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1、,混凝土养护要求 本项目混凝土养护方案,陈圣波,什么是混凝土？,混凝土是由胶凝材料、粗骨料、细骨料和水（或不加水）按适当的比例配合、拌合制成的混合物，经一定时间后硬化而成的人造石材。,数千年前，我国人民和古埃及任命就用石灰与砂配制成砂浆砌筑房屋。后来罗马人又使用石灰、砂及石子配制成混凝土，并在石灰中掺入火山灰配制成用于海岸工程的混凝土，这类混凝土强度不高，使用量少。 现代意义上的混凝土，是在约瑟夫阿斯帕丁 1824 年发明波特兰水泥以后才出现。1830年前后水泥混凝土问世；1850 年出现了钢筋混凝土，使混凝土技术发生了第一次革命；1928年制成了预应力钢筋混凝土，产生了混凝土技术的第二次革命
2、；1965 年前后混凝土外加剂，特别是减水剂的应用，使轻易获得高强度混凝土成为可能，混凝土的工作性显著提高，导致了混凝土技术的第三次革命。目前，混凝土技术正朝着超高强、轻质、高耐久性、多功能和智能化方向发展。,混凝土的分类,胶凝材料,水泥混凝土 沥青混凝土 水玻璃混凝土 聚合物混凝土 聚合物水泥混凝土 石膏混凝土 硅酸盐混凝土,混凝土的分类,表观密度,重混凝土，其干表观密度大于 2600kg/m 3 ，采用重骨料和水泥配制而成，主要用于防辐射工程，又称为防辐射混凝土； 普通混凝土，其干表观密度为20002500 kg/m 3 ，一般多在 2400 kg/m 3 左右，用水泥、水与普通砂、石配制
3、而成，是目前土木工程中应用最多的混凝土，广泛用于工业与民用建筑、道路与桥梁、海工与大坝、军事工程等工程，主要用作承重结构材料，目前全世界普通混凝土年用量达 40 多亿 m 3 ，我国年用量在 15 亿 m 3 以上。 轻混凝土，其干表观密度小于 1950 kg/m 3 ，包括轻骨料混凝土、大孔混凝土和多孔混凝土，可用作承重结构、保温结构和承重兼保温结构。,混凝土的分类,施工工艺,按施工工艺可分为泵送混凝土、预拌混凝土（商品混凝土）、喷射混凝土、真空脱水混凝土、自密实混凝土、堆石混凝土、压力灌浆混凝土(预填骨料混凝土)、造壳混凝土(裹砂混凝土)、离心混凝土、挤压混凝土、真空吸水混凝土、热拌混凝土
4、和太阳能养护混凝土等多种。,混凝土的分类,用途,按用途可分为结构混凝土、防水混凝土、防辐射混凝土、耐酸混凝土、装饰混凝土、耐热混凝土、大体积混凝土、膨胀混凝土、道路混凝土和水下不分散混凝土等多种。,普通混凝土是由水泥、水、砂子和石子组成，另外还常掺入适量的外加剂和掺合料。砂子和石子在混凝土中起骨架作用，故称为骨料(又叫集料)，砂子称为细骨料，石子称为粗骨料。水泥和水形成水泥浆包裹在骨料的表面并填充骨料之间的空隙，在混凝土硬化之前起润滑作用，赋予混凝土拌合物流动性，便于施工；硬化之后起胶结作用，将砂石骨料胶结成一个整体，使混凝土产生强度，成为坚硬的人造石材。外加剂起改性作用。掺合料起降低成本和改
5、性作用。,凝结：水泥浆完全失去浆体塑性 硬化：水泥浆从完全失去塑性强度增长,凝结硬化机理,水泥的水化反应,2(3CaO.SiO2)+6H2O3CaO.2SiO2.3H2O+3Ca(OH)2 2(2CaO.SiO2)+4H2O3CaO.2SiO2.3H2O+Ca(OH)2 3CaO.Al2O3+6H2O3CaO.Al2O3.6H2O 4CaO.Al2O3.Fe2O3+7H2O3CaO.Al2O3.6H2O+CaO.Fe2O3.H2O 部分水化铝酸钙与石膏作用产生如下反应： 3CaO.Al2O3.6H2O+3(CaSO4.2H2O)+19H2O3CaO.Al2O3.3CaSO4.31H2O 主要水
6、化产物： 水化硅酸钙凝胶 70% 水化铁酸钙凝胶 水化铝酸钙晶体 氢氧化钙晶体 20% 水化硫铝酸钙晶体 7%,水泥凝结硬化的物理化学过程,水泥凝结硬化的物理化学过程,水泥与水拌合后，熟料颗粒表面迅速与水发生反应，因为水化物生成速度大于水化物向溶液扩散的速度，于是生成的水化产物在水泥颗粒表面堆积，这层水化物称为凝胶膜层，这就构成了最初的凝胶结构。,1、由于Ca2+的渗透，凝胶膜层破裂，使得 2、由于颗粒表面暴露出来，又与水发生化学反应，由于水化物生成速度大于其扩散速度，故在颗粒表面又堆积了大量的凝胶，这个反应不断进行下去，就生成了外面包裹着厚厚一层凝胶膜的新凝胶结构。 3、随着反应的继续进行，
7、水份逐渐减少，凝胶结构分子间距离减少，吸引力越来越大，粘结力增大，使浆体失去塑性，开始凝结。 4、水份越来越少，浆体稠度增大，微粒之间距离越来越小，由于分子间相互作用力粘结力，互相结合，破坏了无规则排列，变为有规则排列，晶体产生。 5、晶体、胶体相互交错成网状，晶体起主要的承力骨架作用，胶体起胶结作用，二者共同生长，紧密结合，形成坚固致密的水泥石。 6、强度不断增大。,影响硅酸盐水泥的凝结硬化的因素,孰料矿物组成：硅酸盐水泥的四种熟料矿物中，C3A,C3S的水化和凝结硬 化速度最快，因此它们含量越高，则水泥凝结硬化越快。 水泥细度：水泥颗粒的粗细直接影响水泥的水化、凝结硬化、强度、干缩及水化热
8、等，水泥颗粒越细，水化作用的发展就越迅速而充分，使凝结硬化的速度加快，早期强度也就越高。但水泥颗粒过细，硬化时产生的收缩亦较大。 拌合用水量：拌合水越多，硬化水泥石中的毛细孔就越多，凝结硬化越慢，强度越低。 养护时间：水泥的水化硬化是一个较长时期不断进行的过程，所以水泥在314d内强度增长较快，28d后增长缓慢。 养护温度和湿度：用水泥拌制的砂浆和混凝土，在浇灌后应注意保持潮湿状态，以利获得和增加强度。提高温度可加速水化反应。,混凝土养护作用,混凝土养护是混凝土施工的主要内容之一，对保证混凝土强度等性质以及确保工程质量具有重要意义。混凝土在成型后，其强度发展历程取决于其中的胶凝材料在水化期间所
9、处的温度、湿度环境和水化的龄期，同时还与胶凝材料的组成和水胶比有关。因此，为保证混凝土的强度发展，防止混凝土因失水而表面脱皮、松散、产生干缩裂缝等现象的发生，需要实施必要的养护措施，即将混凝土置于一定的温度、湿度环境之中，并保持一段时间。 对应混凝土结构形式的不同，混凝土通常实施的养护方式也有不同。在实际的施工现场，随着施工环境温湿度、日照、风速、地理位置、施工人员水平和管理手段等因素的变化，实际采取的养护措施和养护效果往往不同，混凝土强度的发展有着较大的差异。,混凝土养护方法 - 标准养护,标准养护是指按规范要求，在温度202、相对湿度在95%以上的条件下进行养护。对混凝土试件进行标准养护，
10、是测定混凝土强度的关键。,混凝土养护方法 - 自然养护,混凝土在自然条件下（气温不低于5），采取浇水湿润、防风防干的方法进行养护。水平方向混凝土的养护可采用湿麻袋、苇席、锯末、湿砂等覆盖物覆盖，垂直方向混凝土的养护可采用人工洒水、压力喷洒等方法。 开始洒水养护的时间，一般在浇筑后12-18h。在炎热夏季，为防止初期温度过快升高产生表面裂缝，还可采用隔温被的方法。养护时间的长短取决于混凝土浇筑时的气温和水泥品种。当平均气温在10左右时，硅酸盐水泥混凝土不得小于14天，其它水泥混凝土不得少于21天，如果是大体积混凝土养护的时间需长一些，一般不小于28天，有温控要求的混凝土应按有关规范要求进行。从混
11、凝土强度要求考虑，一般强度达70%R28才可停止养护。 自然养护具有简便易行、节约能源的特点，中、小型水工混凝土施工多采用此法养护。,混凝土养护方法 - 蓄热法养护,蓄热法养护是指混凝土在养护期间用保温材料加以覆盖，使混凝土始终保持在一定温度。这种方法在平均气温不低于-10、混凝土表面率（表面积与体积比)小于5时较为适宜，多在住宅冬季施工中应用，若配合热水养护效果更佳。,混凝土养护方法 - 热养护,热养护是利用外界热源加热混凝土而加速水泥水化反应的方法，也称加速硬化养护法；此法又分为加热养护和热辐射养护。,混凝土养护方法 - 热养护,加热养护往往在蓄热养护达不到目的时采用。可分为暖棚法、蒸汽加
12、热法、干湿法、加压蒸汽法等。,暖棚法：利用保温材料搭成暖棚，把整个构件或结构围起来，保证棚内有较高温度，棚内加热可采用装设蒸汽管，也可直接生火炉提高棚内温度。 蒸汽加热法：利用蒸汽加热，使混凝土得到较高温度和湿度，在湿热环境中加速水泥水化来达到加速硬化的目的。蒸汽养护分为4个阶段进行，即预养期、升温期、恒温期与降温期。 干湿热养护法：即混凝土成型后不需延长预养期和限制升温，待混凝土初始结构强度增至能承受饱和蒸汽养护造成的应力时，即可转入湿热升温及恒温阶段。混凝土成型后先干燥1h，然后高温养护4-5h，混凝土强度可达R28的70%以上。这是因为混凝土成型后在高温低湿升温期内水分和气体向外迁移，因
13、脱水适宜而产生干缩变形提高了混凝土的致密程度，使混凝土初始结构强度迅速增长，控制了混凝土升温高湿热膨胀产生的破坏。 加压蒸汽养护法：为获得较高强度的混凝土，将尚未凝结的混凝土用机械直接增加压力，或置于高压容器内，并在加压情况下快速升温进行蒸汽养护。 电热法：将钢筋、钢板、铁片插入混凝土中，或附于模板上，利用新混凝土导电和电阻大的性能，通过低压电流，对混凝土加热。木模用插入式，钢模用附着式。对于附着式电热法，只要线圈间距适宜，不会发生钢模翘曲现象。此法工艺复杂，要注意安全。,混凝土养护方法 - 热养护,辐射热养护此法分为以下两种： 太阳能热养护法：在混凝土表面覆盖一层吸热物体，搭设通光集热保温罩
14、进行混凝土养护。此法与自然养护比较，可缩短养护周期。 红外线养护法：利用发热体改变表面状态提高辐射强度，使被加热制品吸收辐射热提高内部温度。另外模板和介质也吸收热量，最终以对流和传导的方式再次传递给制品一部分，使制品内部温度进一步提高，加速水泥水化，促进混凝土内部结构的形成。用远红外线加热养护混凝土制品，混凝土内部温度高，养护时间短，抗压强度高，且节约能源。,混凝土养护方法 - 冷养护,混凝土在气温低于5时制作称为低温混凝土施工（冬季施工），这时混凝土强度增长很慢。如遇到基础混凝土施工，就要采取水浸低温养护。冬季水浸养护最低水位要采取超过混凝土最高表面0.4-0.8m加冰层厚，混凝土冻点为-2
15、，而冰水临界水温为0，冰层下水温一般为4，在1-4的条件下，水浸养护的混凝土7天可达到设计标号R28的40%，14天可达到50%，90天可满足强度要求。,混凝土养护方法 - 蓄水养护,蓄水养护方法对一些大体积构筑物最为普遍采用。该方法是将水管安放在混凝土表面或局部进行连续浇水，保持水流从水管流到混凝土面。可以用抽水机或虹吸装置进行，也可以用砂土等堆在混凝土表面或四周进行灌水，保持混凝土在水面以下，以达到完全浸入水中进行养护。这种方法省时省力，但需要配备一定的设备和材料。,混凝土养护方法 - 薄膜养护和模板养护,薄膜养护用一层薄膜覆盖在混凝土表面，使混凝土表面不失水、不干燥，使其原有水分或水化作
16、用生成的水进行自养，达到养护的目的。该方法适用的条件，首先保证气温不低于10，亦不高于35，另外，混凝土表面不能被污染。 模板养护的原理与薄膜养护相同，即无须过早拆模，防止混凝土失水及阳光干晒。,混凝土养护要素 - 湿度、温度及养护时间,GB50204-2002混凝土结构工程施工质量验收规范（以下简称质量规范），第7.4.7条第一款规定，应在浇筑完毕后的12h内对混凝土加以覆盖并保湿养护。从规范的条文内容可见，所规定的养护时间只是保湿养护的最迟开始时间，且并没有涉及养护的持续时间及结束时间，只是根据水泥品种或使用功能笼统的规定养护的最少时间。对混凝土的保湿养护，只要能保证在浇筑完毕后的12h内开始，就可认为满足了规范的要求，12h的时间间隔既包含混凝土的塑性状态，也包含其到达终凝变为固体状态，何时开始进行养护的弹性很大。,混凝土养护要素 - 湿度、温度及养护时间,质量规范第7.4.7条第二款规定，对采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土，浇水养护不得
