羅東偉
摘要:緩凝劑一系列通過化學(xué)反應(yīng)機理延遲混凝土的初凝時間,增加混凝土便于施工的可塑性能,降低凝結(jié)時的溫度釋放,被廣泛用于現(xiàn)澆混凝土施工領(lǐng)域?;炷恋脑缙陴B(yǎng)護(hù)主要是通過外界物理條件,使混凝土的溫度、濕度、養(yǎng)護(hù)時間等保持在一種可控的狀態(tài),從實現(xiàn)其強度、耐久性等性能 [1]。本文分析了緩凝劑和早期養(yǎng)護(hù)對混凝土的施工性能和力學(xué)性能的影響,并分析了緩凝劑使用不當(dāng)和養(yǎng)護(hù)方式不當(dāng)造成的質(zhì)量問題,供同行學(xué)習(xí)探討。
關(guān)鍵詞:混凝土;緩凝劑;養(yǎng)護(hù);強度;質(zhì)量;和易性
混凝土緩凝劑的主要作用是兩個方面,一個方面是延長凝結(jié)時間,另一個是控制混凝土凝結(jié)釋放的溫度?;炷聊Y(jié)時間的延長,可以減緩水化反應(yīng)釋放溫度的頻率和大小,從而使溫度緩慢釋放,從一種剛性的不可控調(diào)整為柔性的可控。按照作用效果明顯程度分為普通緩凝劑和超緩緩凝劑兩種,兩種的確保,顧名思義,就是對混凝土性能影響的力度和效率不同,一個是普通“中成藥”,一個是“特效藥”。
混凝土完成澆筑后需要一定的養(yǎng)護(hù)周期才能達(dá)到所需要的強度,滿足使用和結(jié)構(gòu)要求。根據(jù)養(yǎng)護(hù)的條件和環(huán)境不同,可分為高溫養(yǎng)護(hù)、標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)等,所謂標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)。緩凝劑和養(yǎng)護(hù)都對混凝土的強度等性能指標(biāo)產(chǎn)生重要影響[2]。
一、緩凝劑對混凝土的作用與不利影響
(一)緩凝劑的作用
緩凝劑對于混凝土性能的影響要從兩個階段來區(qū)分,第一個階段是早期,第二個階段是中后期,為便于分析,本文姑且以終凝時間為節(jié)點,作為兩個階段的分界點。按照混凝土的凝結(jié)固化過程,其凝結(jié)時間分為初凝時間和終凝時間,緩凝劑主要是通過影響初凝時間來改善混凝土的施工性能,混凝劑也會延遲終凝時間,從而使得混凝土水化反應(yīng)減緩,控制熱量的釋放。
緩凝劑在第一個階段的作用是降低水灰比、改善和易性、降低水化熱、避免混凝土凝結(jié)過程中集中過早地出現(xiàn)溫度峰值等,從上述情況可以看出,緩凝劑在第一階段對混凝土的影響主要都是操作性能上的。由于其對操作性能的明顯改善,得以在大體積混凝土、夏季施工等需要控制溫度的工程實踐中得到普遍的應(yīng)用。
當(dāng)混凝土進(jìn)入第二個階段,緩凝劑能明顯改善混凝土的強度,工程經(jīng)驗證明,加了緩凝劑的混凝土在初凝時間以后,抗壓強度增加的速度明顯高于未加緩凝劑的混凝土。在這個階段混凝劑最主要的作用就是增加了混凝土的中后期強度和耐久性,這兩方面都是因為緩凝劑降低了混凝土水灰比予以實現(xiàn)的。
(二)緩凝劑對混凝土的不利影響
緩凝劑對于混凝土也存在著不利影響,主要是由于使用緩凝劑時未經(jīng)過充分的研究論證,未掌握不同緩凝劑的作用效能引起的,不正確使用主要體現(xiàn)在三個方面,一是使用的種類不適宜,緩凝劑分為有機類、無機類,這兩大類又可以細(xì)分為很多子類,不同的混凝土和施工需求要根據(jù)不同種類緩凝劑的特性選擇適合工程實際的緩凝劑,不正確的緩凝劑往往會導(dǎo)致混凝土的操作性能和力學(xué)性能受到影響。二是過量或者不足量使用緩凝劑,緩凝劑的過量使用,往往會導(dǎo)致混凝土終凝時間延遲,不利于其強度的形成和養(yǎng)護(hù),而過少量使用則達(dá)不到緩凝的效果。
二、早期養(yǎng)護(hù)對混凝土性能的影響
混凝土養(yǎng)護(hù)就是借用外界條件,如溫度、濕度等,使混凝土避免受到外界作用力的影響,從而使混凝土有效形成強度、耐久性、抗?jié)B性等物理力學(xué)性能的手段和措施。
(一)養(yǎng)護(hù)溫度對混凝土性能的影響
工程實踐證明,混凝土養(yǎng)護(hù)溫度越高,其早期強度發(fā)展就越快,但并不是溫度越高越好,過高的溫度會使混凝土表面水分和內(nèi)部水分蒸發(fā),造成水化反應(yīng)所需的水量不足,難以形成早期強度。因此要根據(jù)冬季施工、夏季施工、大體積混凝土施工等實際環(huán)境和條件,選擇適合的養(yǎng)護(hù)溫度。
(二)養(yǎng)護(hù)濕度對混凝土性能的影響
為避免混凝土的水分過快、過早地蒸發(fā),要使得養(yǎng)護(hù)環(huán)境中保持足量的濕度,如果濕度過低,往往導(dǎo)致水化反應(yīng)不徹底,出現(xiàn)強度不足、裂紋、蜂窩等質(zhì)量問題;同樣,濕度也不是越高越好,過高的濕度會延緩混凝土的強度形成,不利于其強度和耐久性的形成。濕度過大,會造成混凝土表面積水甚至沖刷水泥,導(dǎo)致表面水泥含量不足,影響表面的平整度和混凝土強度。
(三)養(yǎng)護(hù)時間對混凝土性能的影響
因為混凝土內(nèi)各種成分和添加劑之間的化學(xué)反應(yīng)和物理粘接需要一定的時間,時間不足,化學(xué)反應(yīng)和物理粘接就不充分,也就是俗話說的“火候不到”。自然混凝土的性能就收到影響,過早的停止養(yǎng)護(hù),可能導(dǎo)致混凝土表面水花反應(yīng)已經(jīng)完成,但內(nèi)部未完成甚至停止,這樣會導(dǎo)致混凝土構(gòu)件的內(nèi)部強度不足,形成一種“空心化”的構(gòu)件,對結(jié)構(gòu)安全造成嚴(yán)重的危害。
三、緩凝劑和養(yǎng)護(hù)不當(dāng)可能造成的異常
如前文所述,混凝劑和養(yǎng)護(hù)條件都要結(jié)合水泥的標(biāo)號、混凝土構(gòu)件的種類、施工的季節(jié)、環(huán)境等實際條件選擇。不正確的使用緩凝劑和不恰當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)措施,會導(dǎo)致產(chǎn)生一系列質(zhì)量通病和質(zhì)量問題。
(一)出現(xiàn)蜂窩、麻面等質(zhì)量通病
養(yǎng)護(hù)溫度過高、濕度過低等會造成混凝土表面起砂,或者局部水分蒸發(fā)過快,導(dǎo)致混凝土水化不徹底,出現(xiàn)蜂窩、麻面等質(zhì)量問題,輕者影響其觀感質(zhì)量,嚴(yán)重這可能導(dǎo)致使用性能和結(jié)構(gòu)安全受到威脅。因此,混凝土養(yǎng)護(hù)過程中要選擇適宜的溫度濕度,保持養(yǎng)護(hù)表面水分充足,不干燥,不起砂。對于上面需要做有機涂料的地下停車場、地坪等特殊混凝土基層,尤其要重視養(yǎng)護(hù),不然強度不夠、起砂等質(zhì)量問題會導(dǎo)致和上層涂層的結(jié)合不充分,留下質(zhì)量隱患。
(二)出現(xiàn)裂縫,影響結(jié)構(gòu)安全
混凝土在凝結(jié)過程中溫度釋放過快、內(nèi)外溫度差異過大等,從而導(dǎo)致裂縫?;炷亮芽p的存在,對后期的建設(shè)期的施工安全和建筑使用安全都造成嚴(yán)重威脅。在高層房屋建筑中,在建工程的混凝土構(gòu)件往往會作為施工期間的承載體系,上部構(gòu)件、施工材料、作業(yè)人員均有可能在混凝土構(gòu)件上活動或臨時堆放,有裂縫的構(gòu)件承載能力不足,很可能導(dǎo)致斷裂垮塌,對施工安全帶來較大隱患。后期使用過程中,更關(guān)系都住戶的生命財產(chǎn)安全。因此裂縫是“通病”也是“大病”,既要防,也要治。
(三)出現(xiàn)施工縫
混凝土的養(yǎng)護(hù)條件不均勻,如在一個構(gòu)件上兩邊的養(yǎng)護(hù)濕度和溫度不一致,就有可能導(dǎo)致出現(xiàn)施工縫,嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)安全,甚至導(dǎo)致工程事故。在一個構(gòu)件上使用不同種類、不同劑量的混凝劑混凝土澆筑,也可能導(dǎo)致先澆筑部分和后澆筑部分之間不能較好地凝結(jié),出現(xiàn)施工縫,為結(jié)構(gòu)安全造成隱患。因此,緩凝劑和養(yǎng)護(hù)措施都要把我均勻性原則,即在一個構(gòu)件上要同等條件養(yǎng)護(hù),盡量使用同一批次攪拌的混泥土澆筑,包括緩凝劑在內(nèi)的混凝土外加劑要均勻攪拌[3]。
四、結(jié)論
混凝土緩凝劑通過一定的化學(xué)物理機制影響著混凝土的各種力學(xué)性能、使用性能、操作性能,因此被廣泛用于工程實際,尤其是夏季施工、大體積混凝土施工等混凝土工程中有著重要的作用。
溫度、濕度、養(yǎng)護(hù)時間等混凝土養(yǎng)護(hù)條件對混凝土的早起強度、中后期強度和耐久性有著至關(guān)重要的影響,且每一個因素對混凝土質(zhì)量的影響都不是簡單的線性關(guān)系,過高或者過低的溫度、濕度都不利于混凝土性能的形成和保持,因此,施工者要采取合理的、符合工程實際的養(yǎng)護(hù)措施。
施工者要綜合混凝土構(gòu)件的種類、施工所在的自然溫度、濕度、不同緩凝劑對混凝土各種性能指標(biāo)的影響定性定量指標(biāo)等,選擇適合于工程的緩凝劑和其他外加劑。
參考文獻(xiàn):
[1]王振軍,何挺樹.緩凝劑作用機理及對水泥混凝土性能影響[J]公路,2006(7):27-28.
[2]尤啟俊,何孟浩.外加劑對混凝土收縮抗裂性能的影響[J]混凝土,2012(9):32-33.
[3]王寶民,王立久.超緩凝劑對硅酸鹽水泥水化的影響[J]建筑材料學(xué)報,2003(9):90-91.