各種混凝土的養(yǎng)護時間到底是多少

      雖然混凝土養(yǎng)護在混凝土工程中非常常見，但是經(jīng)常見到不規(guī)范操作，須要對其進行總結(jié)歸納，也可作為我們在施工現(xiàn)場對施工質(zhì)量把好關。
     （1）《水工混凝土施工規(guī)范5144-2001》中寫道：
      7.5.1   混凝土澆筑完畢后，應及時灑水養(yǎng)護，保持混凝土表面濕潤。
      7.5.2   混凝土表面養(yǎng)護的要求：
      1 混凝土澆筑完畢后，養(yǎng)護前宜避免太陽曝曬。
      2 塑性混凝土應在澆筑完畢6～18h內(nèi)開始灑水養(yǎng)護，低塑性混凝土宜在澆筑完畢后立即噴霧養(yǎng)護，并及早開始灑水養(yǎng)護。
      3 混凝土應連續(xù)養(yǎng)護，養(yǎng)護期內(nèi)始終使混凝土表面保持濕潤。
      7.5.3   混凝土養(yǎng)護時間，不宜少于28d，有特殊要求的部位宜適當延長養(yǎng)護時間。
      7.5.4   混凝土養(yǎng)護應有專人負責，并應作好養(yǎng)護記錄。
     （2）《鋼纖維混凝土結(jié)構設計與施工規(guī)程》（CECS 38:92）中寫道：
      第7.5.6條   鋼纖維混凝土可采用與普通混凝土相同的養(yǎng)護方法，特殊工程和構件的養(yǎng)護應符合第八章的有關規(guī)定。（在第8章第四節(jié)“剛性防水屋面”中第8.4.5條中寫道：“鋼纖維補償收縮混凝土應采用蓄水養(yǎng)護或用蓄水性良好的材料覆蓋淋水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不得少于14晝夜?！?BR>     （3）《水泥混凝土路面施工技術規(guī)范》JTG F30-2003中寫道：
      9.3.5 養(yǎng)生時間應根據(jù)混凝土彎拉強度增長情況而定，不宜小于設計彎拉強度的80%，應特別注重前7d的保濕（溫）養(yǎng)生。一般養(yǎng)生天數(shù)宜為14~21d，高溫天不宜少于14d，低溫天不宜少于21d。摻粉煤灰的混凝土路面，最短養(yǎng)生時間不宜少于28d，低溫天應適當延長。
     （4）《混凝土結(jié)構工程施工及驗收規(guī)范GB50204-92》中寫道（主要是鋼混結(jié)構）：
　   第五節(jié)　混凝土自然養(yǎng)護
　　第4.5.1條 對已澆筑完畢的混凝土，應加以覆蓋和澆水，并應符合下列規(guī)定：
　　一、應在澆筑完畢后的12h以內(nèi)對混凝土加以覆蓋和澆水；
　　二、混凝土的澆水養(yǎng)護的時間，對采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土，不得少于7d，對摻用緩凝型外加劑或有抗?jié)B性要求的混凝土，不得少于14d；
　　三、澆水次數(shù)應能保持混凝土處于潤濕狀態(tài)；
　　四、混凝土的養(yǎng)護用水應與拌制用水相同。
　　注：①當日平均氣溫低于5℃時，不得澆水；
　　　?、诋敳捎闷渌贩N水泥時，混凝土的養(yǎng)護應根據(jù)所采用水泥的技術性能確定。
　　第4.5.2條 采用塑料布覆蓋養(yǎng)護的混凝土，其敞露的全部表面應用塑料布覆蓋嚴密，并應保持塑料布內(nèi)有凝結(jié)水。　　　　　　　
　　注：混凝土的表面不便澆水或使用塑料布養(yǎng)護時，宜涂刷保護層（如薄膜養(yǎng)生液等），防止混凝土內(nèi)部水分蒸發(fā)。
     （5）《碾壓混凝土施工規(guī)范》DL-T 5112-2000 中寫道：
   　7.10.1施工過程中，碾壓混凝土的倉面應保持濕潤。
   　7.10.2正在施工和剛碾壓完畢的倉面，應防止外來水流入。
   　7.10.3在施工間歇期間，碾壓混凝土終凝后即應開始灑水養(yǎng)護。對水平施工縫和冷縫，灑水養(yǎng)護應持續(xù)至上一層碾壓混凝土開始鋪筑為止；對永久暴露面，養(yǎng)護時間不宜少于28d；臺階狀表面的棱角應加強養(yǎng)護。
   　7.10.4有溫控要求的碾壓混凝土，應根據(jù)溫控設計采取相應的防護措施；低溫季節(jié)和寒潮易發(fā)期，應有專門防護措施。
      7.10
      灑水養(yǎng)護，對不摻減水劑的傳統(tǒng)普通混凝土來說，其主要目的是使水泥充分水化，保證混凝土強度發(fā)展，因此我國混凝土結(jié)構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范[4]規(guī)定的起始養(yǎng)護時間是混凝土澆筑后12h以內(nèi). 但對摻減水劑的現(xiàn)代普通混凝土，實際工程中最大量的板梁裂縫主要在混凝土初凝后的數(shù)小時內(nèi)產(chǎn)生，如果繼續(xù)執(zhí)行這一條款，即等到12h再灑水養(yǎng)護，則可能失去對早期收縮裂縫的抑制作用.
新拌混凝土的性能主要包括和易性、坍落度損失、含氣量、泌水率等。如果混凝土的配合比設計合理，原材料合格，則和易性(除保水性外)、坍落度損失、含氣量等都可以通過混凝土外加劑進行調(diào)整，而泌水率則沒有可以直接調(diào)整的方法。長期以來，新拌混凝土的泌水一直是一個難題，原因在于泌水受到很多因素的影響，但是沒有哪個因素能起關鍵作用，不能通過該因素直接解決泌水問題。
      1 泌水的機理
      混凝土由水、膠凝材料、細骨料、粗骨料、外加劑等拌合硬化而成，質(zhì)量好的新拌混凝土應該是所有組分及氣泡分布均勻穩(wěn)定。產(chǎn)生不均勻的情況有三種，一是骨料沉底、漿體上浮，二是漿體沉底、骨料上浮，這兩種情況即經(jīng)常遇到的混凝土離析，三是泌水即水分上浮逸出。產(chǎn)生不均勻的直接原因是各組分密度不同導致沉降或上浮。前兩種情況直接導致混凝土的宏觀不均勻性。泌水后的混凝土在宏觀上仍然是均勻的，但是會導致混凝土上表面不均勻和內(nèi)部局部不均勻。
      根據(jù)水分在混凝土中的存在狀態(tài)，新拌混凝土中的水分可以劃分為結(jié)合水、潤濕水與自由水。水泥中反應速度快的部分在加水以后可能會發(fā)生水化反應，消耗部分水，這部分水定義為新拌混凝土中的結(jié)合水，這部分水不能被鄰近部位的水分置換，也無法逸出拌和物；水遇到干燥狀態(tài)的膠凝材料、骨料等以后，膠凝材料和骨料表面會吸附一定量的水，使干燥的材料濕潤，這部分水受到固體材料表面的吸附，不能逸出拌和物，但是可以被鄰近部位的水分置換，定義這部分水為潤濕水；新拌混凝土中其余的水分為自由水，在新拌混凝土中起潤滑的作用，混凝土坍落度在很大程度上取決于自由水量的多少和其潤滑效果，這部分水與固體材料的聯(lián)系較少，可以逸出混凝土，所有原材料中水的密度最小，逸出以后上浮，形成泌水，這部分水也稱為可泌水分。
      水分要從混凝土內(nèi)部泌出到表面，需要經(jīng)過較長的距離，猶如經(jīng)過彎彎曲曲的微細水管，最后到達表面。如果各種顆粒級配好，堆積密實，孔隙微細，則水分泌出需要經(jīng)過的距離很長，則會使泌水量減小?；蛘呷绻置诔龅耐ǖ辣蛔钄啵谒恳矔p小。
      2 泌水對混凝土性能的影響
      泌水對混凝土性能影響認識已經(jīng)比較清楚，但也有工程人員對此尚有誤解，如有人認為泌水以后混凝土中的實際水量下降，水灰比會有所降低，會使混凝土強度提高，對混凝土有益。顯然這種認識是不正確的，泌水以后會使混凝土不均勻，并且泌水本身在混凝土中是不均勻的，肯定對混凝土是不利的。泌水部位的混凝土中會產(chǎn)生缺陷，泌水部位水灰比下降的同時，在該部位留下缺陷，導致該部位強度降低而不是增加。另一方面，試驗測試得到混凝土強度取決于測試試件的最薄弱部位，泌水以后即使混凝土水灰比降低也是局部的，混凝土中還是存在水灰比不變甚至由于泌水而使水灰比增加的部位，這部分強度的下降會導致混凝土整體強度降低。所以，泌水并不能使混凝土強度提高。
      泌水對混凝土強度的影響很有限，而對混凝土耐久性的影響至關重要。從泌水的機理可知，水分從混凝土內(nèi)部泌出到表面以后，在混凝土中形成了從內(nèi)到外的通道。這些通道首先降低混凝土的抗?jié)B透能力，雖然這些通道很難直接或通過儀器觀察到，但對于混凝土的抗?jié)B透性能影響很大，這一點對于有抗?jié)B透性能要求的混凝土，如水工混凝土、海工混凝土工程等非常重要。其次，泌水對混凝土的抗腐蝕能力、抗凍性能影響很大，原因同樣與泌水以后留下的通道有關，腐蝕性介質(zhì)通過泌水通道很容易進入混凝土內(nèi)部，到達鋼筋表面產(chǎn)生鋼筋銹蝕，或者直接與水化產(chǎn)物發(fā)生腐蝕反應；同樣通過泌水通道使得混凝土內(nèi)部很容易達到水飽和狀態(tài)，高度飽和的混凝土在凍融循環(huán)作用下劣化的速度很快，產(chǎn)生凍融破壞。
      3 影響混凝土泌水的因素
      混凝土的泌水幾乎與混凝土生產(chǎn)的所有環(huán)節(jié)有關，如膠凝材料、配合比、含氣量、外加劑、振搗過程等。
      3．1 膠凝材料對混凝土泌水的影響
      膠凝材料影響混凝土泌水主要與其反應活性、細度、顆粒形貌等有關。膠凝材料細度越高，比表面積越大，則濕潤膠凝材料表面所需的水量越多，即潤濕水量較多；同時如果膠凝材料較細，其反應活性增加，初期反應所需要的結(jié)合水也會增加。這兩部分水的增加會使可以逸出形成泌水的自由水量減少，從而對降低泌水有利。另外，較細的膠凝材料會細化混凝土中的孔隙，降低孔隙連通性，導致泌水通道數(shù)量減少和泌水通道距離增大，使得泌水量減少。膠凝材料形貌不同，其比表面積也不同，所以需要的潤濕水不同，最終影響混凝土的泌水。
      3．2 粉煤灰對泌水的影響
      粉煤灰對混凝土泌水的影響具有兩面性。摻加粉煤灰減少混凝土泌水可以從三個方面理解：一是粉煤灰的顆粒小于水泥顆粒，比表面積較水泥大很多，因此對水分的吸附作用加強，因而可泌自由水減少。二是粉煤灰顆粒細小，混凝土中固相堆積密實度提高，混凝土中的孔隙細化，泌水通道減小，通道距離增加，也阻礙了水分泌出。三是粉煤灰的密度較小，相對于水泥顆粒而言，不易產(chǎn)生漿體沉降離析，拌和物經(jīng)時均勻性較好，有利于減少泌水。當然，粉煤灰對改善泌水的有利作用是在粉煤灰品質(zhì)較好的前提下。如果粉煤灰品質(zhì)較差，需水量增大，會使混凝土中可泌水量增大。   摻加混凝土使混凝土泌水增加的原因有：一是粉煤灰的反應活性遠低于水泥，會使混凝土中的結(jié)合水量顯著減少，導致可泌水分增加。二是粉煤灰顆粒的形貌一般是球形玻璃體，這種形貌不利于吸附混凝土的水分，也可能使混凝土中的可泌水分增加，當然這種形貌對于改善混凝土和易性非常有利。粉煤灰對新拌混凝土泌水的影響取決于具體的粉煤灰品質(zhì)。
      3．3 配合比對混凝土泌水的影響
      影響混凝土泌水的配合比因素主要有膠凝材料用量和砂率。膠凝材料用量增加或者砂率增加，會使拌和物顆粒的總比表面積增加，潤濕水分量增加，使可泌水量減少。同時，骨料比例越好，砂細度模數(shù)偏小細顆粒用量增加，會使泌水通道長度增加，對減小混凝土泌水有利。膠凝材料用量增加，會使混凝土的粘聚性增加、保水性改善，對減少泌水有利。混凝土中的單位用水量與泌水有直接的關系，如果其他材料比例關系保持不變，用水量增加，會使新拌混凝土中的可泌自由水量增加，泌水增大。
      3．4 含氣量對泌水的影響
      含氣量對新拌混凝土泌水有顯著影響。新拌混凝土中的氣泡由水分包裹形成，如果氣泡能穩(wěn)定存在，則包裹該氣泡的水分被固定在氣泡周圍。如果氣泡很細小、數(shù)量足夠多，則有相當多量的水分被固定，可泌的水分大大減少，使泌水率顯著降低。同時，如果泌水通道中有氣泡存在，氣泡猶如一個塞子，
      以阻斷通道，使自由水分不能泌出。即使不能完全阻斷通道，也使通道有效面積顯著降低，導致泌水量減少。含氣量對泌水的影響非常重要，當然必須使用優(yōu)質(zhì)引氣劑，混凝土中的氣泡能穩(wěn)定存在，而且氣泡足夠細小。眾所周知，由于氣泡的潤滑作用可以有效減小顆粒間的摩擦阻力，引氣同時改善混凝土的和易性。
      3．5 減水劑對泌水的影響
      根據(jù)減水劑的作用機理，極性分子吸附在水泥顆粒周圍，使得顆粒之間相互排斥，減少絮凝作用，釋放被水泥顆粒包裹的水分，同時使水泥顆粒表面的吸附水層變薄，所需的潤濕水量大大減少。以此機理，減水劑會使新拌混凝土中的可泌自由水量增加，使泌水增大。但是另一方面，由于減水劑的減水作用，同樣坍落度的混凝土所需的拌和水量大大減水，使混凝土中的可泌自由水量減水。最終的泌水情況取決于哪種作用起主導作用。
      外加劑與水泥的適應性也影響混凝土的泌水，關于適應性機理，目前還沒有公認的研究成果。
      3．6 施工對混凝土泌水的影響
      施工過程中影響混凝土泌水的主要因素是振搗，振搗過程中，混凝土拌和物處于液化狀態(tài)，此時其中的自由水在壓力作用下，很容易在拌和物中形成通道泌出。另外，如果是泵送混凝土，泵送過程中的壓力作用會使混凝土中氣泡受到破壞，導致泌水增大。
      4 解決混凝土泌水的途徑
      根據(jù)混凝土泌水的原理和各因素影響泌水的機理，解決混凝土泌水主要方法有以下幾種。
      (1)混凝土配合比方面，適當增加膠凝材料用量，適當提高混凝土的砂率，在不滿足其他性能的前提下，使混凝土適量引氣。在保證施工性能的前提下，盡量減少單位用水量。
      (2)原材料方面，選用較細的膠凝材料和高品質(zhì)的引氣劑。
      (3)減水劑方面，選用混凝土泌水較小、流動度大的高效減水劑。如果配合比固定，在滿足標準和使用要求的情況下，選用減水率合適的減水劑摻量，避免減水率過高造成泌水。
      (4)施工方面，嚴格控制混凝土振搗時問，避免過振。另外，對于新拌混凝土的性能控制，選取適當?shù)目刂泣c，使得控制有利于減小混凝土泌水。假如要控制最大含氣量，控制點可選在人倉口，將混凝土輸送過程中含氣量損失對泌水的影響降到最低。當倉面內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了泌水，必須及時排除，其最有效的方法是真空吸水、人工在倉面掏水或用海綿等吸水性強的材料吸水，尤其在混凝土收面時更應該及時吸去泌水，便于混凝土收面確?；炷镣庥^質(zhì)量。嚴禁在模板上開孔自流，造成膠凝材料流失，影響混凝土的質(zhì)量。尤其在混凝土收面時更應該及時吸去泌水，以便于混凝土收面。
      (5)通過外加劑改善混凝土的泌水。混凝土外加劑(減水劑)一般是有機高分子物質(zhì)。有機高分子的分子量、或者分子鏈長度直接影響其性能。如果減水劑的分子量較大、分子鏈較長，會使混凝土的泌水減少，但是同時減水劑的減水率較低；如果分子量較小、分子鏈較短，則使減水率增加，同時使混凝土的泌水率增大。有些減水劑在主分子鏈上存在支鏈，無論主鏈支鏈，較長時會使混凝土泌水減水，但減水率也相應降低，如果主鏈短而支鏈長，則會使泌水減少的同時，對減水率影響不大。一般情況下，減水劑不是由單一分子量的分子組成，而是各種分子量的分子混合組成。在既要減少泌水又要保證減水率的情況下，需要優(yōu)化減水劑的分子量級配，使得小分子和大分子物質(zhì)達到最佳搭配關系。
      目前的混凝土外加劑一般是復合型外加劑，生產(chǎn)一般分為兩個過程，即合成過程和復配過程，合成過程中的改進如上所述，主要是優(yōu)化有機高分子減水劑的分子量級配。復配過程中，可以復合對改善泌水有利的組份，如適量的引氣劑或其他能減水泌水的物質(zhì)。
      6 結(jié)語
      由于缺乏直接的減少混凝土泌水的有效方法，解決混凝土的泌水必須從各個環(huán)節(jié)共同改進，使得各因素的影響降到最低，才能使新拌混凝土的泌水得到很好解決。