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养护、养护、养护--混凝土养护为什么这么重要?

编辑:澳门十大娱乐网址大全   发布时间:2017-9-24?
  众所周知,混凝土水泥浆料浇筑振捣完成以后,需要经过一段时间来凝结成型,这段过程需要得到良好的养护。美国混凝土协会(ACI)将养护定义为:“水泥在水分与温度满足的条件下持续水化,水泥混凝土逐渐成熟和硬度发展的过程”。
  水泥水化过程相当缓慢,其早强强度增长较快,养护时间的长短、养护的好坏将直接影响最终砼的强度以及质量。混凝土的初始养护条件决定了水化混凝土表面层的水饱和程度,继而决定表面混凝土保护层的孔隙结构、渗透性、扩散性和吸水率等特性,从而影响着混凝土结构的力学性能和耐久性能。
  影响混凝土养护效果的四个主要因素为:养护温度、养护湿度、养护时间和养护手段。根据所建立的养护温度和湿度的不同,常用的混凝土养护方式有三种:标准养护、自然养护、加温快速养护。

  不同的养护方法对混凝土强度发展规律不同,在加温快速养护方法中,高温干热养护和蒸汽养护无论是前期强度还是后期强度,都要低于热水养护。但二者的后期发展规律不同,高温干热养护后期强度降低的趋势十分明显,而高温蒸汽养护后期强度发展稳定并略有上升。热水养护有利于提高抗压强度,其前期强度随热水养护时间的增加而提高。但热水养护3d后,其抗压强度增长缓慢,再增加热水养护时间对强度的提高不大。


混凝土养护


  (1)养护温度
  养护温度对混凝土的影响表现在3个方面:①水化反应的速率,②混凝土内部结构的特性,③蒸发和干燥速率。
  在保证水分的条件下,温度的升高加快了水化反应速率,促进了混凝土早期强度的发展;如果湿养护条件无法保证,会导致毛细管中水分蒸发,用于水化反应的水分相应减少,减缓了胶凝材料的后期水化,对后期强度有不利影响。因此要想让养护温度发挥应用的养护效果,必须要以保证养护湿度为前提。
  养护温度对混凝土强度的发展速度有很大的影响,与所有的化学反应一样,温度的升高能加速胶凝材料的水化反应。研究表明当温度低于某一限值时(这个温度一般为-10℃左右),水泥水化反应将不能进行,混凝土强度停止发展。但是,并不是温度越高对混凝土强度越有利。对于普通的硅酸盐水泥混凝土,早期高温养护能够提高混凝土的早期强度,但是后期强度会回缩。对于早期高温养护造成混凝土后期强度回缩的原因大概有以下几点:①初始水化速率的加快阻碍后期水化,水化产物分布不均匀,造成混凝土中强度的薄弱区域。②混凝土后期水化程度低。③生产的水化产物胶空比大、质量差。④水化高热的热应力造成界面过渡区的微裂缝气泡膨胀和水分迁移造成定向孔隙。⑤石膏与C3A反应受阻。
  为了弥补高温水养护造成的混凝土后期强度的衰减,需要控制养护中的俩个因素:预养时间和升温速度。一定的预养强度可以使混凝土具有抵御高温应力的能力,避免内部产生过多微裂缝,同时能够使水化产物均匀分散;另一个支持高温水养护需要一定预养强度的证据是给石膏与C3A反应留出时间,高温下石膏的溶解度很低,其中一部分不能立即和C3A反应,会导致混凝土中发生类似硫酸盐侵蚀的膨胀反应。
  除此之外,高温养护混凝土后期强度的降低程度还与混凝土的组成有关,降低水灰比或掺入矿物掺和料将有助于缓解高温养护所造成的高温负效应。高温养护所造成的负效应随着水灰比的降低而降低。因此,在混凝土中掺入粉煤灰、矿渣和硅灰可以弥补高温养护造成的混凝土性能损失,相对而言,硅灰作用最好,如对于水胶比为0.28的混凝土,掺入硅灰后已基本消除了高温负效应;粉煤灰次之,其效果也比较明显;效果最差的是矿渣。
  (2)养护湿度
  自然条件下硬化的混凝土,其强度增长速度取决于水泥的特性、混凝土配合比以及周围介质的温、湿度。湿度适中,水泥水化能顺利进行,使混凝土强度得到充分发展。如果湿度不够,混凝土会因失水干燥而影响水泥水化作用的正常进行,甚至停止水化,降低混凝土的强度。在其他条件相同的情况下,周围介质的温湿条件决定了混凝土的质量和构筑物的耐久性。
  (3)养护龄期
  由于水泥的水化是一个缓慢的过程,所以水泥混凝上的强度发展需要时间。一般来说,混凝土强度随龄期的延长而提高,其增长速度在早期较快,后期逐渐变缓。养护时间越长,水泥的水化程度越大,水化产物也会增加并填充毛细孔,减少孔隙率,使水泥石致密。毛细孔的贯通程度减少,渗透性自然降低,耐久性能提高。
  尤其对掺有矿物掺合料的混凝土,由于矿物掺和料的二次水化反应速度缓慢,再加上水泥熟料被掺合料代替后水化产物生成量减少,导致混凝土毛细孔被水化胶凝产物填充的速度减缓,早期强度较低;但随着养护龄期的延长,水泥水化程度的增加及矿物掺和料的二次水化反应的不断进行,混凝土后其强度会赶上甚至会超过基准混凝土,其中的毛细孔逐渐被水化产物填充,孔径减小,连通性减弱,渗透性降低。
  但是单纯通过延长初始湿养护时间来提高粉煤灰混凝土性能的方法对现场施工来说是不经济的,其提高幅度也是有限的。研究表明:常温条件下(20℃)持续水养护,粉煤灰混凝土(25%替代率)28天粉煤灰的反应程度不足5%,即使连续湿养护到180天其反应度也才达到15%左右。

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