蒸汽养护对混凝土性能的影响分析

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1、蒸汽养护对混凝土性能的影响分析杨昆（石家庄市公路桥梁建设集团，河北石家庄050000）摘要：蒸汽养护在缩短混凝土养护时间、加快施工进度等方面具有积极作用，但也会对混凝土性能产生不利影响。分析蒸汽养护过程中静置时间等参数对混凝土强度的影响机理，探讨蒸汽养护混凝土耐久性下降的原因以及通过添加矿物掺合料等方式提高其耐久性的方法，对合理使用蒸汽养护制度、积极发挥蒸养混凝土优势具有借鉴意义。关键词：蒸汽养护；混凝土；抗压强度；耐久性0引言混凝土是土木工程中最重要的建筑材料之一，具有原料丰富、成本低、抗压强度高、使用广泛等显著特点，特别是随着我国基础建设和城市化建设的快速发展，对混凝土的需求量也与

2、日俱增。但混凝土对养护条件、养护时间等方面的要求较为严格，这在一定程度上会导致工期延长、生产效率降低。因此，通过改善传统养护条件，在满足工程要求的基础上尽可能地降低混凝土养护时间，对提高模具周转、缩短生产周期、加快施工进度等具有重要意义。蒸汽养护通过升温可以加快混凝土中水泥的水化速度，并使混凝土早期强度显著提高，同时蒸汽本身又具有生产运输成本低、含热量高、湿度大等优势。因此，蒸汽养护作为一种常用的加速养护方法，已被广泛应用于混凝土预制构件生产等领域。但在快速水化的同时，蒸汽养护往往会对混凝土的后期强度和耐久性等产生不利影响[2]。因此，有必要分析蒸汽养护对混凝土性能的影响因素，为合理选

3、择蒸汽养护参数、提高混凝土质量等提供参考依据。1混凝土的蒸汽养护混凝土的蒸汽养护过程主要包括以下阶段：（1）静置期。即混凝土浇筑完毕至混凝土初凝之前的阶段。在此期间，混凝土中的水泥开始发生水化反应，混凝土得到初始硬化并获得一定的初始结构强度，这将有助于其抵抗升温期的膨胀变形。通常静置时间越长，混凝土抵抗升温期破坏的能力越强，但这不利于提高生产效率。（2）升温期。即按照一定速率将混凝土原始温度上升至养护温度的阶段。在此期间，升温速率不易太慢，否则养护周期长；但也不易过快，否则容易导致混凝土因体积膨胀太快而产生温度变形和裂缝。在升温过程中，为避免因蒸汽冷凝而导致的混凝土表面起皮现象，可以在

4、混凝土表面覆盖薄膜。（3）恒温期。即混凝土或其周围温度维持在养护温度的阶段。在此期间，将发生一系列影响混凝土硬度及其耐久性的化学反应，因此这也是蒸汽养护中最重要、最关键的阶段。（4）降温期。即按照一定速率将混凝土由养护温度降低冷却至室温的阶段。在此期间，降温不易过快，否则容易导致混凝土因表面和内部温差大而产生拉应力裂缝。同时，还要注意环境湿度，防止因水分散失而破坏混凝土内部结构。在以上四个阶段中，静置时间、升温速率、恒温温度、恒温时间和降温速率等是影响混凝土综合性能的重要参数[3]，而这些参数的不同选择和组合，则会对混凝土内部结构产生不同的影响，并导致其性能产生明显差异。因此，需要对蒸

5、汽养护制度及相关参数选择进行合理配置和优化。2蒸汽养护对混凝土强度的影响2.1静置时间的影响混凝土在刚浇筑完成后，水化热反应尚未达到混凝土硬化的程度，因此需要一段静置时间使混凝土达到稳定。静置时间的长短关系到混凝土初期结构强度的高低，也关系到升温期混凝土抵抗膨胀破坏的能力。因此，适当的静置时间对混凝土的早期强度或晚期强度均有较好的效果。通常蒸汽养护中如果升温速率较高，就需要较长的静置时间，以使混凝土形成足够的初始强度来减少升温期裂缝的生成。反之，则可以缩短静置时间。在实际生产中一般为1～3h。2.2升温速率的影响如果静置时间选择合理，通常升温速率对混凝土强度的影响并不是太大。但如果静置

6、时间设置不合理，则过高的升温速率就会对混凝土强度造成不良影响，导致混凝土强度变差。这主要是因为在混凝土初始结构强度不高的情况下，随着温度的快速升高，混凝土内部各成分特别是水汽的热胀作用会导致形态各异的裂缝出现，典型的如放射性裂缝、界面裂缝、网状裂缝等。同时，较高的升温速率也会加大混凝土表面与内部的温度梯度，从而出现热应力裂缝。而上述裂缝的出现会破坏混凝土结构并降低其强度。一般在气温较低的时节，升温速率可以控制在15℃/h左右；在气温较高的季节，升温速率可以适当提高，但不宜超过25℃/h。2.3恒温温度和恒温时间的影响混凝土强度主要受水化程度的控制，水化程度越高，则混凝土的强度越高。因此

7、，提高养护温度或增加恒温养护时间可以加快混凝土的水化反应速度，进而提高混凝土的早期强度。但养护温度越高、恒温养护时间越长，其对混凝土膨胀的影响也就越大，这就容易产生对混凝土不利的孔隙及内部裂缝，进而降低其后期强度。此外，提高养护温度除了能提高水泥的水化速率外，同时也会加速粒料表面成分的溶解及释出，并参与水化反应，生成结晶较为完全的水化产物。在低温时，水化产物因有足够的时间扩散会均匀分布和沉淀，但随着养护温度的升高，水化反应速率会超过水化产物的扩