談冬季施工混凝土養(yǎng)護覆蓋的必要性

    混凝土的動容破壞是建筑物老化病害的主要問題之一，嚴重影響了建筑物的長期實用和安全運行，為使這些工程繼續(xù)發(fā)揮作用和效益，各部門每年都耗費巨額的維修費用，而這些費用為建設費用的1-3被，在北方寒冷地區(qū)工程中是急待解決的重要問題之一。
    混凝土發(fā)生凍融破壞的顯著特征是表面脫落，嚴重時可能露出石子，在混凝土受凍過程中，冰凍應力使混凝土中產(chǎn)生裂紋。冰凍所產(chǎn)生的裂紋一般多而細小，因此，在單純凍融破壞的場合，一般不會出現(xiàn)較大的裂縫。但是，在凍融反復交替的情況下，這些細小的裂紋會不斷地擴展，相互貫通，使得表層的砂漿和凈漿脫落。大量實驗研究表明；隨著凍融次數(shù)的增加，混凝土的強度特征均呈下降趨勢，其中，反映最敏感的是抗拉強度和抗折強度迅速下降，而抗壓強度下降趨勢較緩。
    混凝土凍融破壞的機理及冬季覆蓋的重要性
    混凝土是由集料、水泥和水三部分組成。用作集料的物質不論是天然的巖石材料還是人工制造的材料，都不是完全密實的。每一個顆粒內部都存在各種各樣的空隙，包括裂縫、氣孔以及宏觀和微觀的缺陷等。其中有的是開放的，允許外界的水在常溫常壓的條件下進入，有的則是不允許外界的水在常溫條件下進入封閉空隙。通常在工地現(xiàn)場的集料都不是完全干燥的，總是或多或少地含有一些水分。這些水分由于純在的形式和形態(tài)不通，軍隊混凝土的工作性能有一定的影響。另一方面，在混凝土的扮制過程中，為了保證混凝土具有一定的工作性能，需要加入的水要多余水泥水化的用水量，混凝土凝結而形成出事結構時，這些水仍保留在混凝土中，并占據(jù)一定的空間。隨著水化的進行和以后的干燥過程，這些水分逐漸失去，原來被水占據(jù)的空間則形成孔隙。由于水灰比、水化程度、水泥的保水性能、成型條件、養(yǎng)護制度、摻入摻合料等的影響，使混凝土中形成了不通的孔結構。不同孔徑分布的差異和孔的形態(tài)都會顯著地影響混凝土的性能。
    通常情況下，我們認為混凝土的動容破壞事一個極其復雜的物理變化過程，而且受許多因素的影響。（諸如：混凝土中孔隙的沖水程度、水灰比、水泥品種及集料質量、寒氣量、環(huán)境溫度以及反復凍融的次數(shù)等）因此，對于混凝土凍融破壞的機理難以得出一致性的定論，主要有一下一些具有代表性的理論：冰的分離層理論、充水細數(shù)理論、滲透壓理論、水壓力理論、孔結構理論、瑞典學者的極限充水程度理論。這些理論之間相互還有分歧，但是我們一般可以認為混凝土的凍融破壞是一個由表及里，先大孔后小孔的物理變化過程。由于水結冰產(chǎn)生體積膨脹，在混凝土中形成內壓力。當這種內壓力超過混凝土所承受的極限時，引起混凝土內部孔隙和裂縫地不斷地發(fā)育，由小變大，由短變長，相互貫通，最終導致混凝土破壞。
     隨著混凝土的商業(yè)化發(fā)展，混凝土的配合比得到了優(yōu)化，攪拌工藝使得混凝土在入模前得到了良好的控制和預防，防凍劑，摻合料的加入使得混凝土的受凍臨界點時間明顯加長，保證了混凝土在凝結前不受凍害的影響。當然這需要施工方的大力配合，特別是入模后的養(yǎng)護和保溫錯失，混凝土入模后，由于表面與外部氣候直接接觸，冬季氣溫低，容易產(chǎn)生表面結冰的現(xiàn)象，使得表面的凈漿結冰，形成冰層。在形成冰層初期至凝固表觀不會出現(xiàn)任何變化，當隨著氣候變暖，溫度的升高，物質的膨脹作用，在解凍后其表面的裂紋就會出現(xiàn)。且隨著風化和反復的凍融其破壞程度會更加越烈，直至整個表面受凍層剝落。因此，在冬季施工中混凝土入模后的覆蓋養(yǎng)護工作成了防范混凝土凍融傷害的必要錯失。一般橋梁上采用模版內加塑料保護膜，外部加草簾覆蓋的錯失，這就是橋梁結構中凍融事故率低的原因。

    混凝土凍融破壞的治理措施
    混凝土發(fā)生凍融破壞后，應在非上凍季節(jié)進行治理。主要由以下措施：
    1、  水泥砂漿修補，適用于輕微的表層破壞。
    2、  預縮砂漿修補，所謂預縮砂漿是指經(jīng)版和好之后再歸堆放置30-90min后才使用的干硬性砂漿，此種方法適合高速水流區(qū)混凝土表面的損壞。
    3、  噴漿修補，多用于混凝土凍融破壞比較嚴重的部位；噴混凝土修補，是指經(jīng)施高壓將混凝土拌料以告訴運動注入被修補的部位，其密度及抗?jié)B性較一般混凝土好，且具有快速，高效的特點；
    4、  環(huán)氧材料修補，一般有環(huán)氧基液、環(huán)氧砂漿和環(huán)氧混凝土等，這種材料具有較高的強度和抗蝕、抗?jié)B能力，并與混凝土結合力較強，但價格較貴，施工工藝復雜，材料配比嚴格，此法可與其它修補方法配合使用，效果更佳；
 
    防范才是最好的預防措施，所以在冬季施工時施工單位一定要根據(jù)天氣及氣溫變化對混凝土進行覆蓋養(yǎng)護，防止凍融事故的發(fā)生。