混凝土的养护

混凝⼟的养护
探讨：各种混凝⼟的养护时间到底是多少？
谈谈对混凝⼟的养护时间
虽然混凝⼟养护在混凝⼟⼯程中⾮常常见，但是经常见到不规范操作，须要对其进⾏总结归纳，也可作为我们在施⼯现场对施⼯质量把好关。

（1）《⽔⼯混凝⼟施⼯规范5144-2001》中写道：
7.5.1 混凝⼟浇筑完毕后，应及时洒⽔养护，保持混凝⼟表⾯湿润。

7.5.2 混凝⼟表⾯养护的要求：
1 混凝⼟浇筑完毕后，养护前宜避免太阳曝晒。

2 塑性混凝⼟应在浇筑完毕6～18h内开始洒⽔养护，低塑性混凝⼟宜在浇筑完毕后⽴即喷雾养护，并及早开始洒⽔养护。

3 混凝⼟应连续养护，养护期内始终使混凝⼟表⾯保持湿润。

7.5.3 混凝⼟养护时间，不宜少于28d，有特殊要求的部位宜适当延长养护时间。

7.5.4 混凝⼟养护应有专⼈负责，并应作好养护记录。

（2）《钢纤维混凝⼟结构设计与施⼯规程》（CECS 38:92）中写道：
第7.5.6条钢纤维混凝⼟可采⽤与普通混凝⼟相同的养护⽅法，特殊⼯程和构件的养护应符合第⼋章的有关规定。

（在第8章第四节“刚性防⽔屋⾯”中第8.4.5条中写道：“钢纤维补偿收缩混凝⼟应采⽤蓄⽔养护或⽤蓄⽔性良好的材料覆盖淋⽔养护，养护时间不得少于14昼夜。

”
（3）《⽔泥混凝⼟路⾯施⼯技术规范》JTG F30-2003中写道：
9.3.5 养⽣时间应根据混凝⼟弯拉强度增长情况⽽定，不宜⼩于设计弯拉强度的80%，应特别注重前7d的保湿（温）养⽣。

⼀般养⽣天数宜为14~21d，⾼温天不宜少于14d，低温天不宜少于21d。

掺粉煤灰的混凝⼟路⾯，最短养⽣时间不宜少于28d，低温天应适当延长。

（4）《混凝⼟结构⼯程施⼯及验收规范GB50204-92》中写道（主要是钢混结构）：第五节混凝⼟⾃然养护
第4.5.1条对已浇筑完毕的混凝⼟，应加以覆盖和浇⽔，并应符合下列规定：
⼀、应在浇筑完毕后的12h以内对混凝⼟加以覆盖和浇⽔；
⼆、混凝⼟的浇⽔养护的时间，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，不得少于7d，对掺⽤缓凝型外加剂或有抗渗性要求的混凝⼟，不得少于14d；
三、浇⽔次数应能保持混凝⼟处于润湿状态；
四、混凝⼟的养护⽤⽔应与拌制⽤⽔相同。

注：①当⽇平均⽓温低于5℃时，不得浇⽔；
②当采⽤其他品种⽔泥时，混凝⼟的养护应根据所采⽤⽔泥的技术性能确定。

第4.5.2条采⽤塑料布覆盖养护的混凝⼟，其敞露的全部表⾯应⽤塑料布覆盖严密，并应保持塑料布内有凝结⽔。

注：混凝⼟的表⾯不便浇⽔或使⽤塑料布养护时，宜涂刷保护层（如薄膜养⽣液等），防⽌混凝⼟内部⽔分蒸发。

（5）《碾压混凝⼟施⼯规范》DL-T 5112-2000 中写道：
7.10.1施⼯过程中，碾压混凝⼟的仓⾯应保持湿润。

7.10.2正在施⼯和刚碾压完毕的仓⾯，应防⽌外来⽔流⼊。

7.10.3在施⼯间歇期间，碾压混凝⼟终凝后即应开始洒⽔养护。

对⽔平施⼯缝和冷缝，洒⽔养护应持续⾄上⼀层碾压混凝⼟开始铺筑为⽌；对永久暴露⾯，养护时间不宜少于28d；台阶状表⾯的棱⾓应加强养护。

7.10.4有温控要求的碾压混凝⼟，应根据温控设计采取相应的防护措施；低温季节和寒潮易发期，应有专门防护措施。

7.10.5《粉煤灰混凝⼟应⽤技术规范》GBJ146规定：当混凝⼟中掺⽤矿物掺和料时，确定混凝⼟的养护龄期按规定取值
⾼性能混凝⼟的养护
混凝⼟养护就是使已密实成型的混凝⼟进⾏⽔化反应，获得所需的物理⼒学性能及耐久性等指标的⼯艺措施。

养护过程中主要是建⽴在⽔泥⽔化初期所需的介质湿度及温度条件。

养护的⽬的就是保证混凝⼟的硬化以及⽔泥的⽔化达到⼀定程度，从⽽获得性能优良的混凝⼟。

合适的养护能提⾼混凝⼟的强度、抗渗性、耐磨性、抗冻融性。

如果混凝⼟养护不当，混凝⼟强度和耐久性将明显降低．当前我国存在着严重忽视混凝⼟养护的现象，特别是使⽤商品混凝⼟，施⼯单位认为混凝⼟的质量好坏皆有混凝⼟搅拌站负责，因此轻视混凝⼟的养护甚⾄对混凝⼟不进⾏养护，为此导致了混凝⼟质量的严重下降，同时产⽣了多起质量事故。

当代⾼性能混凝⼟（HPC）的养护⽐以前任何时候都显得更为重要。

因为：①HPC与普通强度混凝⼟（NSC）⽐有⼀个更低的⽔灰⽐，混凝⼟产⽣⾃⼲燥的倾向，为防⽌⾃⼲燥导致混凝⼟早期较⼤的收缩，应保证湿养供⽔或涂养护剂，甚⾄采⽤内养护；②HPc中⼀般都掺有矿物外加剂，有必要通过较长时间的湿养护，保证混凝⼟性能的正常发展：③为了缩短施⼯⼯期，加快模板周转，使⽤⾼强度等级，⾼早强⽔泥，易使混凝⼟养护不充分；④现代建筑结构的发展，超⾼层建筑结构和异型建筑结构很难保证充⾜的供⽔养护。

当前，混凝⼟的养护机理需要研究．混凝⼟养护也需要管理和控制，就某建筑⼯程⽽⾔，很难确定混凝⼟养护是否到位，⽬前还没有标准可参考，⽽且现场养护技术也是混凝⼟迫切需要解决的施⼯技术难题。

影响HPC养护的因素
1．1 新浇筑混凝⼟的湿度损失
集料占据混凝⼟的⼤部分体积。

在混凝⼟拌合料中，细集料填充在粗集料之间的空隙中。

虽然⽔泥占据着较⼩尺⼨的空隙，但它并不能完全填满那些空隙，结果，混凝⼟拌合料中就保留⼀些空隙，这些空隙被称为⽑细孔。

当混合料中加⼊⽔后，⽔填充了空隙的剩余部分。

⽤⽔量超过了⽔泥⽔化所需要的⽔量，这些多余的⽔帮助增加新拌混凝⼟的⼯作性，并且其中⼀些⽤作⾃⼲燥。

随着⽔化的进⾏，⽔化产物逐渐填充⽑细孔。

然⽽，⽔化产物并不能完全填充所有的空隙。

混凝⼟性能，如强度和抗渗性取决于⽔化程度。

⽔泥⽔化产物的体积⼏乎⽐原⽔泥体积⼤1倍。

随着⽔化的进⾏，⽔化产物开始填充⽑细空隙的空间，从⽽减少空隙空间，增加了空隙中的⽔压⼒，产⽣⽑细现象引起⽔份迁移。

⽔份趋向于迁移到与环境接触的混凝⼟表⾯的低压区，从⽽导致⽔化早期混凝⼟的湿⽓散失。

混凝⼟湿度越⾼，⽔份迁移越快，⽽且增加蒸发的速率。

过快的⽔份蒸发将导致空隙内的湿度低于饱和⽔平之下，从⽽阻碍⽔泥的⽔化，给混凝⼟的性能造成有害的影响。

Spears[2]认为，当混凝⼟内部相对湿度RH⼩于80%时，⽔泥⽔化将停⽌。

然⽽，随着⽔化产物对空隙的填充，⽑细管空间变得不连续了，当⽑细空间⾜够不连续时，通过⽑细⾏为向表⾯迁移⽔份将停⽌，由⽔份的扩散导致的⽔份散失开始。

从新浇筑混凝⼟中泌到表⾯的⽔⾸先开始蒸发，当这些⽔完全蒸发后，通过⽑细⾏为迁移到混凝⼟表⾯的⽔开始蒸发。

如果⽔份的蒸发速率⼤于通过⽑细⾏为迁移到混凝⼟表⾯的速率，混凝⼟就会出现塑性收缩裂缝，塑性收缩裂缝对混凝⼟的强度、耐久性以及混凝⼟的整个性能都是有害的。

湿度、风速、混凝⼟温度和混凝⼟构件暴露部分的⾯积与混凝⼟构件的体积⽐对新浇筑混凝⼟的⽔份散失影响很⼤。

相对湿度越低，混凝⼟⽔份散失的速率越快，⽔份散失随着风速的增加⽽增加，环境温度和混凝⼟的温度越⾼，新拌混凝⼟⽔份散失的速率越快。

蒸发速率随着构件的暴露⾯的⾯积与体积之⽐的增⼤⽽加快，因为暴露在环境中的⾯积越⼤，新浇筑混凝⼟的湿汽损失越⾼。

美国混凝⼟学会《凝⼟养护⽅法》（ACI203-81）指出，当⽔从混凝⼟中蒸发速度超过0．5kg／m2·h 时，由于塑性收缩，在混凝⼟表⾯形成裂缝是难免的．在HPC中，⼀般使⽤了较细粒径的矿物掺合料，如硅灰、粉煤灰和磨细矿渣等。

因为矿物掺合料有较⼩的颗粒直径和⾼的⽐表⾯增加了混凝⼟的⽤⽔量。

化学外加剂，如⾼效减⽔剂，减少了混凝⼟的⽤⽔量。

由于矿物掺合料的⽕⼭灰活性和填充效应，某种程度上改变了混凝⼟的各种性能。

再者，由于⼩的球形颗粒，在有⾼效减⽔剂存在的情况下，更容易分散并且填充⽔泥颗粒之间和周围的空隙，从⽽使混凝⼟拌合物能更好的密实。

所以⽔泥和具有⽕⼭灰活性的矿物掺合料共同使⽤有助于获得更为密实的HPC，矿物掺合料的⽕⼭灰反应以及改善颗粒分布的填充效应导致了硬化HPC孔结构的⼤⼤改善，从⽽可以制得⾼强、⾼抗渗混凝⼟。

HPC的⽔胶⽐同NSC的⽔灰⽐相⽐要低，有些时候，HPC的⽤⽔量⽐供其中⽔泥⽔化所需的⽤⽔量还要⼩，从⽽导致⾃⼲燥。

HPC中⽔的散失对混凝⼟的长期性能有极其有害的影响。

HPC的⽔份在混凝⼟浇筑后的最初24h损失最⼤（如图1所⽰）。

同NSC相⽐，HPC拌合物泌⽔少，粘聚性⼤。

泌⽔蒸发很快使HPC更易于产⽣塑性收缩裂缝，⽽且通常在混凝⼟初凝时就产⽣塑性收缩裂缝。

塑性收缩裂缝可以产⽣严重问题。

⾼温、低湿和⼤风加速了新浇筑混凝⼟⽔份的蒸发。

为了克服这⼀问题，HPC应在新拌混凝⼟浇筑后⽴即开始养护。

1．2 温度的影响
养护温度对NSC和HPC的强度影响很⼤。

⾼温加速了混凝⼟的⽔化过程。

浇筑温度和养护温度越⾼，混凝⼟的极限强度越低，养护温度越⾼，混凝⼟早期强度越⾼。

低温养护的混凝⼟具有相对均匀的微结构，特别是混凝⼟空隙的分布较均匀。

虽然在较低温度养护不能获得较⾼的早期强度，但最终导致⾼的极限强度。

控制养护期间混凝⼟的温度是重要的，特别是在炎热天⽓下。

⽕⼭灰反应的⽔化进程较⽔泥反应的⽔化进程慢，但在较⾼的温度下，⽕⼭灰反应的⽔化进程将⼤⼤加速。

因为⽔化较⾼的热
量，通常HPC初期养护温度较⾼。

同NSC相⽐，HPC具有较⾼的早期强度。

但在后期，HPC强度的发展类似于NSC。

因此，⽤⾼的温度养护HPC并不理想。

根据构件的尺⼨，⽔泥含量，⽔胶⽐，环境条件，炎热条件下采取如下措施控制养护期混凝⼟的温度是必要的：①降低混凝⼟的浇筑温度；②覆盖有很好隔热性能的材料；
③混凝⼟宜在晚上或⽩天较凉的时候浇筑；④对新浇筑混凝⼟的暴露⾯进⾏覆盖。

在炎热的条件下，如果不采取⼈⼯降温，通常很难满⾜新浇筑混凝⼟所需的最适宜温度，温度在10℃⼀15℃时对混凝⼟性能最为有利，但这种温度只在⼀定条件下才能得到。

实际施⼯中应尽可能不使混凝⼟浇筑时的温度过⾼。

冬季施⼯时，HPG的初期养护温度不宜低于规定的温度。

1．3 养护时间的影响
养护时间对混凝⼟的长期性能有显著影响。

对⼀给定的⽔灰⽐，混凝⼟强度随着龄期的增长⽽增加。

然⽽，在湿养护⼀段时间后，强度的增长降低了。

图2显⽰了NSC在湿养护条件下最初28d强度的增长较显著。

养护通常在混凝⼟⽔化程度最⼩时结束，此后混凝⼟可以在没有任何保护的条件下，增长强度。

⼀旦⽑细孔变得⾜够不连续，⽑细孔中的⽔就会存在于混凝⼟内⽽不⽤保护。

从理论上说，⽔份迁移从⽑细形为转为扩散以后，养护就可以停⽌。

从⽑细⾏为到扩散，混凝⼟中⽔份损失的转变时间取决于混凝⼟的配合⽐，环境条件和暴露⾯的⾯积与混凝⼟构件的体积⽐。

混凝⼟的养护期可以根据混凝⼟在固定温度下的养护时间来确定。

实际⼯程中，混凝⼟是在温度不断变化的环境中养护的。

养护期可以根据混凝⼟的成熟度来确定。

混凝⼟的成熟度是基于强度发展是养护时间和温度函数的原理⽽建⽴的。

成熟度是温度和时间的积。

成熟度的概念仍然适⽤于HPC。

成熟度对建⽴HPC合理的养护条件有⼀定的帮助，对确定达到⼀定成熟期的HPC的养护时间是有益的。

HPC的⽔胶⽐很低，并且由于矿物掺合料的使⽤其粒⼦分布较好，导致每单位体积拌合物中⽔泥基材料的空隙⼩得多。

由于较少的空隙需要少的⽔化产物填充，所以同NSC
相⽐，HPC中⽔化产物填充空隙的速度要快得多。

因此，在同样养护条件下，同NSC相⽐，HPC由于⽑细⾏为造成的⽔份损失的结束较早。

HPC⽔份的损失在最初的24h占主导地位。

由于很低的⽔胶⽐，使⽤⾼效减⽔剂以及早期的⽔化速度
快，HPC较早的失去了⽔化的潜⼒。

所以HPC的养护期同NSC⽐要短⼀些。

但对硅灰混凝⼟延长养护期可以达到更佳的养护效果，混凝⼟的性能可达到显著的加强。

2 ⾼性能混凝⼟的养护⽅法
新拌HPC在浇筑后，⽴即采⽤湿养护，可以抵抗塑性收缩开裂，⽽对NSC，将对硬化混凝⼟的表⾯层的质量产⽣有害的影响。

假如混凝⼟的湿养护在混凝⼟终凝前进⾏，养护⽔将消弱表⾯附近的⽔泥浆，增加表⾯混凝⼟的⽔胶⽐。

结果，混凝⼟的强度、抗渗性能将严重降低。

⼤量的试验观察证明，如果新拌HPC浇筑后很快进⾏湿养护，硬化混凝⼟的表⾯将粉化或导致浅表层剥落。

因此，HPC需要在早期就进⾏养护，但不能直接在新浇筑混凝⼟暴露的表⾯使⽤⽔。

为了⽅便，将HPC的整个养护过程分为两个阶段，初期养护和湿养护。

初期养护应在新拌HPC浇筑以后⽴即开始，湿养护在混凝⼟终凝后开始。

HPC 的初期养护是错综复杂的，初期养护的⽬的是阻⽌新拌混凝⼟的⽔份散失，直到湿养护开始。

使⽤养护剂进⾏混凝⼟的初期养护似乎并不很有效。

在新拌混凝⼟浇筑后，混凝⼟表⾯上会⽴即出现少量泌⽔，如果在⽔份⼲透以前涂养护剂，那么在混凝⼟表⾯就会出现养护剂和⽔混合的局部坑洼．再者，若为了让泌⽔蒸发完，将新拌混凝⼟暴露在环境条件下，对混凝⼟的长期性能⼜会产⽣有害的影响，特别是在炎热的⽓候条件下，这段时间混凝⼟已经发⽣了⽔份迁移的湿损失，从⽽导致混凝⼟的开裂。

因此覆盖PVC薄膜接触新拌混凝⼟的暴露⾯是HPC初期养护更加有效的⽅法。

在炎热的⽓候下，覆盖PVC，再盖以湿⿇袋可以保持混凝⼟的持续潮湿以及降低混凝⼟初期养
护阶段混凝⼟的温度。

HPC的湿养护从混凝⼟终凝后开始。

潮湿养护混凝⼟的强度⽐空⽓养护混凝⼟的强度⾼，28d湿养护的强度⽐28天完全空⽓中养护可以⾼1倍。

湿养护是HPC养护的最终阶段，在混凝⼟终凝后开始。

任何传统的湿养护⽅法如蓄⽔养护，⽤湿⿇袋覆盖暴露⾯的养护以及在暴露⾯上洒⽔的⽅法，HPC都可以采⽤。

通过覆盖湿⿇袋并且连续喷⽔保持潮湿这样的湿养护是HPC湿养护的有效⽅法。

低温下混凝⼟采⽤⾃然养护时宜使⽤不透明的塑料薄膜覆盖或喷洒养护液。

在负温条件下养护时，不得浇⽔，混凝⼟浇筑后，应⽴即⽤塑料薄膜及保温材料如稻草或者⼲草覆盖，进⾏保温，防⽌混凝⼟冻结。

⽤以玻璃纤维、海绵橡胶、纤维素、矿棉、⼄烯泡沫和聚氨脂泡沫材料制成的保温毯效果更佳。

在寒冷⽓候条件下，需要额外的热量来保持10℃⼀15℃，这样有利养护的温度，可以采⽤加热线圈，便携式的循环加热器或蒸汽来提供所需的热量，所有情况下，都应避免混凝⼟中⽔份的损失。

HPC中⽔化产物填充空隙的速度很快，早期⽔份从外部进⼊混凝⼟内部较困难，⽽且HPC⽔胶⽐极⼩，⼩到⾃⾝内部的⽔分连⽔泥完全⽔化就不能满⾜。

为此，早在1991年，Philleo就提出了内养护的思路，他建议在混凝⼟中掺⽤饱⽔的轻细集料以提供⽔泥⽔化过程中因化学收缩⽽需消耗的⽔，当⽔泥⽔化时，额外的⽔可以从相对较⼤的轻集料孔隙中转移到孔径较⼩的⽔泥浆体中，这样可减少⽔泥的⾃收缩。

对于低⽔胶⽐的（0．33左右）⼜需要充分⽔化的HPC，加⼊60kg／m3⾄80 kg／m3
的饱和轻质细集料，轻细集料的粒径可以⼤于4mm，⼩于8mm，加⼊的轻质细集料能提供额外的⽔以供⽔化，从⽽提⾼强度和耐久性。

拌合物中所有细集料都可以⽤饱和的轻质细集料来代替以获得最⼤限度的内部湿养护，但要防⽌过多的轻质细集料导致混凝⼟强度的过度降低以及在混合时集料的分离。

除利⽤轻细集料外，还可利⽤超吸⽔性树脂，减缩剂进⾏内养护。

当然内部湿养护⽅法还必须与外部养护⽅法⼀同使⽤。

3 结语
养护对HPC的整个性能都有较⼤的影响，特别是强度和抗渗性，养护⽅法和养护期对HPC的收缩影响较⼤。

在HPC的养护中应尽量减少新浇筑混凝⼟的湿度损失。

养护温度对HPC的强度影响较⼤，在较低温度下养护不能获得较⾼的早期强度，但最终的极限强度较⾼，因此控制养护期间混凝⼟的温度是重要的，特别是在炎热条件下。

养护期长，会增加养护的成本，⽽且过长的养护时间必要性不⼤，⼀般来说，HPC的养护期要较NSC 短⼀些。

HPC的初期养护仅使⽤养护剂效果不理想，在炎热⽓候条件下，⽤塑料薄膜覆盖外加湿⿇袋降温效果较好；HPC的湿养护可以采⽤蓄⽔养护，湿⿇袋覆盖以及洒⽔等多种⽅法进⾏。

另外，内养护也是减少HPC⽩⼲燥的有效⽅法。