談冬季施工混凝土養(yǎng)護(hù)覆蓋的必要性

    混凝土的動(dòng)容破壞是建筑物老化病害的主要問(wèn)題之一，嚴(yán)重影響了建筑物的長(zhǎng)期實(shí)用和安全運(yùn)行，為使這些工程繼續(xù)發(fā)揮作用和效益，各部門每年都耗費(fèi)巨額的維修費(fèi)用，而這些費(fèi)用為建設(shè)費(fèi)用的1-3被，在北方寒冷地區(qū)工程中是急待解決的重要問(wèn)題之一。
    混凝土發(fā)生凍融破壞的顯著特征是表面脫落，嚴(yán)重時(shí)可能露出石子，在混凝土受凍過(guò)程中，冰凍應(yīng)力使混凝土中產(chǎn)生裂紋。冰凍所產(chǎn)生的裂紋一般多而細(xì)小，因此，在單純凍融破壞的場(chǎng)合，一般不會(huì)出現(xiàn)較大的裂縫。但是，在凍融反復(fù)交替的情況下，這些細(xì)小的裂紋會(huì)不斷地?cái)U(kuò)展，相互貫通，使得表層的砂漿和凈漿脫落。大量實(shí)驗(yàn)研究表明；隨著凍融次數(shù)的增加，混凝土的強(qiáng)度特征均呈下降趨勢(shì)，其中，反映最敏感的是抗拉強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度迅速下降，而抗壓強(qiáng)度下降趨勢(shì)較緩。
    混凝土凍融破壞的機(jī)理及冬季覆蓋的重要性
    混凝土是由集料、水泥和水三部分組成。用作集料的物質(zhì)不論是天然的巖石材料還是人工制造的材料，都不是完全密實(shí)的。每一個(gè)顆粒內(nèi)部都存在各種各樣的空隙，包括裂縫、氣孔以及宏觀和微觀的缺陷等。其中有的是開放的，允許外界的水在常溫常壓的條件下進(jìn)入，有的則是不允許外界的水在常溫條件下進(jìn)入封閉空隙。通常在工地現(xiàn)場(chǎng)的集料都不是完全干燥的，總是或多或少地含有一些水分。這些水分由于純?cè)诘男问胶托螒B(tài)不通，軍隊(duì)混凝土的工作性能有一定的影響。另一方面，在混凝土的扮制過(guò)程中，為了保證混凝土具有一定的工作性能，需要加入的水要多余水泥水化的用水量，混凝土凝結(jié)而形成出事結(jié)構(gòu)時(shí)，這些水仍保留在混凝土中，并占據(jù)一定的空間。隨著水化的進(jìn)行和以后的干燥過(guò)程，這些水分逐漸失去，原來(lái)被水占據(jù)的空間則形成孔隙。由于水灰比、水化程度、水泥的保水性能、成型條件、養(yǎng)護(hù)制度、摻入摻合料等的影響，使混凝土中形成了不通的孔結(jié)構(gòu)。不同孔徑分布的差異和孔的形態(tài)都會(huì)顯著地影響混凝土的性能。
    通常情況下，我們認(rèn)為混凝土的動(dòng)容破壞事一個(gè)極其復(fù)雜的物理變化過(guò)程，而且受許多因素的影響。（諸如：混凝土中孔隙的沖水程度、水灰比、水泥品種及集料質(zhì)量、寒氣量、環(huán)境溫度以及反復(fù)凍融的次數(shù)等）因此，對(duì)于混凝土凍融破壞的機(jī)理難以得出一致性的定論，主要有一下一些具有代表性的理論：冰的分離層理論、充水細(xì)數(shù)理論、滲透壓理論、水壓力理論、孔結(jié)構(gòu)理論、瑞典學(xué)者的極限充水程度理論。這些理論之間相互還有分歧，但是我們一般可以認(rèn)為混凝土的凍融破壞是一個(gè)由表及里，先大孔后小孔的物理變化過(guò)程。由于水結(jié)冰產(chǎn)生體積膨脹，在混凝土中形成內(nèi)壓力。當(dāng)這種內(nèi)壓力超過(guò)混凝土所承受的極限時(shí)，引起混凝土內(nèi)部孔隙和裂縫地不斷地發(fā)育，由小變大，由短變長(zhǎng)，相互貫通，最終導(dǎo)致混凝土破壞。
     隨著混凝土的商業(yè)化發(fā)展，混凝土的配合比得到了優(yōu)化，攪拌工藝使得混凝土在入模前得到了良好的控制和預(yù)防，防凍劑，摻合料的加入使得混凝土的受凍臨界點(diǎn)時(shí)間明顯加長(zhǎng)，保證了混凝土在凝結(jié)前不受凍害的影響。當(dāng)然這需要施工方的大力配合，特別是入模后的養(yǎng)護(hù)和保溫錯(cuò)失，混凝土入模后，由于表面與外部氣候直接接觸，冬季氣溫低，容易產(chǎn)生表面結(jié)冰的現(xiàn)象，使得表面的凈漿結(jié)冰，形成冰層。在形成冰層初期至凝固表觀不會(huì)出現(xiàn)任何變化，當(dāng)隨著氣候變暖，溫度的升高，物質(zhì)的膨脹作用，在解凍后其表面的裂紋就會(huì)出現(xiàn)。且隨著風(fēng)化和反復(fù)的凍融其破壞程度會(huì)更加越烈，直至整個(gè)表面受凍層剝落。因此，在冬季施工中混凝土入模后的覆蓋養(yǎng)護(hù)工作成了防范混凝土凍融傷害的必要錯(cuò)失。一般橋梁上采用模版內(nèi)加塑料保護(hù)膜，外部加草簾覆蓋的錯(cuò)失，這就是橋梁結(jié)構(gòu)中凍融事故率低的原因。

    混凝土凍融破壞的治理措施
    混凝土發(fā)生凍融破壞后，應(yīng)在非上凍季節(jié)進(jìn)行治理。主要由以下措施：
    1、  水泥砂漿修補(bǔ)，適用于輕微的表層破壞。
    2、  預(yù)縮砂漿修補(bǔ)，所謂預(yù)縮砂漿是指經(jīng)版和好之后再歸堆放置30-90min后才使用的干硬性砂漿，此種方法適合高速水流區(qū)混凝土表面的損壞。
    3、  噴漿修補(bǔ)，多用于混凝土凍融破壞比較嚴(yán)重的部位；噴混凝土修補(bǔ)，是指經(jīng)施高壓將混凝土拌料以告訴運(yùn)動(dòng)注入被修補(bǔ)的部位，其密度及抗?jié)B性較一般混凝土好，且具有快速，高效的特點(diǎn)；
    4、  環(huán)氧材料修補(bǔ)，一般有環(huán)氧基液、環(huán)氧砂漿和環(huán)氧混凝土等，這種材料具有較高的強(qiáng)度和抗蝕、抗?jié)B能力，并與混凝土結(jié)合力較強(qiáng)，但價(jià)格較貴，施工工藝復(fù)雜，材料配比嚴(yán)格，此法可與其它修補(bǔ)方法配合使用，效果更佳；
 
    防范才是最好的預(yù)防措施，所以在冬季施工時(shí)施工單位一定要根據(jù)天氣及氣溫變化對(duì)混凝土進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)，防止凍融事故的發(fā)生。