1、试论大体积混凝土养护措施【摘要】我国的高层建筑和大型设备基础在占据建筑市场的半壁江山，大体积混凝土的应用也日益广泛。本文主要阐述了大体积混凝土的养护措施。 【关键词】假凝 养护 碳化 碳化因素 中图分类号：TV544+.91 文献标识码： A 文章编号： 【正文】我国的高层建筑和大型设备基础在占据建筑市场的半壁江山，大体积混凝土的应用也日益广泛。大体积混凝土断面大、水泥用量多，水泥水化后释放的水化热会使混凝土产生较大的温度应力和收缩应力，导致混凝土产生表面裂缝和贯穿性裂缝，影响结构的整体性、耐久性和防水抗渗性。因此在大体积混凝土浇筑前应进行裂缝控制计算，估算混凝土浇筑后可能产生的最大水化热温升
2、值、温度差和温度收缩应力，以便在施工中采取有效的技术措施。 一、大体积混凝土浇筑采取的几点技术措施 大体积混凝土浇筑采取的技术措施应着重于降低混凝土内部的最高温度、延缓降温速率、减小内外温差、减小混凝土收缩、提高混凝土极限拉伸力及改善约束条件等方面。 (1)降低水泥水化热 选用中低水化热的水泥，如矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥或粉煤灰水泥等。 尽量选用级配良好的集料，大量掺加粉煤灰等掺和料，充分利用混凝土的后期强度，减少水泥用量，每立方米混凝土每减少 10kg 水泥用量，混凝土水化温度将降低 1。 在混凝土内部预埋冷却水管，通人循环水带走热量。 (2)降低混凝土入模温度 夏季砂石材料应避免阳
3、光直晒，并可喷冷水雾或冷气预冷；用低温水或冰水搅拌混凝土；运输过程中也应避免日晒。 保证模内通风，加速模内热量散发。 掺入缓凝型减水剂，避免水化热集中产生。 (3)加强施工中温度控制 混凝土浇筑后，要保温保湿长期养护，缓慢降温，避免混凝土内外温度、湿度梯度过大。 加强测温控温，及时调整保温养护措施，将混凝土内外温度差控制在 25以下。 合理安排施工顺序，使浇筑的混凝土均匀上升，避免过大高差。 (4)改善约束条件 分层分块浇筑，合理设置施工缝及后浇带，以放松约束条件并减少水化热的聚集。 对大体积混凝土基础，可在与岩石地基或混凝土垫层之间设置滑动层(隔离层)，如刷沥青、铺卷材等，以消嵌固作用，释放
4、约束力。 二、混凝土假凝的定义 新拌混凝土的假凝是怎样造成的? 假凝现象是水泥的一种不正常的早期固化，发生在水泥用水拌合的头几分钟内。假凝和快凝是不同的，前者不发生大量的热量，而且经剧烈搅拌，水泥浆又可恢复塑性，并达到正常凝结，对强度亦无不利影响，但是给施工却带来许多的困难。 一般认为，假凝的主要原因是由于水泥粉磨时受到高温(有时超过 150)影响，使部分二水石膏脱水生成半水石膏(Cas02?H20)，当水泥调水后，它们又重新水化为二水石膏并析出晶体，在水泥浆中形成二水石膏的结构网，从而引起水泥浆的固化。但由于不是水泥组成的水化，所以不像快凝那样放出大量的热。这种假凝的水泥浆经剧烈搅动破坏二水
5、石膏的结构网后，水泥浆又能恢复原来的塑性状态。 三、混凝土养护的目的和措施 混凝土养护有两个目的：一是创造使水泥得以充分水化的条件，加速混凝土硬化；二是防止混凝土成型后因日晒、风吹、干燥、寒冷等自然因素的影响而出 现超出正常范围的收缩、裂缝及破坏等现象。 混凝土的标准养护条件为温度(20 3)，相对湿度保持 90以上，时间 28d。在实际工程中一般无法保证标准养护条件，而只能采取措施在经济实用条件下取得尽可能好的养护效果。混凝土养护从大的范围可分为自然养护与加热养护两类。 混凝土的自然养护就是利用平均气温高于+5的自然条件，用适当的材料对混凝土表面加以覆盖并浇水，使混凝土在一定的时间内保持水泥
6、水化作用所需要的适当温度和湿度条件，正常增长强度。混凝土自然养护的方法及要点如下： 应在浇筑完毕后的 12h 内对混凝土加以覆盖和浇水，具体而言，初凝后可以覆盖，终凝后开始浇水。混凝土强度未达到 12Nmm2 以前不得上人踩踏或安装模板及支架。 覆盖物可用麻袋片、草帘、竹帘、锯末、砂及炉渣等，浇水次数以使混凝土保持湿润为准，养护用水应与拌制用水相同。大面积结构如地坪、楼板、屋面等可以蓄水养护。当日平均气温低于 5时不得浇水。 混凝土的浇水养护时间，对采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥拌制的混凝土不少于 7d；对掺用缓凝型外加剂、有抗渗性要求、掺加矿渣及粉煤灰拌制的混凝土不少于 14d，时间长一点更
7、好。 有条件时可以采用塑料布覆盖养护，混凝土敞露的表面应全部覆盖严密，并保持塑料布内有凝结水。 四、混凝土的碳化和影响碳化的因素 1 混凝土的碳化 拌和混凝土时，硅酸盐水泥的主要成份 CaO 水化作用后生成Ca（OH）2，它在水中的溶解度低，除少量溶于孔隙液中，使孔隙液成为饱和碱性溶液外，大部分以结晶状态存在，成为孔隙液保持高碱性的储备，它的 PH 值为 12.513.5。空气中的 CO2 气体不断地透过混凝土中未完全充水的粗毛细孔道，气相扩散到混凝土中部分充水的毛细孔中，与其中的孔隙液所溶解的 Ca(OH)2 进行中和反应。反应产物为 CaCO3 和H2O，CaCO3 溶解度低，沉积于毛细孔
8、中。该反应式为： Ca（OH）2+CO2CaCO3+H2O 反应后，毛细孔周围水泥石中的羟钙石补充溶解为 Ca2+和 OH-，反向扩散到孔隙液中，与继续扩散进来的 CO2 反应，一直到孔隙液的 PH 值降为 8.59.0 时，这层混凝土的毛细孔中才不再进行这种中和反应，此时即所谓“已碳化” 。确切地说，碳化应称为碳酸盐化。另外，凡是能与Ca（OH）2 进行中和反应的一切酸性气体，如 SO2、SO3、H2S 以至于气相HCI 等，均能进行上述中和反应，使混凝土碱度降低，故混凝土碳化应广义地称为“中性化” 。混凝土表层碳化后，大气中的 CO2 继续沿混凝土中未完全充水的毛细孔道向混凝土深处扩散，更
9、深入地进行碳化反应。 2 影响混凝土碳化的因素 大气中结构混凝土的碳化通常是一个缓慢过程。碳化速度取决于混凝土渗透性与大气的 CO2 浓度。 （1）环境条件。因为碳化是液相反应，十分干燥的混凝土即一直处于相对湿度低于 25%空气中的混凝土很难碳化；在空气湿度 50%75%的大气中，不密实的混凝土最容易碳化；但在相对湿度95%的潮湿空气中或在水中的混凝土反而难以碳化，这是因为混凝土含水时透气性小，碳化慢；在湿度相同时，风速愈高、温度愈高，混凝土碳化也愈快；混凝土碳化速度与空气中 CO2 浓度的平方根成正比。 （2）水泥品种。一般说来，普通硅酸盐水泥要比早强硅酸盐水泥碳化稍快，掺混合材的水泥碳化速
10、度更快，混合材掺量越大，碳化速度越快。掺用优质减水剂或引气剂，可以大大改善混凝土的和易性，减小水灰比，降低混凝土的透气性能，使碳化减慢。 （3）骨料种类。混凝土中的骨料本身一般比较坚硬、密实，总的说来，天然砂、碎石基本没有透气性，因此混凝土的碳化主要通过水泥浆体进行。 （4）水灰比。混凝土的碳化速度与它的透气性有很密切的关系，混凝土的透气性越小，碳化进行越慢。水灰比小的混凝土由于水泥浆的组织密实，透气性小，因而碳化速度就慢。同理，单位水泥用量多的混凝土碳化较慢。 （5）浇筑与养护质量。密实的混凝土表层孔隙很小，易从潮湿的空气中吸取水分而充满水，故不易碳化；欠密实的混凝土表层中大孔隙内无水，CO2 可以扩散到充满水的毛细孔隙而完成碳化。所以越是密实的混凝土其抗碳化能力越高。 【参考文献】一级建造师考试教材建筑工程管理与实务
