浅谈混凝土养护的重要性

浅谈混凝土养护的重要性

张波1   覃事河2   陈志超2   王宝利1   王金辉1   张勇1

（1.中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司，陕西  西安  710000；   2.国能大渡河金川水电建设有限公司，四川  阿坝  624100   ）

摘要：混凝土养护质量的好坏直接决定混凝土材料微观特性，早期养护得当，后期混凝土密实度高，总空隙率低，毛细孔含量减少，所以合理养护会明显提高混凝土早期性能，如强度、抗渗透性能。温度、湿度、养护时间等是混凝土材料养护过程中主要的控制参数，充足的水分、适当的温度和必须的养护时间是实现混凝土耐久性的重要保障。本文重点探讨了工程施工过程中混凝土养护的重要性。

关键词：养护；温度裂缝；强度；湿度

1 前言

在现代建筑工程中，混凝土作为一种广泛应用的建筑材料，其性能的优劣直接关系到工程结构的安全性、耐久性和经济性。混凝土养护是确保结构物达到设计强度及耐久性的关键工艺流程，此过程旨在维持混凝土在初期硬化阶段的适宜温湿度条件，以促进水泥颗粒的均匀水化反应，避免因水分蒸发过快引起的裂缝和强度降低。混凝土养护作为混凝土施工过程中的关键步骤，对于确保混凝土达到预期的强度和耐久性能发挥着至关重要的作用。

为了探究养护对混凝土的影响，作者采用不同养护方式的方案，进行了养护对混凝土影响的试验研究。

2 养护对混凝土的影响

2.1 养护对混凝土强度的影响

（1）原材料

混凝土配合比试验原材料采用P•O42.5普通硅酸盐水泥、F类Ⅱ级粉煤灰、PCA-I聚羧酸高性能减水剂（标准型）、GYQ-I引气剂、人工砂石骨料等，经检验，以上原材料检测结果均符合相关标准的要求。

（2）试验方案及配合比

混凝土强度是其作为建筑材料最基本的技术指标，也是混凝土工程质量验收的主要内容。混凝土浇筑后，并没有即时获得设计要求的强度，需要经过一段时间的养护，强度才能达到甚至超过设计要求，经验收合格后安全的用于工程中。

试验采用金川水电站工程的材料，按照表1中的八种方案进行试验，为保证抗压强度有可比性，八个方案的养护条件按表2保持一致。对混凝土的抗压强度进行对比试验。试验选用金川水电站泄洪洞工程施工配合比，设计技术指标为C25W6F100二级配，混凝土试验配合比见表3。

表1   试验方案

表2   混凝土养护条件

表3   混凝土试验配合比

（3）混凝土试验结果分析

混凝土抗压强度试验结果见表4所示。

表4   混凝土抗压强度试验结果

试验结果表明：

混凝土28d抗压强度（方案Ⅱ、方案Ⅲ、方案Ⅳ、方案Ⅴ、方案Ⅵ、方案Ⅶ、方案Ⅷ）比方案Ⅰ混凝土28d抗压强度低1.9MPa、3.2MPa、7.0MPa、4.4MPa、5.9MPa、7.0MPa、8.1MPa。混凝土28d抗压强度（方案Ⅱ、方案Ⅲ、方案Ⅳ、方案Ⅴ、方案Ⅵ、方案Ⅶ、方案Ⅷ）与方案Ⅰ混凝土28d抗压强度之比分别为95%、92%、82%、89%、85%、82%、79%。

在适当湿度的环境下，温度是决定混凝土水化速度的主要因素，其次湿度也对混凝土早期强度的发展也有着积极的作用。混凝土浇筑后其自身水分会逐渐蒸发，影响混凝土的水化进行，较高的环境湿度可以有效的阻止混凝土内部水分的丧失，同时还能起到一定的补水作用，促进混凝土在充足水环境下水化。

2.2 养护对混凝土裂缝的影响

裂缝是混凝土的常见现象，可能给其结构安全带来危害，良好的养护条件是减少混凝土裂缝有效方法之一。在施工中混凝土硬化后期由最高温度冷却到运转时期的稳定温度，混凝土温度发生变化时会在内部或表面产生拉应力，由于混凝土本身是一种脆性和不均匀性的材料，当拉应力大于混凝土的抗拉能力时，即会出现裂缝。养护对混凝土裂缝的影响体现在以下几个方面：

（1）混凝土硬化时的温度裂缝

在混凝土硬化期间会释放出大量的水化热，混凝土内部温度不断升高，体积膨胀，在表面引起拉应力，由于此时混凝土强度较低，很容易形成裂缝；硬化后期由最高温度冷却到运转时期的稳定温度的降温过程中，体积收缩，由于受到基础本身或已固化混凝土的约束，又会在混凝土内部形成相当大拉应力，尤其是大体积混凝土，有时这种温度应力可超过其它外荷载所引起的应力，往往形成裂缝，大体积混凝土甚至会形成贯通裂缝。

（2）混凝土表面温度变化形成温度裂缝

在正常使用条件下，当混凝土硬化基本结束后，内部温度便达到基本稳定（变化很小或变化较慢），但表面温度可能发生较大、较快的变化（如养护不周、时干时湿、气温的变化、夏季高温后的雨淋等），导致混凝土表面引起很大的拉应力，由于表面形变受到内部混凝土的约束，往往会导致裂缝。

（3）水泥水化温升引起大体积混凝土温变

大体积混凝土的密度和比热通常不变，故水化绝热温升主要取决于水泥用量和水泥水化热。由于水泥水化反应生成大量的热，混凝土内部的温度逐步升高，这种温度升高现象发生在混凝土刚刚浇筑几个小时或几天龄期内，然后逐步冷却，最终与周围环境温度达成一致。如果冷却发生在2～3天龄期，这时混凝土的抗拉强度很低，随着混凝土冷却收缩，就很容易产生张力开裂。

3 混凝土养护的质量控制

养护作为混凝土生产使用的重要环节，其重要性已经不必再过多赘述，更多的应该强调施工单位对其具体实施。大多数施工单位都有关于混凝土的养护制度，但是在具体操作过程中，操作人员随意性较强，不够规范，严重影响了混凝土养护的效果。下面对混凝土养护质量控制进行一下总结，希望可以对大家有所帮助，具体质量控制如下：

（1）前期准备

①砂石骨料生产过程中，严格按照技术规范要求保证生产质量，并且混凝土开仓前应保证料仓骨料的供应储备充足。

②粗骨料级配及砂率的选择应根据工程建筑物对混凝土性能的要求确定，其施工和易性及最小单位用水量应通过试验，并进行综合分析后确定。

③试验室要加强砂石骨料自控，进一步完善管理制度，严格控制砂石骨料质量检测。施工单位可根据工地实验室的试验配合比，结合现场实际情况对施工配合比进行进行适当调整，配合比试验报告应提交监理单位批准后，方可实施。

④混凝土的坍落度应在确保混凝土质量的前提下，根据建筑物的结构断面、钢筋含量、运输方式、浇筑方式、振捣能力和气候等条件，由施工单位通过试验确定。

⑤应检查模板的坚固和稳定性，模板的接缝要严密，不得漏浆，同时清除模板上的杂质。

⑥施工时如天气气温较高，模板及垫层须洒水冲洗，使其降温和润湿。或者安排在晚上施工。

⑦在基坑内有积水或浇筑时遇到雨雪天气，应避免浇筑混凝土，当需浇筑时应采取有效措施确保混凝土质量。

⑧为避免温度应力超限导至混凝土开裂，施工单位应采用温控措施，使混凝土入仓温度满足如下设计要求：岩壁吊车梁混凝土入仓温度宜控制在18℃以下，且低于当时气温3℃以下，不低于0℃。

（2）施工过程中质量控制

①试验室与拌合楼应保持有效沟通，质控人员应时时关注骨料含水情况或其它材料发生变化，发生变化应及时调整配合比，严禁非试验检测人员调整配合比。确保混凝土生产的稳定，切实履行拌合楼质量控制责任。

②加强对现场混凝土状态的质量控制，必要时质控人员在现场对混凝土质量进行把控。应避免混凝土坍落度过大，引起骨料沉淀，部分结构浆体密集，造成混凝土结构强度不均匀，密实度较差，影响混凝土的承载能力。

③搅拌混凝土时用水量不宜过大，若用水量过大又振捣过多容易泌水造成起皮、起粉、产生表面裂纹。

④现场单纯凝土拌合物和坍落度及和易性若不符合要求，严禁往混凝土拌合物中随意加水，以免降低混凝土强度或导致产生裂缝等质量问题。不合格的混凝土严禁入仓，凡已入仓的不合格的混凝土必须清除干净。浇筑混凝土时，严禁在仓内加水。

⑤浇筑混凝土时，应使用振捣器捣实到可能的最大深度，宜用小直径插入式振捣器振捣，振捣要均匀、密实，不过振、不漏振，振捣时不应对预埋件和埋设的观测仪器造成破坏和移位。每个位置的振捣时间以混凝土不再显著下沉，不出现气泡，并开始泛浆时为止。

⑥混凝土浇筑期间，如表面泌水较多，应及时清除，并研究减少泌水的措施。严禁在模板上开孔赶水，以免带走灰浆而影响混凝土质量。

⑦岩锚梁混凝土浇筑须保持连续性，应采取一切措施将已开仓段一次浇完，如因故中止且超过混凝土的初凝时间，该段混凝土必须清除干净，重新浇筑。混凝土初凝时间应通过试验确定。

（3）浇筑完成后质量控制

①混凝土养护应同时注意湿度和温度，原则：湿度要充分，温度要适当。当环境温度高、湿度低、风速较大时，为防止新浇混凝土表面失水可采用喷洒养护剂或覆盖塑料薄膜、麻包袋等方法。采用塑料薄膜覆盖养护的混凝土，其敞露的全部表面应覆盖严密，并应保持塑料薄膜内有凝结水，确保混凝土始终处于湿润状态。

②混凝土应在浇筑完毕后的12h以内对混凝土加以覆盖和浇水。干硬性的混凝土应在浇筑完毕后立即养护。混凝土表面应覆盖吸水能力强的材料。如麻袋、草席等。

③洒水养护的期限与水泥品种有关，普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土不少于7d，火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥拌制的混凝土不少于14d；掺用缓凝型外加剂、大掺量矿物掺合料配制、有抗渗要求或后浇带等补偿收缩的混凝土不少于14d；大体积混凝土养护时间应根据施工方案确定。

④采用塑料薄膜养护时将混凝土外露部分全部用塑料布覆盖严密，保证塑料布内有凝结水，达到湿润养护的目的。在缺水地区及不易进行浇水养护的高大建筑物可采用喷洒塑料薄膜养生液进行养护。即将养生液用喷枪喷洒在混凝土表面上，溶液挥发后在混凝土表面形成一层塑料薄膜，使混凝土与空气隔绝，阻止其中水分的蒸发，以保证水化作用的正常进行。

⑤对于楼（地）板，特别是对掺有膨胀剂的混凝土大底板，最好采取蓄水养护法，若无条件也要用塑料薄膜加以覆盖并浇水养护，做好保温、保湿工作。对于内外墙的养护，可采取沿墙两侧布置喷洒水管、系挂麻袋的办法或采用涂养护剂养护。

⑥养护浇水的次数应能保持混凝土表面处于湿润状态。水化初期，水泥化学反应充分，可增加浇水次数。气温在15℃左右时每天浇水次数2～4次，气温升高根据情况适当增加浇水次数。用水应与混凝土搅拌用水一致，在平均气温低于5℃时不宜浇水养护。

⑦岩壁吊车梁混凝土浇筑完成后，应及时采用洒水或薄膜进行养护。岩壁吊车梁混凝土保持表面湿润、不干燥，覆盖混凝土表面，通过保温减少内外温差，养护时间不少于14天；采用洒水养护，应在混凝土浇筑完毕后12h～18h内开始进行，其养护期时间应不小于28d；采用薄膜养护应在混凝土表面涂刷一层养护剂，形成保水薄膜，涂料应不影响混凝土质量。

⑧在已浇筑混凝土的强度未达到1.2MPa之前，不得在其上踩踏。当采用缓凝剂或气温低于15℃时，还须适当延长时间，混凝土浇筑完毕24h后，方可进行施工放样等轻微活动，楼（屋面）板混凝土浇筑完毕48h后，方可在其上从事安装模板支架等施工行为，严禁在板上堆载模板、支架等集中荷载，禁止在楼（屋面）板上倾倒砖石。

4 混凝土养护的主要方式

混凝土浇筑后，如不及时进行养护，混凝土中水分会蒸发过快，形成脱水现象，会使已形成凝胶体的水泥颗粒不能充分水化，缺乏足够的粘结力，从而会在混凝土表面出现片状或粉状脱落。此外，在混凝土尚未具备足够的强度时，水分过早的蒸发还会产生较大的收缩变形，出现干缩裂纹。所以混凝土浇筑后初期阶段的养护非常重要，混凝土终凝后应立即进行养护。混凝土养护的时间受工程结构形式、水泥品种、环境和气候条件、混凝土配合比等因素的影响。

（1）带模养护

模板既可以起到⾮常好的保温作用避免混凝土表面和外界环境产生大的温差，尤其在气温骤降时，应严格控制拆模时间，必要时还要采取其他保温措施。模板与混凝土紧密接触，避免水分蒸发，又具有⼀定的保湿作用。大体积混凝土需要带模养护14天，普通混凝土结构需要带模养护7天。但带模养护操作方便、简单，但占用模板时间较长，不利于模板的周转使用，对于工期要求高的工程不适合采用。

（2）喷水养护

喷水养护是常用的养护方法，施工操作简便。混凝土结构模板拆除后，用水管在混凝土结构外表面喷水养护。喷水养护过程应依次进⾏，避免遗漏，喷水量以保持墙体表面湿润为宜，⼀般每天不少于5次。当⽇平均气温低于5℃，不宜采用喷水养护。但喷水是间断的，不具有连续性，且喷水不均匀，混凝土很难时刻保持湿润，养护效果较差。另外，需要固定的配套设备，现场大面积的使用较困难，耗费⼈工，耗费施工用水。

（3）刷养护剂养护

混凝土结构拆除模板后，在其表面涂刷养护剂，防⽌水分散失，起到保水养护的作用。涂刷养护剂时应保证涂刷均匀，纵横向各刷⼀遍，经常检查养护剂涂层的完整情况，保持混凝土表面的湿润。但应注意涂刷养护剂后易受外部作用影响易产生裂纹，影响保湿效果。此外，养护剂的种类不同对养护效果有很大的影响，这也对养护剂的使用选择提出了更高的要求。

（4）覆盖薄膜养护

在混凝土浇筑成型或拆除模板后，在混凝土表面覆盖塑料薄膜，防⽌混凝土水分散失，以利于混凝土的水化作用，保证保湿养护效果。粘贴薄膜时应注意塑料薄膜应搭接良好，保证薄膜封闭严密，经常检查覆盖薄膜的完整性，保持薄膜内部具有凝结水珠。覆盖薄膜养护的薄膜不易固定，易损坏，导致养护效果较差。

5 混凝土养护的目的及建议

5.1 混凝土养护的目的

由于混凝土养护过程的必要性，出现混凝土质量缺陷不可避免，因此混凝土在相对湿度大的环境中养护是克服干缩裂缝的重要方法。所以必须加强混凝土的养护，混凝土养护的目的是为硬化的混凝土提供适宜的温度和湿度。

（1）使水泥充分水化，保证混凝土的前期硬化。适当的温湿度控制，可以改善混凝土的水化速度和水化环境，对混凝土各个龄期强度发展起到积极的作用。防止混凝土成型后暴晒、风吹、寒冷等条件而出现的不正常收缩、裂缝等破坏现象。

（2）适当的养护，可以减少混凝土的水分损失，提高混凝土早期抗拉强度，增强混凝土的密实度，较好的控制混凝土温差，对混凝土塑性收缩裂缝、长期干缩裂缝、温度裂缝和化学物质侵蚀导致的裂缝有明显的抑制作用。同时，提高混凝土的抗渗性、抗冻融性、抗腐蚀性和抗碳化性，明显提高混凝土的耐久性，是保证大体积混凝土结构安全的基础。

（3）认识养护对混凝土的重要性，把养护措施落实到实处，严格执行关于混凝土养护的各项要求，让其在混凝土施工过程中充分发挥作用，从而为建筑工程提供更好的混凝土材料。

5.2 混凝土养护的建议

混凝土养护是水泥水化及混凝土硬化正常发展的重要条件，混凝土养护不好直接影响混凝土强度发展及耐久性。混凝土养护的建议如下：

（1）完善混凝土施工和养护制度

施工单位要根据施工现场的实际情况确定混凝土施工和养护措施，科学安排混凝土的起始养护时间。但是，部分施工单位沿用传统的施工和养护经验，并没有综合考察混凝土的实际特性，混凝土初凝前就进行养护，使得养护效果微乎其微。混凝土养护的起始时间设定要以减水剂为衡量标准，一些混凝土不含减水剂，其自身收缩较小，只需要自然风干，这种混凝土最合适的初始养护时间应定在浇筑后12h。有些混凝土的减水剂含量较高，初凝后8h内快速收缩，如果等到12h再进行养护，则很难控制裂缝，养护效果大打折扣。

（2）使用先进的施工和养护设备

近年来，我国机械制造技术快速发展，混凝土施工和养护技术不断革新。人们应加大对混凝土施工及养护设备的投入，大力研发和引进先进设备，提高设备的实用性、便捷性和高效性，提高混凝土浇筑和养护质量，保障混凝土产品安全。

（3）提高员工个人素质

为了保证混凝土施工及养护的整体质量，施工单位需要加强对施工现场的管理。同时，要完善内部的规章制度，提高员工的集体荣誉感、社会责任感、工作执行力，把每个细节做到完美。施工前对员工进行安全教育及思想教育；施工中对员工进行施工技能培训，施工后对其进行养护技巧培训，多管齐下，最终保证混凝土产品质量。

6 结语

混凝土养护的湿度是非常重要的，若早期的混凝土所处的环境没有保持充分的湿度，可能造成混凝土中水分大量蒸发，其后果，一方面因干燥失水而影响水泥的继续水化；另一方面干缩使混凝土在低强度状态下承受收缩引起的拉应力，致使混凝土表面出现裂纹，并最终影响混凝土的强度。所以，对养护期混凝土应保持充分的湿度。混凝土在浇筑完成后，现场技术人员应根据项目的技术要求与质量验收标准等相关文件，采取有针对性的混凝土养护技术方案，同时，根据实际情况合理性规划、科学性管理，有效地解决养护问题的出现和发生，保证工程质量不会影响后期使用。

参考文献

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[2]翁贵华. 浅析房屋建筑工程中混凝土养护控制要点 [J]. 四川水泥, 2021, (10): 46-47.

[3]郎冬文. 建筑工程混凝土浇筑技术与质量管理 [J]. 散装水泥, 2023, (02): 134-136.

作者简介：张波（1987.10-），男，汉族，陕西大荔，本科，工程师，主要研究方向：建筑材料实验研究、水利水电工程实验研究、现场试验室管理。

覃事河（1984.01-），男，土家族，湖北五峰，研究生，硕士，高级工程师，主要研究方向：水利水电工程建设与管理。

陈志超（1995.06-），男，汉族，四川成都，本科，学士，助理工程师，主要研究方向：水利水电工程建设与管理。

王宝利（1990.01-），男，汉族，陕西凤翔，大专，助理工程师，主要研究方向：建筑材料实验研究、水利水电工程实验研究。

王金辉（1993.03-），男，汉族，甘肃武山，本科，助理工程师，主要研究方向：建筑材料实验研究、水利水电工程实验研究。

张勇（1978.02-），男，汉族，河北泊头，研究生，硕士，教授级高工，主要研究方向：建筑材料实验研究、水利水电工程实验研究、现场试验室管理。