混凝土的質量控制和病害案例分析:混凝土是有生命的!要用對生命的敬畏來對待混凝土。
混凝土的生產與服役過程可以歸納為以下幾個階段: (1) 混凝土生產。按規定的下料順序和時間間隔下料后, 根據攪拌工藝要求在攪拌機里進行攪拌, 將各種材料拌合分散開, 這個過程形成相對均勻的分散體系。 (2) 出料、入模。出機運送到現場, 結合工程特點采用相應的澆筑方式并進行振搗、復振、表面抹壓后, 經歷初凝、終凝, 這時混凝土還要經歷混凝土內部沉實、泌水、逐漸形成強度過程。 (3) 混凝土澆筑養生7天。相對28天強度, 7天可以達到80%~90%以上強度值, 很多工程由于進度的要求, 往往也根據7天強度的大小決定是否進行下一道工序, 比如箱梁或T梁的張拉。而這一周內的養護狀況, 對混凝土整個生命歷程中強度的發展至關重要。如果養護不到位, 后期強度將會大幅度損失 (如圖1所示) 。 (4) 混凝土澆筑7天~28天。這個階段混凝土強度的發展大概在10%~20%左右, 強度發展開始變慢, 但這個階段如果不重視養生, 強度可能不增長或增長緩慢。 (5) 澆筑28天~56天。這個時期強度發展明顯變緩, 但仍在增長, 對大體積混凝土或大摻量礦物摻合料混凝土, 往往以56天強度作為依據。 (6) 混凝土工程驗收。這一般在一年后進行, 這個階段混凝土的強度、性能、表觀質量等基本都已穩定, 滿足了工程整體或分部驗收要求。 (7) 竣工驗收以后。混凝土工程正式進入運營階段, 這個時期的重點是養管維護, 使之長期穩定發揮作用。
我們認為, 把混凝土的生命歷程與人體進行對應, 找到其共同點。對人體而言, 嬰幼兒時期的營養和環境至關重要, 因其會影響整個人生。特別是早期營養, 嬰幼兒時期正是長身體的時期, 充足合理的飲食是兒童成長的基礎, 如果早期不注意, 到了30歲以后再怎么補, 也只能是長胖而不會長身高。
人在環境溫度為20℃左右時舒服, 因為在這個環境溫度中, 機體的新陳代謝、生理節奏和生理機能均處于佳狀態。
我們再看看混凝土對溫度的敏感性,不同養護溫度下對混凝土28天強度的影響。不難看出, 混凝土適宜的溫度也是20℃, 與人體恰好一致。
對人均壽命, 看一看營養與人均壽命的關系。隨著我國經濟實力的不斷發展, 人民生活水平在不斷提高, 我國的人均壽命也在不斷增長。
對混凝土而言, 它的營養就是水分和溫度。
混凝土的強度主要源自水泥的水化反應, 這個反應要在一定的溫度和濕度保障下才能發生。
在混凝土加水拌合后, 進入初始反應期, 由于水化物尚不多, 包有水化物膜層的水泥顆粒之間是分離著的, 相互間引力較小。隨著進入潛伏期, 凝膠體膜層圍繞水泥顆粒成長, 相互間形成點接觸, 構成疏松網狀結構, 使水泥漿體開始失去流動性和部分可塑性, 這時為初凝。之后進入凝結期, 凝膠體膜層破裂, 水分滲入膜層內部的速度大于水化物通過膜層向外擴散的速度, 而產生的滲透壓使水泥顆粒進一步水化, 從而使反應速度加快, 直至新的凝膠體重新修補好破裂的膜層為止。終進入硬化期, 形成的凝膠體進一步填充顆粒之間空隙, 毛細孔越來越少, 使結構更加緊密, 水泥漿體逐漸產生強度而進入硬化階段。
前段時間我去某省處理早期混凝土回彈強度偏低問題時, 業主和監理單位總是提出要更換水泥, 調整配比。我看了水泥檢測報告及原材料檢測報告和配比后, 提出沒有更換的必要。回彈強度不高的主要原因并非是材料和配比的原因, 關鍵在于養護, 關鍵的是早期養護。
現場一大批構件都回彈不合格, 質檢站要求報廢, 建設方焦頭爛額, 因為這將面臨重大損失。我向他們建議, 趕緊搭棚并且噴濕, 保溫保濕養護, 越早養護越好, 就像給小孩子增加營養期望其長高一樣, 晚了就沒用了。混凝土構件放時間太長了的話再養護也無濟于事了, 建設方按照我的建議對構件進行養生, 一周后全部合格!
混凝土是有生命的, 要用對生命的敬畏對待混凝土!
