《抗渗混凝土养护》由会员分享，可在线阅读，更多相关《抗渗混凝土养护（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、摘要混凝土抗裂与抗渗存在着不可分割的辩证关系，实际工程不能背离这一关系。混凝土高抗 渗防裂最新抗裂理念的建立，利用了这一关系。混凝土浇筑成型后，其拌合水不可以损失，应采用 完美湿养护，防止形成失水缺陷。这是遵从混凝土发育规律，将混凝土抗裂与抗渗联系起来的唯一 方法。混凝土硬化早期放任其失水，抗裂不抗渗，背离了抗裂与抗渗不可分割的辩证关系，是长期 以来混凝土工程裂与渗质量通病的根源所在。关键词高抗渗防裂；不可分割；完美湿养护；耐久性；水化产物填充理论0、，一 、前言事物都有其规律性。遵循客观规律办事，可使我们少走弯路，提高工作成效。人们从事社会活 动和生产实践的过程，就是不断认识事物客观规律，遵
2、循客观规律办事的过程。新事物不断涌现 新事物的客观规律也不断被发现，人们的认识也就不断更新，不断提高，由此推动了人类社会的文明进步。混凝土也有其规律性。混凝土各种性能的获得，都遵循着一定的规律。混凝土的早期发育、受 役期间的性能变化、直至劣化破坏“寿终正寝”，其整个生命过程，都遵循着一定的规律。人们对 混凝土进行大量的理论研究和应用研究，就在于寻找或发现这些规律，以便利用这些规律，更好地 为国民经济建设服务，为国家的可持续发展服务。近年发现的混凝土高抗渗的形成规律1， 逐步揭示了混凝土抗裂与抗渗之间存在着不可分割的 内在联系2，这就是混凝土客观规律的一个反映。高抗渗防裂技术2在工程中的成功应用
3、，有效控制了混凝土裂与渗的质量通病，验证了这种关系。工程实践本身就是一个大型实验室，工程实践的结论比之室内的研究结果更能准确反映事物的 客观规律性。本文结合混凝土商品化以后的工程实例，对混凝土抗裂与抗渗之间的辩证关系作进 步的分析。1抗渗混凝土何以成为特种混凝土高抗渗本应是混凝土的一种属性。由于种种原因，高抗渗的形成规律直到今天才被人们认识。 现在的混凝土都可以实现高抗渗，这是试验与生产实践都已经证明了的2。国民经济的可持续发展要求混凝土的构筑物都具有高耐久性。要提高混凝土的耐久性就必须提高其抗渗性。强度满足使用 要求的混凝土不一定具有高抗渗性，但是具有高抗渗性的混凝土其强度更有保证。混凝土配
4、合比设 计应尽快过渡到以耐久性而不是仅以强度作为设计依据。高抗渗应成为混凝土耐久性的重要指标， 成为评价现代混凝土配合比是否合理的依据2。因此，抗渗混凝土应是通用混凝土而不应再是特种混凝土了。抗渗混凝土从特种混凝土向通用混凝土转变，是混凝土技术发展的必然结果。事物总是由低级向高级发展的。以往的普通混凝土为四组分，强度等级较低，水灰比较大，混 凝土成型后充水空间较大，水泥活性也较低（强度低），混凝土中水化产物总量少。一般情况下水 化产物很难将充水空间完全填充密实，降低了混凝土的抗渗性。另一方面，传统的施工养护工艺也 不够合理，混凝土成型后失水成为一种正常现象，使得本来就难以填充密实的充水空间失水
5、后形成 连通性更强的毛细孔，使混凝土的抗渗性能进一步降低。实际上，国家标准规定的P6P12级满足 一般防水要求的抗渗等级并不算高，但由于上述原因，混凝土一般情况下连最低的防水等级也难以 稳定达到。因此国家规范特别规定了抗渗混凝土配合比的设计方法；又为了提高混凝土抗渗的可靠 性，各种抗渗剂（防水剂）应运而生，成为特种材料应用于防水混凝土中。抗渗混凝土顺理成章地 成为特种混凝土。后来混凝土发展成六组分，使用了减水剂和粉煤灰等掺合料。这是混凝土技术很大的进步，实 现了混凝土在质量上质的飞跃。但是以往对粉煤灰等掺合料的研究一般以基准混凝土作对比，以相 同的用水量来评价粉煤灰混凝土的性能及粉煤灰在混凝土
6、中的作用。由于粉煤灰等掺合料的活性比水泥低，生成的水化产物比水泥少，要求它 的水化产物去填充大小与基准混凝土相同或相近的充水空间，显然是不公平、不合理而且是不够科 学的，很容易造成这些混凝土的性能比基准混凝土差。再加上早期失水，混凝土的抗渗性能还是难以提高。人们对按抗渗设计要求配制的混凝土的防 水能力还是信心不足。有些工程为了提高抗渗的可靠性，P6、P8的抗渗等级也要借助防水剂或膨胀 剂。因此抗渗混凝土依然是特种混凝土。高性能混凝土大大提高了配合比的合理性。高性能混凝土要求用水量低、水胶比低。低用水量 和低水胶比使混凝土的充水空间大大减小，从而避免或减少了混凝土的泌水离析，提高了混凝土的 匀质
7、性，也为胶凝材料水化产物完全填充充水空间创造了条件。但是，由于传统施工养护工艺不合 理的部分未能得到改进，混凝土早期失水未能加以控制，混凝土浇筑成型后拌合水蒸发损失仍然成 为一种常见现象。混凝土的失水通道同样构成连通的毛细孔，使混凝土的抗渗性能降低，同时也极 容易造成混凝土的开裂。从技术层面来说，仍然是以添加抗渗或抗裂的特种材料作为提高混凝土抗 渗抗裂能力的主要方向。因此抗渗混凝土仍然是特种混凝土。2混凝土抗收缩开裂缘何成为建筑技术难题收缩开裂对于混凝土是与生俱来的。人们对混凝土收缩的机理以及如何提高混凝土抗裂能力的 研究从来就没有停止过。人们在长期抗收缩开裂的实践中，很自然地从如何减小混凝土
8、的收缩入手， 通过减小混凝土的收缩来减小它的收缩应力，藉以提高其抗裂能力。进一步地，又在如何提高混凝 土的抗裂韧性、改善脆性方面也进行了大量的研究。由此产生的常用方法是：尽量减少混凝土收 缩大的组分。例如减小用水量，减少砂浆量，减少水泥用量，尽量增加骨料用量等。但这些措施并 不是随意的，均受到一定条件的制约。在结构设计中充分考虑抗裂的要求，合理布筋，利用钢筋 的约束条件减小收缩应力集中。使用抗裂外加剂，如膨胀剂、抗裂剂、减缩剂等，借助抗裂特种 材料减小或补偿混凝土的收缩。复合有机胶凝材料，提高混凝土的韧性；或复合有机纤维或钢纤 维，提高混凝土的阻裂能力。这些措施在以往的抗裂实践中、在一定条件下
9、发挥了很好的作用，今 后仍将是我们应该遵循或借鉴的方法。尽管如此，收缩开裂仍然是影响硬化混凝土质量的突出问题。为了减少或防止混凝土的开裂，产生 了留缝与不留缝两种设计流派不同的技术观点，王铁梦教授则提出工程结构裂缝控制著名的“抗” 与“放”的设计原则。王铁梦教授根据自己几十年裂缝控制和裂缝修补的经验，结合国内外的调查 资料，认为变形裂缝约占工程结构裂缝的80以上3。人们关于裂缝成因和裂缝控制的丰硕成果， 是长期工程实践经验的结晶，另一方面也反映出裂缝控制的难度。 “工程裂缝问题是具有相当普遍 性的技术难题”3。混凝土商品化以后，裂缝问题有增无减。早期开裂的多发性和严重性，是人们始料不及的。随着
10、膨 胀混凝土用量的扩大，膨胀混凝土开裂的案例也在增加。有关开裂问题的建筑质量投诉增多。裂缝 成因与裂缝控制已成为工程界和学术界最热门的课题，反映了人们对混凝土收缩开裂的关注程度。人们更多地认为这主要是混凝土的原材料和配合比的变化造成的。要有效控制混凝土的开裂，应从 多方面着手，有关各方互相协调配合，才能保证工程质量。整体论方法4控制混凝土的收缩开裂无疑是正确的，它仍是我们今后必须遵循的质量控制方法。 王铁梦教授关于混凝土收缩裂缝的18条5，钱晓倩教授关于裂缝增多的几方面因素5，都反映了整体论方法控制收缩开裂的重要性。控制裂缝是涉及包括业主（开发商、房主或政府主管）在内各方面的责任4，这见解使整
11、体论方法更 具完整性和正确性。事实的确如此，因为业主的管理层次更高，更具协调各方的权力和能力。如果 甲方（开发商）重视质量，尊重技术，资金到位，人员到位，措施到位，防止盲目追求施工进度， 那么混凝土防裂问题、建筑质量问题就会好得多。现在整体论方法已经得到普遍认同，得到了广泛 的应用，在实际工程中发挥了重要作用。尽管如此，混凝土的收缩开裂仍时有发生，有些还很严重。 这一方面说明了整体论方法的重要性，哪一个环节疏忽了，工作跟不上，就有可能导致混凝土的开 裂；另一方面也说明了混凝土抗收缩开裂工作的难度。国际公认泵送商品混凝土裂缝控制的难度大 大增加了，这类问题不是我国特有的技术问题，而是国际上钢筋混
12、凝土的共性难题6按照事物的矛盾法则，在诸多矛盾构成的矛盾统一体中，必然存在一个主要矛盾或矛盾的主要 方面。遵照矛盾论的工作方法，只要抓住主要矛盾，一切问题都会迎刃而解。整体论方法强调依靠 整体的力量解决工程实际难题，这是十分重要的。除此之外，我们是否应该甄别主要矛盾呢？如果 没有明确主要矛盾，我们的工作就有可能事倍功半。一些比较重要的工程，施工前与施工过程中一 般都要召开技术讨论会，确定施工方案，确定防裂工作的重点。这个重点我们可以理解为解决问题 的主要矛盾。不同的工程、不同的施工队伍，确定主要矛盾的对象不同，防裂工作的重点也不同， 防裂效果也各异。我们现在要知道的是，在造成混凝土收缩开裂，特
13、别是早期开裂这诸多矛盾的统 一体中，什么才是主要矛盾呢？3控制早期失水有效控制了混凝土的收缩开裂如前所述，由于以往的混凝土在配合比和施工养护工艺上都存在不合理的因素，混凝土的抗渗 能力普遍较低，因此在当时的技术条件下也就很难发现混凝土的抗裂与抗渗之间存在着联系。理论 上硅酸盐水泥完全水化的水灰比为0.2277，以往混凝土的水灰比一般在0.5以上，现在的高强高性能混凝土的水胶比一般也在0.3以上，多余的水完全是为了满足施工的需要。因此，混凝土成型 后，这多余的水势必会蒸发出来。理论上有了这种观念，实际工程中放任混凝土失水，就被视为是 一种正常的现象了。由于混凝土浇筑成型后普遍存在放任失水现象，以
14、致商品混凝土一投入使用，作者就面临社会关注的早期开裂热点问题。当时业界比较一致的看法是：施工工艺没变，养护方法没变，现场搅拌的普通混凝土没裂，泵送混凝土裂了，而且裂的那么多，一定是泵送混凝土质量上有问题，技术上 有问题。甚至有人怀疑泵送混凝土技术的可行性。大家都认为早期开裂是因为混凝土收缩大的结果。 要防止开裂，就必须减小混凝土的收缩。针对业界提出的意见，混凝土公司不断优化配合比。“优 化”的措施是尽量减少收缩大的组分，增加收缩小的组分，目的是减小混凝土的收缩。通过变换原 材料，尽量减小混凝土的用水量和水泥用量，除此之外，粗骨料的用量曾一度达到1288kg/m3，大大 超过了泵送混凝土适宜的粗
15、骨料用量范围。但不管配合比如何变化，早期开裂都没有减轻的迹象 事实证明，在可泵的条件下，只靠调整配合比，是不能有效控制混凝土开裂的。为了解决早期开裂问题，作者对泵送混凝土的早期开裂作了长时间的跟踪观察。逐渐发现，一 些认为收缩比较大的混凝土，有时并没有开裂，或开裂比较轻微；一些认为收缩比较小的混凝土， 有时却很容易开裂，而且开裂比较严重。混凝土是否开裂，直接相关的并不是配合比而是气候环境 条件。这表明，混凝土的早期开裂主要是由于失水造成的。于是，作者提出了把控制早期失水作为 防裂的主要方向，建议得到主管部门领导和质量监督部门领导的重视。1998年5月和1999年6月，质量监督部门先后两次召开大型的硬化混凝土质量现场工作会，要求施工单位对新浇筑的混凝土一 定要及时进行充分的湿养护，覆盖保湿，防止或尽量减少混凝土的失水。这两次会议起到了“扭转 乾坤”的作用。随着覆盖保湿养护的逐步推广，早期开裂得到了有效的控制。经过多年的工程实践， 现在人们逐渐接受了这样的观念：商品混凝土的早期开裂，完全可以通过控制早期失水得到控制。 这个控制早期失水的方法，就是完美湿养护8方法。在完美湿养护方法中，作者从理论上最先明 确提出了“混凝土配合比的拌合用水是混凝土的重要组成部分，在已浇筑振动密实成型的混凝土中 占有一定空间，不可以损失”8 的学术观点。完美
