關于混凝土實體養護問題的思考

郭越

（中鐵十二局集團第三工程有限公司，太原030024）

1 引言

混凝土工程對實體強度的側重，使工程施工單位不得不對自身施工的工程實體進行高標準施工。但出于經濟性考慮，模板需要高頻次周轉，不可能對實體采取帶模養護，而過早拆模會造成混凝土內部水分的過快散失。為防止混凝土內水分過快散失，必須對拆模后的混凝土實體采取適當且高效的養護措施[1]。

2 混凝土發展趨勢

以鐵路為例，耐久性混凝土配合比設計時，根據不同的環境類別和不同的水膠比，對粉煤灰、礦渣粉等都有不同的摻量需求。但大量摻入外摻料導致的一個嚴重結果就是混凝土的前期強度增長緩慢，特別是各種侵蝕環境，對配合比設計過程的粉煤灰、礦粉的最小摻量界限提出了嚴格要求，使混凝土中對強度起決定性作用的3CaO·SiO2和2CaO·SiO2的比例大幅度降低，如果混凝土澆筑完成后不對混凝土采取保濕措施，而環境又比較干燥，則混凝土中的水分會通過混凝土中的毛細孔快速散失，大量3CaO·SiO2和2CaO·SiO2得不到充分的水化，會使混凝土強度受到嚴重的影響。且研究發現，混凝土得不到充分養護，表面也更容易產生碳化反應[2]。

3 混凝土大量引入粉煤灰或礦渣粉的利與弊

水泥水化產生硅酸鈣凝膠和Ca（OH）2，Ca（OH）2在混凝土中以晶體形態存在，對混凝土起到破壞作用。因此，鐵路混凝土驗標規定大量摻入粉煤灰或礦粉等礦物外摻料，粉煤灰或礦渣粉中的活性SiO2能與Ca（OH）2反應，從而有效降低混凝土中Ca（OH）2的含量，提高混凝土的耐久性。反應原理為：

粉煤灰、礦粉等外摻料的大量加入也降低了水泥有效成分的單位體積中所含的比例，導致了混凝土早期強度的嚴重降低，所以，在鐵路工程中又引入了56d 乃至90d 齡期強度的概念。而混凝土實體持續長時間的自然養護必定造成混凝土中水分的大量散失，造成實體自然養護下的強度與養護室標準養護的強度對比非常明顯，這也體現在現行TB 10426—2019《鐵路工程結構混凝土強度檢驗規程》中同條件養護強度的折算系數由原標準的乘1.1 改為現行標準的除以0.88。

4 采用有效養護措施的必要性

如若任憑混凝土實體自然養護，特別是在室外大風高溫等惡劣氣候條件下，混凝土表面水分急速散失，在混凝土實體內形成大量毛細管，混凝土內部水分也快速從這些毛細管散失。由于混凝土表面早期強度偏低，也為裂縫快速出現及快速發展創造了條件，空氣中的CO2通過毛細孔和裂縫滲入混凝土表面，也加速了混凝土的碳化反應，嚴重降低了混凝土的強度和耐久性。

為保證混凝土實體強度和耐久性，必須在強度增長最快的一段時間內設法阻止混凝土內水分的散失，常用有效做法有噴淋養護、覆蓋塑料膜包裹、土工布或稻草覆蓋灑水、使用養護劑等。但大多常用的養護方法都有自身的局限性，需要根據工程實體功能和所處環境進行選擇。有效的養護措施會保證混凝土強度增長的同時，還可以明顯提高混凝土的耐久性。

5 各種養護措施的利弊

5.1 噴淋養護

采用噴淋養護不光可以抵消因環境干燥造成的混凝土中的水分的散失，還可以使混凝土表面一直保持濕潤，形成水膜，考慮到環境溫度一般較高，還會加速膠凝材料的水化過程，且有效減少混凝土表面的早期碳化反應，可以提高混凝土強度，尤其是在不降低混凝土后期強度的前提下，可以明顯提高混凝土的早期強度。噴淋養護特別適合梁場等可預埋養護水管設施的條件下規模使用。但在施工現場為每個施工部位單獨搭設噴淋養護設施成本過高，且不利于水資源的回收再利用。噴淋養護在低溫環境下還容易產生混凝土受凍結冰造成混凝土表層破壞剝落。

5.2 塑料膜包裹養護

采用薄膜包裹養護方便低成本，混凝土散失的水分在薄膜包裹的表面形成一層水膜，有效延緩了混凝土表面水分散失的情況。但劣勢就是塑料薄膜都是一次性使用且容易破損，破損后塑料碎片對環境造成污染，且養護效果較差。

5.3 土工布或稻草覆蓋灑水

采用覆蓋灑水養護是常用做法，覆蓋層可以起到保水作用，以減少人工灑水次數。但覆蓋灑水僅適合對混凝土實體的頂面進行養護，混凝土側面無法進行覆蓋養護。

6 養護劑養護

混凝土養護劑又叫作混凝土防護劑、混凝土養護液，是采用現代高科技制備的一種新型高分子制劑。是一種適應性非常廣泛的液體成膜化合物，該產品為水性、無毒不燃，使用方便，將本養護劑噴涂在混凝土或砂漿表面，當水分蒸發到一定程度時，能迅速形成一層無色、不透水的薄膜，高分子乳液養護劑是根據高分子乳液在混凝土表層干燥后形成一層具有柔韌性、黏結性的薄膜，該膜對混凝土表層的毛細孔進行緊密的封閉，從而阻礙水分蒸發，減少混凝土收縮和龜裂。

目前，用于高分子乳液養護劑主要以苯丙體系為主。使用混凝土養護液的混凝土具有良好的保水性, 在5～40℃條件下施工,噴灑養護劑的混凝土強度超過蓋草袋澆水養護的混凝土強度,且收縮減少約45%，抗彎強度也明顯提高。使用本劑養護的混凝土路面,表面耐磨性提高約30%～40%[3]。

7 結語與展望

對于任何工程的混凝土施工，混凝土實體強度都是其中一條不可逾越的紅線。除去混凝土原材料質量和混凝土施工配合比的影響因素，養護工作就是混凝土澆筑后強度增長的保障。施工單位可以根據施工現場條件及混凝土的施工部位選擇最適合相應結構物的養護方法對混凝土實體進行養護。在節約水資源，保護環境成為主流思想的今天，落后的養護方式應盡快淘汰，隨著科技的發展，養護劑成本會進一步降低，使用養護劑進行養護正成為一種有效可行的趨勢。