我对混凝土标准养护的看法

各国混凝土相关标准规范中都将标准养护作为检测混凝土性能的强制养护方法,并且不遗余力的研究、探索标准养护的最佳方法,以求最大限度的挖掘混凝土自身性能.我国的混凝土标准养护研究工作也经历了相当长的时间,并从新确立了具备相当技术水平的标准养护方法.如:
《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081对标准养护规定:“第5.2.2条:采用标准养护的试件,应在温度为20±5℃的环境中静置一昼夜,然后编号、拆模.拆模后应立即放入温度为20±2℃,相对湿度为95%以上的标准养护室中养护,或在温度为20±2℃的不流动的Ca(OH)2饱和溶液中养护.标准养护室内的试件应放在支架上,彼此间隔10～20㎜,试件表面应保持潮湿,并不得被水直接冲淋.”
第5.2.4条:标准养护龄期为28d(从搅拌加水开始计时).
新的标准养护方法,为与国际标准ISO接轨并保持一致,在养护要求上比旧有的标准养护更具严格性、精细性:温度要求从“20±3℃”变为“20±2℃”;相对湿度从原来的“90%”
提升为“95%”; “20±3℃的不流动水中养护”变更为“20±2℃的不流动的Ca(OH)2饱和溶液中养护”.
本文在此标准养护自身要求的适用性进行初步分析:
一. 标准养护与结构混凝土强度关系:
标准养护作为探索混凝土自身性能的诸多研究手段之一,可以说,其所规定的温、湿度条件是一种理想化的要求;实际工程中混凝土构件所处环境错综复杂,不仅受气候条件、天气状况的约束,而且更多受到施工作来的制约;如果要求混凝土构件达到标准标准养护所要求的“20±2℃的温度与95%的相对湿度”或处于“20±2℃的不流动的Ca(OH)2饱和溶液”,完全是一种不现实的行为.
鉴于标准养护要求的精细度与严格性,以及混凝土构件的现实情况,我国《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2202）中提出了比较合理、适宜的“构件养护”方法:
“7.4.7混凝土浇筑完毕后,应按施工技术方案及时采取有效的养护措施,并应符合下列规定:
1.应在浇筑完毕后的12h以内对混凝土加以覆盖并保湿养护;2.混凝土浇水养护的时间: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要求的混凝土,不得少于14d;3.浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态;混凝土养护用水应与拌制用水相同;4.采用塑料布覆盖养护的混凝土,其敞露的全部表面应覆盖严密,并应保持塑料布内有凝结水;5.混凝土强度达到1.2N/㎜2前,不得在其上踩踏或安装模板及支架.(注:1.当日平均气温低于5℃时,不得浇水;2.采用阿嚏品种水泥时,混凝土的养护时间应根据所采用水泥的技术性能确定;3.混凝土表面不便浇水或使用塑料布是,宜涂刷养护剂;4.对大体积混凝土的养护,应根据气候条件按施工技术方案采取控温措施.)”
作为代表构件混凝土强度的试件的养护方法,根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》:“D.0.2.同条件养护试件应在达到等效养护龄期时进行强度试验.……等效养护龄期应根据同条件养护试件强度与在标准养护条件下28d龄期试件强度相等的原则确定.
D.0.3.同条件自然养护试件的等效养护龄期及相应的试件强度代表值,宜根据当地的气温和养护条件,按下列规定确定:
1).等效养护龄期可取按日平均温度逐日累计达到600℃•d时所对应的龄期,0℃及以下的龄期不计入;等效养护龄期不应小于14d,也不宜大于60d;2).同条件养护试件的强度代表值应根据强度试验结果按现行国家标准《混凝土强度检验评定标准》GBJ107的规定确定后,乘折算系数取用;折算系数宜取为1.10,也可根据当地的试验统计结果作适当调整.”
从以上条文看,规范要求的“构件养护”（第7.4.7条）及“同条件养护”（附录D）的温、湿度,远远不能与“标准养护”所要求的湿、温度相比;可以说,二者的养护温度完全受天气状况的制约,而人为的浇水养护也远远不能满足水泥水化所需求的湿度.规范要求的“构件养护”条件基本符合工程构件所处环境的养护要求,然而这种规定却忽视了实际工程中的利益关系;规范规定的“构件养护”是我国现有工程技术水平以及现有经济承受能力所能达到的最高水平.它的前提条件是要求施工方延长时期加强作业、降低利润投入资金.工程混凝土构件的养护,在受到天气气候约束的情况下,要达到规范的构件养护要求,就要靠施工单位降低利润改善构件的养护条件;对施工单位而言,对这种做法则是具有相当的排逆性与违愿性.因此,除非重大、重要、且可为施工方带来加类利益的工程,施工才可能将较多资金用于改善构件的养护条件;否则,各施工方不可能也不会降低自身利润来作到规范规定的构件养护要求,尤其是商品混凝土的兴起为施工方找到一种责任推诿的途径.
规范规定用于检验混凝土构件强度的试件的“同条件养护”,只是作为检测结构混凝土施工水平的方式之一;其养护要求下的混凝土强度,只能是最高施工技术水平的一种体现.它与工程构件养护情况的差距,反映了施工作业下的混凝土强度与所能且应达到的最高强度的差距;而与标准养护下的混凝土强度差距,则是反映了工程施工最高技休水平与混凝土本身所具有的强度水平的差距.结构构件的养护,如果严格按照规范要求的“构件养护”方式,其强度（“同条件养护”下的试件检测）也只能达到“标准养护”条件下的90%（按D.0.3.条件中的折算系数1.10计算）;在现实施工中,混凝土构件受诸多因素影响（其中最主要的是施工作业影响）,其强度尚不能达到规范规定的相对严格的“构件养护”要求的强度,更莫论标准养护要求的混凝土强度.
在标准养护与同条件养护以及实际构件养护之间处于一种相互脱节,以及规范要求的“同条件养护”的混凝土强度尚不足以真实体现构件混凝土强度的现状下,我国相关标准中依然有“采用标准养护方式的混凝土试件检测评定构件混凝土强度”的规定,未尚不是一种遗憾,其所引发的错误指导工作造成的危害,将不堪设想.如:“《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）第7.1.2条,以及《混凝土强度检验评定标准》（GBJ107-87）第3.0.5条、第3.0.6条（注:《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204中还有采用“同条件养护下的混凝土试件强度检测评定构件混凝土强度”的规定,如:第10.1.3条、处10.1.4条、第10.1.6条的规定,此处暂且不谈其条文之音的矛盾性）
工程质量的优劣,就是混凝土构件自身质量的优劣,而非试件强度的优劣;标准规范的有关规定,不能无视工程施工技术水平与标准工艺之间的差异性;标准工艺下制作、养护的试件强度不是结构混凝土强度,不能代替或等同于近似工程情况的同条件养护试件强度;对构件本身进行的破损或非破损的检测工作,也正说明了这一问题.因此,标准养护对工程施工完全不适用,而且对工程混凝土强度的检测也没有多大的意义;如果采用标准养护来要求混凝土构件,则是一种不现实的主观要求,即标准养护只能作为一种对混凝土构件养护要求的意愿目标出现,而不能作为规则要求来实施.
二.标准养护的适用情况:
标准养护自身的精细度与严格性,决定了它作为养护方式所使用的局限性;然而其自身的存在,又是诸多材料性能得以检测体现的统一的养护依据.其适用性主要表现在以下向方面进行:
1.对胶凝材料及混凝土质量性能的控制:
组成混凝土的胶结材料,如:水泥、粉煤灰、混合物等,其性能受外界养护因素影响很大,不同养护条件下,检测结果都不相同,为了判定材料性能的优劣性,就要使用材料性能具有可比性;因此,试验材料就必须在一个较为理想的统一而标准的养护条件下进行养护,否则,如果没有一个统一而标准的养护手段,必然导致检测结果的混乱与取用的不便;相对严格、精细的“标准养护”,正是尽可能减少了外界因素的干拢影响,使材料性能得以真实体现,并且有相对真实的可比性.同样,对混凝土自身性能的检测也需要一个统一而标准的养护条件,因此,混凝土强度等级的划分、力学性能、耐久性能以及长期性能,也应以标准条件下的性能为依据.我国相关标准规范对养护要求的标准性也进行具体规定.如:
《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》GB/T17671-1999第4.1试验室:……试体带模养护的养护箱或雾室温度保持在20±1℃,相对湿度不低于90%,试体养护池水温应在20±1℃范围内……（由于新的标准养护规定在2003年实施,故1999年版的《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》GB/T17671中的温湿度与新标准养护略有不同,此处应视作标准养护论）
《混凝土强度检验评定标准》GBJ107-87第2.0.1条;混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值划分……
第2.0.2条:立方体抗压强度标准值系指按标准方法制作和养护的边长为150㎜的立方体试件,在28d龄期,用标准试验方法测得的抗压强度总体分布中的一个值,强度低于该值的百分率不超过5%.
《普通混凝土长期性和耐久性能试验方法》GBJ82-85第2.0.7条:按各试验方法的具体规定,长期性能及耐久性能试验的试件有标准养护、同条件养护及自然养护等几种养护方式……
另外,阿嚏混合材料,如火山灰质混合材料、粉煤矿灰等的“水泥胶砂28d 抗压强度比”
试验方法,都是与水泥胶砂护压强度试验方法一样,依标准养护下的检测结果为依据.
2.为混凝土生产与施工提供参考指导:
混凝土强度等级、力学性能、耐久性能等的检测,都是在统一的标准养护条件下进行的;在某种意义上讲,都算是一种理论性的性能指标.混凝土受诸多因素影响,在生产过种中的性能波动不可避免;检测经规定龄期标准养护的生产取样混凝土试件性能,才能与混凝土理论上的性能指标进行比较,从而控制生产管理水平,减少波动幅度;并采取纠正措施,避免经济损失.
对工程施工方面,如前所说,标准养护下的混凝土强度,只是材料自身能力的体现,它与构件养护条件的差异,反映在强度上,则是体现了施工作业所能达到的技术水平;因此,在施工现场随机取样,并采用与工程施工相同的工艺制作试件,经规定龄期标准养护后检定的试件强度,可作为衡量评定施工水平优劣的方式.
三.结束语:
标准养护使混凝土本身强度（非构件混凝土强度）得到真实体现,为混凝土抵抗荷载提供了精确有效的依据,具有很重要的意义,可以说, 养护条件的要求与实施,反映一个国家的建筑技术水平.然而标准养护对结构混凝土强度的指导作用,才是其真正的目的.混凝土工程施工水平的提高与完善,就是尽可能与规范要求的标准试件作业相接近,缩减二者的强度差距.从养护方面而言,则是实际构件的养护条件尽可能与规范规定的“构件养护”相接近,同条件养护与标准养护相接近.只有在经济能力与工程技术都提升的情况下,采用科学、便利、有效的手段,才能有效缩短工程施工水平与标准要求之间的差距.否则,标准养护体现的强度只能是一种不实用的理论数据.
现今混凝土标准养护的要求,已是极其严格、精细、完善,将混凝土抵抗荷载的能力体现于极致;在研究并完美混凝土标准养护的情况下,如何加强对现有标准规范要求的实施工作,减少与实际施工状况的差距,使混凝土所具有的强度得以充分体现,则是我国建筑行来当前所面临的迫切问题.
鉴于诸多著作资料对混凝土材料养护缺乏应有分析研究,只是按照标准的相关规定进行着不合实情的套用说明;因此,本文在此作对标准养护的适用性进行初步分析,只是希望标准养护的适用性这一问题得到足够的重视.