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    常州市江邊水泥制品有限公司

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    混凝土是有生命的

    承蒙《混凝土世界》雜志社的信任,約我寫幾篇文章,并從本月辟專欄發表。這些年來,一直做這方面的技術工作,有幾點感想,寫出來供大家批評指正吧。

    前些天,我去給某省協會培訓,是關于混凝土的質量控制和病害案例分析的。當時我提到:混凝土是有生命的!要用對生命的敬畏來對待混凝土,我想就怎么認識混凝土的生命與大家交流下吧。

    提到生命,我們先看看人體生長發育的幾個年齡階段與特征!

    生長發育是有階段性和有程序的連續過程。在這一過程中有量的變化,也有質的變化,因而形成了不同的發育階段,各階段都有其一定的特點。根據這些特點,再加上生活環境的不同,就把人的生長發育過程劃分為以下幾個階段。

    (1) 胚發育并形成胎兒期:從受精卵開始分化,直至大體成形,形成內胚層、外胚層、中胚層三層組織。從妊娠8周至胎兒出生形成,此期以組織及器官的迅速生長和功能漸趨成熟為特點。

    (2) 新生兒期:從胎兒出生開始至生后28天。全身各系統的功能從不成熟轉到初建和鞏固是此期特點。

    (3) 嬰兒期:指生后至1周歲,嬰兒期的特點是生長特別快。1年內體重是出生時的3倍,身長可達到出生時的2倍。此期必須加強營養要素,才能預防營養不良及消化不良。否則易發生佝僂病等。

    (4) 幼兒前期:1-3歲,此期體格生長速度比嬰兒期漸變緩慢,在斷奶后如對營養供應不加重視,往往可引起身高不增或少增。

    (5) 幼兒期:3-6歲,相當于目前"幼兒園"階段。此期的特點是生長發育變慢。

    (6) 童年期:6-10歲,此期特點是腦的形態結構基本完成,智能發育進展較快,能較好地綜合分析、認識自己。此期要保證足夠的營養,加強體育鍛煉。

    (7) 青春發育期:約10-18歲,這是童年過渡到成年的發育階段。

    相對應著,混凝土的生產與服役過程可以歸納為:

    (1)混凝土生產:按規定的下料順序和時間間隔下料后,按照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7d:這時候相對28d強度,7d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7d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!養護不到位后期強度大幅度損失?。▓D1)

    (4)混凝土澆筑7d-28d: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28d-56d:,這個時期強度發展明顯變緩,但仍在增長,對于大體積混凝土或大摻量礦物摻合料混凝土,往往以56d強度作為依據。

    (6)混凝土工程驗收:這一般在1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。

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    圖1 不同養護方式對混凝土強度的影響

     

    我們人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,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,也只能長胖而不會長身高!

    人在環境溫度為20℃左右時最舒服,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,均處于最佳狀態。廣西巴馬是著名的長壽之鄉,年平均氣溫正為20℃左右。因此科學家說,巴馬壽星之所以多,得益于最佳環境溫度,得益于人和自然的和諧相依。

    我們再看看混凝土對于溫度的敏感性(圖2),圖2時不同養護溫度下對混凝土28d強度的影響。不難看出,混凝土最適宜的溫度也是20度,與人體恰好一致!

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    圖2 養護溫度對混凝土強度的影響

     

    對于人均壽命,看一看營養與人均壽命的關系。從圖3可以看到,隨著我國經濟實力的不斷發展,人民生活水平不斷在提高,我國的人均壽命也不斷在增長!

     

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    圖3 我國平均壽命變遷

     

    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,水泥顆粒進一步水化,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。最終進入硬化期,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。

    前段我去某省處理早期混凝土回彈強度偏低問題,業主和監理單位總提出要更換水泥,調整配比。我看了看水泥檢測報告,原材料檢測報告和配比,指出沒有更換的必要,沒有任何意義!回彈強度不高的主要原因并非材料和配比原因,關鍵在于養護!最關鍵的是早期養護!

    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!這將面臨重大損失!我與他們講,趕緊搭棚并且噴濕,保溫保濕養護,越早養越好,就像給小孩子加營養期望長高,晚了就沒用了!混凝土構件放時間太長了再養也無濟于事了,建設方按建議養生,一周后全部合格!

    在植物學家眼里,只要保障陽光和營養,植物生長時自然的事,不用干預!

    在混凝土工程中,只要保障溫度和水分,強度增長性能提高是自然的事,不必擔心!

    混凝土是有生命的,要用對生命的敬畏對待混凝土!

    文章來源:微信公眾號:砼享未來聞寶聯技術空間


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