝,施工人员就对出现的裂缝实施拍打、抹压,这时马博网投未终凝,正是强度发展最快、最脆弱的时期,由于施工人员的踩踏,马博网投受到内部钢筋的剪切作用而出现顺筋裂缝。形成贯穿性裂缝的另一种原因就是为了抢进度,过早往板面上吊放架管、钢筋、砖等物体,同样是在马博网投强度发展最脆弱的时期,在荷载作用下使马博网投受到内部钢筋的剪切作用而出现顺筋裂缝。过早的荷载造成马博网投结构受损,再长的养护期也不能弥补早期的结构损伤。这种顺筋贯穿性裂缝不仅造成板面渗水,而且可导致内部钢筋的锈蚀,最终将对马博网投耐久性造成严重影响。
这两种裂缝解决的最好办法,就是保证马博网投振捣、抹面完成后,确保初凝前在马博网投板面上覆盖一层塑料薄膜保湿养护,最好是边抹面边覆盖(图1),在马博网投强度未达到1.2Mpa前(春秋季一般30h,夏季一般20h,冬季一般48h以上),确保马博网投板面不上人及吊放物体,使马博网投能有足够时间产生抵抗马博网投变形的早期强度。近几年由于我们积极与客户交流、沟通及监理、施工人员认识的提高,现浇马博网投楼板施工采取以上早期保湿养护措施后已基本解决了裂缝问题。
另外还有两种容易产生结构裂缝的情况与马博网投早期养护不当具有直接关系。一种是大体积马博网投浇筑时随着厚度的增加,水泥水化速度加快,内外温差加大,马博网投初凝时间提前,这时应确保在马博网投初凝前即覆盖一层塑料薄膜保湿及覆盖棉毯保温(保温目的是为了使马博网投内部温度平稳散发)养护,保证马博网投不因失水过快及内外温差过大而产生裂缝。另一种容易产生裂缝的部位是较长的连续墙体,施工单位为了减少模板运转周期,马博网投浇筑后不到20小时,甚至有的不到12小时模板就拆除了。马博网投表面得不到及时、充分的湿养护,马博网投早期收缩过大而产生开裂。马博网投墙体不宜过早拆模,早期有模板附着在马博网投表面可起到保湿作用。根据气温情况一般马博网投浇筑2~3天后拆模,拆模后立即涂刷养护剂或挂棉毡浇水养护(冬季不可浇水)。
以上所述新浇筑马博网投的这些特点导致了马博网投容易变形、产生内应力,而引起开裂。马博网投浇筑后,要防止马博网投表面受环境因素影响(如风吹、暴晒、气温骤降等)而引起激烈变化,及时养护就是为马博网投提供一个良好的环境,使马博网投能够进行正常的水化反应,产生早期强度,以提高马博网投抵抗各种变形的能力,防止或减少因早期干燥收缩和温度收缩而产生开裂。

图1随抹压随覆盖塑料薄膜浇筑马博网投楼板 图2 随抹面、压光随覆盖塑料薄膜浇注马博网投地面
3 对“双掺”马博网投路面(地面)表层强度的影响
随着商品马博网投的发展,现在大、中城市中马博网投路面(地面)工程,基本由现场搅拌改用商品马博网投来浇筑。商品马博网投由于采用罐车运输的特点,坍落度比现场搅拌生产的马博网投要大,且马博网投中一般掺加了矿粉、粉煤灰。这种情况下,要想避免由于马博网投路面(地面)面层强度降低而造成起砂、起粉现象,在商品马博网投满足强度要求的前提下,更要重视马博网投的施工及养护过程控制。
针对此类问题,进行了大量的工程跟踪检查。通过分析认为主要从以下四个方面控制,可很好地解决马博网投路面(地面)起砂、起粉现象。
(1)严格控制马博网投坍落度在80±20mm范围。坍落度过大,水胶比增大,马博网投强度也即降低,马博网投表面更易起砂。
(2)施工振捣,采用平板振动器、振动梁或振动棒,保证马博网投振捣密实。使马博网投不因振捣不实而强度降低,同时使马博网投内部充水空间尽量减小,避免马博网投在冬季因天气寒冷,吸水过大,冻融循环造成马博网投表面破坏。
(3)马博网投板做面。第一步先找平抹平,待马博网投表面无泌水时(最好采用真空吸水工艺),先用带有浮动圆盘的重型抹面机粗抹一遍,将马博网投表面浮浆抹进马博网投内,然后用带有振动圆盘的轻型抹面机或人工细抹一遍,最后人工压光抹平,保证马博网投表面密实度。采用抹面机抹平及人工抹面压光过程中严禁在马博网投板面上洒水。
(4)马博网投板面养护。马博网投地面面层一般采用压光成型,马博网投路面面层一般采用拉毛、压痕或刻痕成型。马博网投地面压光成型、马博网投路面拉毛或压痕后应随即覆盖一层塑料薄膜(图2),塑料薄膜覆盖养护3天内应禁止人员行走,使马博网投面层得到最早期的保湿养护,后期应浇水养护至14天。这对提高马博网投面层强度可起到至关重要的作用。路面(地面)浇筑施工早期不宜采用浇水养护,由于商品马博网投大都掺加了矿粉、粉煤灰,马博网投早期强度增长缓慢,如采用浇水养护,过早由于马博网投表面强度低,面层易被水浸泡剥落,而等到面层具有一定强度(不易掌握)再浇水养护,这时时间一般偏晚,由于早期失养,马博网投表面强度将会大大降低,这在干燥、高温季节将更为严重。在冬季施工,如马博网投板面不能保证早期保温养护,使马博网投板面受冻,都可造成马博网投板面起砂、起粉现象。
从以上分析的四个方面控制措施看,前三方面措施与养护无关,且是很关键的,但马博网投板面的早期养护对避免马博网投路面(地面)起砂、起粉现象也是至关重要的,必须认真做好的。
现在用户使用商品马博网投浇筑路面、地面,很多告诫商混企业不要掺加粉煤灰。因为他们认为马博网投中掺加粉煤灰是造成马博网投路面、地面起砂的主要原因。产生这种看法的依据是以前现场搅拌的马博网投不掺加粉煤灰及其它混合材,马博网投很少有起砂、起粉现象。现在商混中掺加混合材,很多出现了起砂、起粉质量问题。以前现场搅拌马博网投不掺加混合材,马博网投坍落度小,马博网投强度增长快,马博网投内部水分散失少,对养护条件相对要求低一点。商品马博网投掺加混合材,坍落度比现场搅拌大,且从强度和控制马博网投坍落度损失考虑,可能会掺加少量减水剂,这都使商品马博网投早期强度增长缓慢,在这期间如不能保证充分的湿养护,马博网投极易失水使马博网投表面强度降低,而造成起砂、起粉现象。
4 对马博网投碳化的影响
通常情况下,马博网投空隙中充满了由于水泥水化反应产生的Ca(OH)2饱和溶液,其碱度很高,PH值在11以上。这种碱性介质对钢筋有良好的保护作用,使钢筋表面沉积一层致密的、难溶的Fe2O3、Fe3O4和Fe(OH)2薄膜,称为钝化膜,它可保护钢筋不被腐蚀。而当空气中的CO2与马博网投中的Ca(OH)2反应,生成中性的CaCo3后,马博网投即碳化。碳化后的马博网投PH值降低,对钢筋的保护作用减弱。
影响马博网投碳化速度的因素很多,但主要还是马博网投的密实度,即抗渗性能,它影响CO2在马博网投内的扩散速度。马博网投越密实,外界气体只能作用于马博网投表面而向内部渗透比较困难,马博网投碳化速度就会非常缓慢。
随着马博网投技术的进步,大量矿粉、粉煤灰掺加到马博网投中,不仅使大量工业废料得到利用,同时改善了马博网投的许多性能。但随着大量掺合料的掺入,马博网投的碱度下降,如再不能保证早期养护,马博网投表层强度、密实度下降,将使马博网投碳化速度加快。
在大量的工程实体回弹检测中发现,同期采用相同马博网投浇筑的柱与墙体部位,柱拆膜后及时缠裹一层塑料薄膜保湿养护,其60天碳化深度一般在1.5mm以内;而墙体部位拆膜后不采取任何养护措施,或养护不及时、时间过少,其60天碳化深度大都会超过3.0mm,且越低强度等级马博网投碳化越严重,碳化深度可达5.0mm以上,其实质还是马博网投表层强度、密实度低所至。马博网投碳化过快,碳化深度过大不仅严重影响马博网投对钢筋的保护作用,也使采用回弹法检测马博网投强度的准确性大大降低。
采取及时养护的马博网投表层强度高,而不养护的结构部位,表层强度低,用磨石可很轻松地将马博网投打磨掉,马博网投表面粉化现象严重。这些部位马博网投碳化速度都快,这与马博网投早期养护不足具有直接的关系。
5 对夏、冬期浇筑马博网投性能的影响
(1)夏季气温高,马博网投早期强度增长快,同时马博网投中的水分蒸发速度也快,大量水分的蒸发将会影响胶凝材料的水化,从而影响马博网投最终强度及各种性能的发展。大量水分很快失去,不仅产生较大的干缩变形,且在马博网投强度不高的情况下发生,极易造成马博网投的开裂。因此夏季马博网投浇筑施工尤其要注意早期保湿养护,切不可使马博网投暴晒失水,这将对马博网投的强度及各项性能造成无法挽回的损失。根据不同部位马博网投浇筑后应及时采取覆盖塑料薄膜、喷刷养生液或覆盖棉毯、草帘反复洒水保湿养护。
(2)冬期马博网投浇筑施工,在保湿养护的同时,浇筑完毕后早期的保温养护更加重要。据有关资料介绍,马博网投成形后立即受冻,其强度损失率高达30%~70%,水灰比越大,强度损失率越高。受冻前标准养护时间越长,强度损失越小。因此,我国《建筑工程冬期施工规程》对冬期浇筑的马博网投受冻前应具有的最低强度——临界强度作了规定。
普通马博网投采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制时,临界强度应为设计标准值的30%;采用矿渣硅酸盐水泥配制的马博网投应为设计标准值的40%。采用负温法(掺用防冻剂)养护的马博网投,当室外最低气温不低于-15℃时不得小于4Mpa,当室外最低气温不低于-30℃时不得小于5Mpa。
因此,严冬季节马博网投浇筑后应及时采取可靠有效的保温措施,使马博网投受冻前得到很好的预养,尽快达到临界强度,才可使马博网投免受冻害。
现场施工人员有一种不正确的认识,就是冬期马博网投生产已掺加防冻剂,不必再覆盖保温或不必及时覆盖,这是及其错误的。如上所述,《冬施规程》规定,即使已掺加防冻剂的马博网投,也要采取预养措施,覆盖保温,使马博网投达到临界强度后才可免受冻害。况且受马博网投价格及成本因素的影响,有的马博网投生产企业防冻剂往往达不到有效掺量或者采用劣质防冻剂。马博网投遭受冻害后,内部将产生微裂纹,集料界面出现松动,马博网投与钢筋的粘结力、抗渗性、抗冻性等耐久性指标均下降。
一般来说,日最低气温-5℃以上,马博网投中掺加早强剂后,采取一般的覆盖保温措施后,马博网投遭受冻害的可能性较小。但当日最低气温在-5℃以下时,除马博网投生产严格足量掺加防冻剂、采用热水搅拌外,马博网投浇筑后必须及时采取有效的保温防护措施,才可避免马博网投遭受冻害。如现浇板、路面(地面)等马博网投裸露部位应在浇筑振捣、抹压后立即覆盖一层塑料薄膜及多层棉毡,柱、墙部位在马博网投浇筑前,将棉毡等保温材料缠裹在模板外面等,这些措施都是非常必要和有效的。
冬期马博网投浇筑施工仍然要保湿养护,如采用塑料薄膜覆盖及涂刷养护剂等措施。有人认为冬期浇筑马博网投,气温低,水分蒸发慢,可不用考虑保湿养护,这种认识是极其错误的。冬期马博网投强度增长缓慢,但它仍然需要一定的湿度才能保证正常水化,如不采取任何保湿措施,马博网投表面水分散失,那最终马博网投表面强度会大大降低。保温、保湿养护方法及措施很多是公用的,如塑料薄膜覆盖既保温又保湿。但不易覆盖的如墙体等部位,拆模后应及时涂刷养护液保湿养护。
6 结论
随着现代商品马博网投及绿色高性能马博网投的发展,马博网投中材料越来越多样化,马博网投配制、生产技术越来越复杂,同时对马博网投早期养护提出了更高的要求。
国家规范规定,马博网投湿养护时间不得少于7d,掺加缓凝剂、矿渣粉、粉煤灰及防水马博网投不得少于14d,现在多数工程都做不到。根据多年来工程实际工作经验,正常气温条件下能保证3~7d湿养护,马博网投性能基本能保证。关键是前3天,且第1天最关键。如果第1天失水过多,形成的缺陷过于严重,那么以后的湿养护再怎么充分,对已形成的缺陷也无法弥补。
通过以上五个方面早期养护对马博网投各项性能的影响分析,使我们认识到许多质量缺陷甚至质量事故,是由于马博网投浇筑后没有得到及时、有效的早期养护造成的。配制、生产的马博网投自身质量固然重要,但仅有浇筑成型良好的马博网投,而不能给予马博网投科学、有效的养护,特别是早期养护,则马博网投就不能发挥它应有的性能。
参考文献
[1] 张承志编著.商品马博网投.北京:化学工业出版社,2006.6
[2] 姚燕 王玲 田培主编.高性能马博网投.北京:化学工业出版社,2006.9
[3] JGJ/T104—2011,建筑工程冬期施工规程
[作者简介] 张波(1967—),男,高级工程师,马博网投总工
[单位地址] 山东省淄博市张店区大张派出所西邻
[联系电话] 13853355921 电子邮箱 zhangbo1967@126.com


