養(yǎng)護(hù)制度對混凝土抗壓強(qiáng)度的影響

主要思路

　　混凝土澆筑完畢后，在一個相當(dāng)長的時間內(nèi)保持適當(dāng)?shù)臏囟群妥銐虻臐穸?，滿足混凝土的良好硬化條件，創(chuàng)造滿足這種硬化條件所采取的措施，稱為混凝土的養(yǎng)護(hù)。溫度、濕度及養(yǎng)護(hù)延續(xù)的時間構(gòu)成了混凝土養(yǎng)護(hù)的三大要素。

　　長期以來，由于不良的養(yǎng)護(hù)產(chǎn)生的缺陷對混凝土的影響沒有引起施工人員的重視，所以對養(yǎng)護(hù)的重要性的認(rèn)識也沒有隨著混凝土技術(shù)的進(jìn)步而提高；同時，受技術(shù)水平、質(zhì)量意識、價格成本等因素的影響，對混凝土養(yǎng)護(hù)沒有采取科學(xué)的方法，因養(yǎng)護(hù)不當(dāng)造成結(jié)構(gòu)混凝土出現(xiàn)裂縫、麻面、強(qiáng)度低、耐久性差等病害日趨增多。

　　本文從養(yǎng)護(hù)溫度、養(yǎng)護(hù)濕度及養(yǎng)護(hù)齡期等幾個方面分析了不同的養(yǎng)護(hù)制度對混凝土抗壓強(qiáng)度等力學(xué)性能的影響。

試驗過程

　　試驗用原材料

　　(1)水泥         南通華新P·O 42.5水泥
　　(2)粉煤灰      I級粉煤灰
　　(3)磨細(xì)礦渣  S95級磨細(xì)礦渣
　　(4)細(xì)集料     II區(qū)中砂，其細(xì)度模數(shù)2.6。
　　(5)粗集料    石灰?guī)r碎石，其粒徑范圍為5mm~31.5mm。
　　(6)外加劑     江蘇省建科院生產(chǎn)的JM-10高效減水劑。

　　試驗用配合比

　　養(yǎng)護(hù)方案

　　試驗結(jié)果與分析

　　考察了不同養(yǎng)護(hù)制度對混凝土抗壓強(qiáng)度的影響規(guī)律。試驗結(jié)果表明不同的養(yǎng)護(hù)制度對混凝土的早期（7d）抗壓強(qiáng)度的影響較小，而對28d抗壓強(qiáng)度有很大影響，對混凝土90d抗壓強(qiáng)度影響更大。

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養(yǎng)護(hù)制度對不同種類混凝土抗壓強(qiáng)度的影響試驗結(jié)果

結(jié)果分析

　　1、養(yǎng)護(hù)濕度對混凝土抗壓強(qiáng)度的影響

　　水泥的水化反應(yīng)是以水為反應(yīng)物的，所以水的存在是水泥水化反應(yīng)發(fā)生的必要條件。比較養(yǎng)護(hù)條件A和D下混凝土的抗壓強(qiáng)度，高養(yǎng)護(hù)濕度（A）下，混凝土的抗壓強(qiáng)度隨著齡期以較大的增幅增長，而低養(yǎng)護(hù)濕度（D）下混凝土的抗壓強(qiáng)度在水化早期有一定程度的增長，后期增幅較小甚至幾乎不增長。D下混凝土的28d抗壓強(qiáng)度與標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下的混凝土相比降低了近18%左右。而90d齡期時，這種差距已經(jīng)達(dá)到了40%以上?？梢灶A(yù)見，隨著齡期的增加，它們之間的差距還會進(jìn)一步加大。

　　2、養(yǎng)護(hù)溫度對混凝土抗壓強(qiáng)度的影響

　　比較養(yǎng)護(hù)條件D和F下混凝土的抗壓強(qiáng)度，養(yǎng)護(hù)溫度的變化對混凝土早期強(qiáng)度的影響較大。35℃高溫養(yǎng)護(hù)的混凝土7d抗壓強(qiáng)度較高，而28d和90d抗壓強(qiáng)度較低。養(yǎng)護(hù)溫度對混凝土中水泥水化過程的影響主要基于兩個方面的原因，其一即是溫度升高水泥的水化反應(yīng)加快，晶體形成速度加快，其二即是溫度升高混凝土中自由水分向干燥空氣中的蒸發(fā)速度加快，混凝土將很快到達(dá)內(nèi)部缺水狀態(tài)，從而抑制了水泥的水化反應(yīng)。

　　混凝土處在低濕度環(huán)境中，高溫條件加速了混凝土內(nèi)部的水分向空氣中揮發(fā)，35℃高溫環(huán)境下的混凝土中相對濕度下降的快，其28d抗壓強(qiáng)度低。并且由于水化產(chǎn)物在高溫養(yǎng)護(hù)條件下的快速形成、隨機(jī)分布將導(dǎo)致水化產(chǎn)物均布分散性變差，水泥石中容易產(chǎn)生大量的缺陷，這樣的缺陷是混凝土后期強(qiáng)度增幅較小的原因。

　　江蘇省夏季日最高溫度達(dá)35℃以上，工程工地的日平均溫度將會高于35℃，夏季施工時混凝土的養(yǎng)護(hù)溫度將達(dá)到35℃以上，如不充分保濕養(yǎng)護(hù)將對混凝土的后期強(qiáng)度增長有一定的負(fù)面影響。

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　　3、早期養(yǎng)護(hù)時間對混凝土抗壓強(qiáng)度的影響

　　養(yǎng)護(hù)條件A、B和C下混凝土抗壓強(qiáng)度變化較小，這說明在水泥水化早期對混凝土施以一定時間的濕養(yǎng)護(hù)可以使混凝土的抗壓強(qiáng)度不降低，這對于工程混凝土的現(xiàn)場施工有很好的指導(dǎo)意義。因為，混凝土施工現(xiàn)場很難保證對混凝土全齡期的養(yǎng)護(hù)，那么選擇一個時效性高的養(yǎng)護(hù)齡期就顯得非常必要。而由本試驗結(jié)果可知，在混凝土中水泥水化早期施以一定的養(yǎng)護(hù)手段對混凝土抗壓強(qiáng)度的保證有一定的積極作用。同時也可以看出，養(yǎng)護(hù)齡期越長對后期抗壓強(qiáng)度的增加越有利。所以建議施工現(xiàn)場根據(jù)工程的實際情況選擇至少兩天保濕養(yǎng)護(hù)。對于重要工程和工程的重要的部位應(yīng)選擇不少于一周的保濕養(yǎng)護(hù)。

　　4、養(yǎng)護(hù)制度對由不同膠凝材料組成的混凝土的抗壓強(qiáng)度的影響規(guī)律

　　通過比較不同膠凝材料組成混凝土7d抗壓強(qiáng)度數(shù)據(jù)可知，養(yǎng)護(hù)制度對CF20S0的抗壓強(qiáng)度影響最大，CF0S0次之。通過對28d抗壓強(qiáng)度數(shù)據(jù)分析可知，養(yǎng)護(hù)制度對CF30S0影響最大，而CF0S30影響最小。90d齡期抗壓強(qiáng)度的比較發(fā)現(xiàn)，這幾種養(yǎng)護(hù)制度對CF30S0影響最大，而CF0S30影響最小。綜合上圖中所有數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)養(yǎng)護(hù)制度對摻加粉煤灰的混凝土的影響最大，而摻加礦渣的混凝土受養(yǎng)護(hù)制度的影響較小。這可能與混凝土早期結(jié)構(gòu)的形成速度有關(guān)。由于水膠比和礦渣活性緣故，摻礦渣混凝土的早期強(qiáng)度較高。進(jìn)而能夠在水化早期形成良好的水泥石結(jié)構(gòu)，可以有效地抵抗由于水分蒸發(fā)和水化反應(yīng)所帶來的收縮應(yīng)力 。

　　同時也能在一定程度上減少混凝土內(nèi)部骨料邊緣界面過渡區(qū)中微細(xì)裂紋的產(chǎn)生，提高混凝土的后期強(qiáng)度和耐久性。同時，由于混凝土內(nèi)部膠凝材料水化速度較快，生成的CSH凝膠數(shù)量較多，這樣就可以填充較多的本來由水泥顆粒和水占據(jù)的空間，降低混凝土基體中毛細(xì)孔含量，細(xì)化毛細(xì)孔孔徑，使水分散失過程的勢壘增加，提高混凝土自身的保水能力。進(jìn)而為膠凝材料的進(jìn)一步水化提供了優(yōu)越的條件，并最終提高混凝土的抗壓強(qiáng)度。

結(jié)論

　　與全程置于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室(T=20℃,RH≥90%)內(nèi)養(yǎng)護(hù)的混凝土相比，置于自然環(huán)境(T=20℃,RH=65%)下混凝土其強(qiáng)度性能降低十分明顯，當(dāng)混凝土置于高溫環(huán)境(T=35℃,RH=65%)中時降低程度更大。并且這種降低隨著齡期的延長而更加明顯 。
當(dāng)早期對混凝土施以一定齡期(2d或7d)濕養(yǎng)護(hù)(T=20℃,RH≥90%)，混凝土材料的強(qiáng)度能得到較大程度的提高。

　　對于不同膠凝材料的組成的混凝土，不同養(yǎng)護(hù)制度對粉煤灰混凝土的影響更大。

　　對于養(yǎng)護(hù)困難的施工環(huán)境應(yīng)在早期（7d）對混凝土施以水養(yǎng)護(hù)，這樣可以一定程度的增加混凝土的密實性，使混凝土的強(qiáng)度提高，這對于現(xiàn)場混凝土施工有一定指導(dǎo)意義。