关于混凝土材料的养护分析
作者:向晓刚 于晓明 边建伟 孟繁威 来源:《建筑建材装饰》2014年第09期
摘要:对建筑来说,混凝土材料的养护是否到位,直接关系着建筑工程的质量。如何对混凝土材料进行养护,以及混凝土养护过程中的注意点是本文研究的重点。 关键词:混凝土;养护;材料 前言
混凝土凭借原材料容易获得、力学性能可调、耐久性优良以及价格优廉等诸多优点已成为世界上应用范围最广的土木工程材料之一,是房屋建筑、桥梁、水利和公路等现代工程结构的首选材料。在我国工业化、城市化进程加快的今天,对混凝土的用量将呈现持续性的增长。 混凝土强度直接关系到工程安全,而混凝土强度的影响因素复杂。其中混凝土的养护方法对混凝土强度有着重要的影响。混凝土是一种微观多孔材料,在其硬化过程中这些孔隙是被水溶液填充的,如果这些水分因养护不当而从混凝土孔隙中蒸发出来,混凝土就会收缩导致出现开裂现象,这将使混凝土的强度、抗冻、抗渗和耐久性能都会降低。
混凝土养护是一项复杂、重要的工序,它对养护条件有着严格的要求,包括: (1)温度:对混凝土的养护要求温度不小于50,因为当温度低于50时,混凝土水化作用几乎停止,混凝土的强度发展缓慢。
(2)水质:要求水的pH值不小于7,因为混凝土主要材料水泥呈弱碱性,当混凝土处于酸性环境中时,水泥水化产物氢氧化钙就会分解,从而降低混凝土强度。另外要求不溶物含量不大于2000mg/L,可溶物含量不大于2000mg/L,氯离子含量不大于500mg/L,二氧化硫含量不大于600mg/L,碱含量不大于 1500rag/L。
(3)湿度:为了保证混凝土处于湿润环境,要求混凝土养护时其表面相对湿度不小于95%RH。由于养护条件的诸多限制,混凝土养护普遍采用自来水作为养护用水,并且需要施工人员高频率作业,以满足混凝土达到规定强度的目的。 1传统混凝土养护方法及缺点
现代工程中对混凝土的养护方法多为自然养护,即在平均气温高于5度的条件下使混凝土处于一段时间的湿润状态。其包括:
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(1)洒水养护:通过间歇洒水以保证混凝土处于湿润状态。(2)塑料薄膜覆盖养护:用塑料薄膜将混凝土裸露表面完全覆盖起来以保证混凝土在不失水的情况下得到充分养护。 传统混凝土养护方法虽然方法简单,操作方便,但也存在诸多缺点。传统混凝土洒水养护方法对工人要求较高,需要工人严格按照规定时间对混凝土进行间歇性洒水,这对于夏季高温环境下的夜间时间难以严格按要求执行,并且这种方法会造成大量的水资源浪费,尤其是对墙柱等竖向构件进行洒水养护时水的利用率极低。另外,工人在高空作业洒水时存在一定的安全隐患。而传统混凝土养护覆膜养护方法效果不稳定并且如果薄膜出现小孔会严重影响养护效果。
2混凝土养护的一般要求
2.1在混凝土被浇完以后,要等待其表面的浆水干燥,而且要尽全力对其进行维护与养护,对于存在大气里面最新浇注的混凝土要在表面进行浇水,或者在上面覆盖一层麻袋或者湿毡子,因为这些东西能够起到维护作用,一旦条件允许的情况下,就要尽力通过蓄水以及洒水来进行养护,但是,如果处于发热时期,则需要利用喷雾养护的方法进行养护,免除由于混凝土表面的温度发生突然变化,而且也要确保模板的缝隙处不会出现由于干燥而糟粕的现象出现。
2.2如果是水胶比例在0.45以下,或者内部含有大量粉煤灰的混凝土,在施工建设前则要尽全力避免它们在阳光下暴晒,在对其进行浇注以后要利用塑料薄膜来保护,而且这层薄膜要紧紧贴在混凝土的表面,要全面保护其水分,等到开展揉搓或者抹开时,则要将这层薄膜卷起来,然后再进行覆盖,等到混凝土再次凝固以后,则要将这层薄膜拆除,再开展水体维护。 2.3在对混凝土浇注完成后,要对其进行抹面压平处理。要禁止向其表面洒水,而且要防止因为过度的施工运行而对混凝土的表层质量造成不必要的影响。
2.4混凝土的入膜温度要根据气候进行调整,在温度较高的条件下,不应该高出室外温度,还要保证控制在30℃以内,在温度较低的情况下,温度也不要在12℃以下。
2.5承包负责人要对混凝土进行科学调配,要保证其施工浇注与养护以及工序的科学,还要在混凝土养护时,对截面的中部温度以及距离表面大概5cm 的深层温度进行监控,在多数情形下,混凝土在进入膜体以后温度最高要在70℃左右,构件的每一个截面在任何时候里面的温度与表层温度的差值都要控制在 20℃以内,最新浇注的混凝土同临近的、发生硬化的混凝土以及岩石介质之间的温度要在20℃以内,要在混凝土的表面淋水以便保温,而且所淋水的温度要低于混凝土表层的温度,两者的差值要在15℃以下,混凝土的降温速度要低于3℃/m3。
2.6一旦四周的大气温度与其养护温度之间的差值过大时,也就是温差在 20℃以上时,混凝土的表面则要进行加膜覆盖以保证温度。
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2.7最近浇筑的混凝土要进行全面的保湿与养护,而且要确保其养护时间,在这一养护过程中,则要依照混凝土的温度或者气温的差别浮动来采用科学的措施,利用这些措施和方法来抑制混凝土温度的升降速度。
2.8构件的体积过大、含有大量的水泥以及利用特别养生策略进行养生的构件,需要选择哪一种养护方法要由监理人员的意见决定。
2.9构件在混凝土的养护中发挥着关键作用,但是要全面保证构件的质量,构件要确保完好无损,不出现裂缝。
2.10结构物的每一件构件都要进行科学养生,要科学地选择养生方法,但是无论采取何种方法都要注意在拆模前确保其处于潮湿状态。
2.11同一个构件要尽力确保在一样的条件下进行养护。 3混凝土喷雾养护装置 3.1简介
该装置是根据温湿度传感器实时检测所需养护的混凝土的温湿度并根据检测数据控制喷雾系统的喷水频率,该装置设备造价低、应用广、实用性强,可广泛应用于各种建筑场地的养护中。
3.2装置图示及工作过程
如图 A,B 所示,该系统各构件的作用及工作过程为:水泵加压装置可在安全范围内根据施工情况增减水压;水压表可显示系统装置内部水压大小;水压智能控制装置包括温湿度传感器、控制主板及电磁阀、主板电源、显示器,温湿度传感器将温湿度数据传输至控制主板及电磁阀,控制主板及电磁阀进行数据分析处理,并将结果传输至显示器以控制电磁阀的开关;水管连接装置,将水泵加压装置、水压表、水压智能控制装置、喷头装置依次联通,起到运输水的作用;喷头装置,喷头装置其喷雾面积及雾珠大小可调;支架,将设备各部分固定安装其上,起固定支持作用。
3.3智能混凝土喷雾养护装置的优点
3.3.1本系统设计的智能系统可根据外界环境的温湿度自动控制水雾的喷流,完全不依赖工人。保证了养护质量并解放了一定劳动力。
3.3.2本系统选用的喷头式出水装置,可以将环境温度湿度数据输入控制主板及电磁阀,通过控制主板对数据的接收和处理,实时改变养护所需喷水量和喷水频率,减少不必要的水资源浪费。
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3.3.3本系统的支架装置底部设有有多个轮。这样可以通过轮结构可使养护设备在局部或整体上具有更好的移动性,使养护设备方便快捷地移动到所需位置,有效地降低了施工难度和施工人员的危险性。 4价值分析 4.1经济价值
在太阳直射条件下普通养护方案养护用水量大约是每小时每平方米13L,而应用智能混凝土喷雾养护装置养护用水可节约至每小时每平方米1L,根据 GB50204-2002规范要求养护一栋200m2的双层住宅建筑可节约用水达300t。依照现行水价标准,直接经济价值可达每平方米建筑10元。并且使用智能养护装置可大幅度节约劳动力资源,提高人员利用率,使单人或无人养护大面积工程的混凝土成为可能 4.2人文关怀
人文关怀对于促进我国人的自由全面发展、贯彻落实科学发展观和构建社会主义和谐社会都有着极其重大的现实意义和时代价值。中共十七大报告第一次提出“加强和改进思想政治工作,注重人文关怀和心理疏导”。对于建筑施工人文关怀也同样重要,由于经济收入、工作环境、传统观念、企业关注不够等原因造成施工企业对施工人员人文关怀较为匮乏,不利于施工人员身心的健康,不利于企业的稳定发展,不利于社会的和谐。智能混凝土喷雾养护系统充分为施工人员考虑,体现人文关怀。通过充分考虑施工人员的施工人员的施工劳动量及施工安全性,体现企业关怀、社会对施工人员的关注。 4.3可持续性发展价值
我国是人口众多,资源相对匮乏的国家,实施可持续发展战略更具有特殊重要性和紧迫性。目前我国建筑行业倡导绿色建筑,即建筑在施工和使用过程中对自然影响降到最低。对于淡水资源十分贫瘠的中国,倡导节水施工、绿色建筑更有着重要的意义。智能混凝土喷雾系统对于我国建筑混凝土养护事业的绿色化进程与可持续性发展无疑有着不可估量的价值。 5结语
本文通过对智能混凝土喷雾养护系统的研究,比较得出新型装置的诸多优点,这种新型混凝土养护系统的推广使用,对于我国这种混凝土大量使用国家,无论从利于混凝土强度的提高、对水资源的大量节约还是处于对施工人员的人文关怀的角度,都将对国家的可持续性发展起重大的推动作用。 参考文献:
[1]丁春学.浅谈桥梁工程的混凝土施工与养护[J].北方交通,2013(04)
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