蒸养时间对粉煤灰混凝土抗压强度的影响.pdf

沙克等 ： 蒸养时间对粉煤灰混凝土抗压强度 的影 响 7 蒸养时间对粉煤灰混凝土抗压强度的影响 沙克 ， 黄艳春 ( 1 哈尔滨市散 装水泥办公室 。 哈尔滨1 5 0 0 0 6； 2 辽宁省建设科学研究院 沈阳1 1 0 0 0 5) 【 摘要】 研究在 6 0 0 C 、 相对湿度 8 0 的蒸汽养护制度下 ， 不同预养时间、 升温时间、 恒温时间及降温时间 对粉煤灰混凝土抗压强度的影响。结果表明： 延长预养时间和升温时间可以明显提高混凝土各龄期的抗压强度； 延长恒温时间可提高混凝土脱模强度 ， 但后期强度大幅度降低 ； 降温时间对混凝土强度影响相对较小。 【 关键词】 蒸汽养护 ； 粉煤灰 ； 强度； 碳化 【 中图分类号l T U 5 2 8 2 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 1 6 8 6 4 ( 2 0 1 1 】 0 8 0 0 0 7 0 2 在混凝土预制构件生产过程中， 通常生产车间面 积有限， 而所需的生产数量巨大 ， 为提高模具的周转频 率 ， 缩短生产周期 ， 经常采用蒸汽养护的方式， 来加速 混凝土的水化反应进度， 促进混凝土强度的增长速率 ， 以达 到提高生 产效率 的 目的 。 但是， 蒸汽养护制度也会对混凝土的性能产生一 些不利影响。如混凝土内部结构在升、 降温过程中会 产生一定的应力， 水、 气的迁移会在混凝土中形成定向 孔隙及微裂纹， 短期内迅速生成的水化产物形貌较差， 可能对水泥后期水化带来不利影响， 使混凝土长期强 度降低。而粉煤灰具有火山灰活性 ， 高温养护条件下， 水泥粉煤灰凝胶体系的水化更趋于复杂 。因此， 本文针对蒸汽养护制度下， 预养时间、 升温时间、 恒温 时间及降温时间等因素 ， 对粉煤灰混凝土强度的影响 开展试验研究 。 1 原材 料及配 合比 试验采用 P0 4 2 5普通硅酸盐水泥 ； I 级粉煤 灰， 主要化 学成分见表 1 ； 中砂 ， 细度模数 2 6 ； 5 2 0 m m连续级配碎石； 萘系高效减水剂 ， 减水率 2 0 。 混凝土配合 比见表 2 。 表 1 粉煤 灰化学成分 水泥 水 粉煤灰 砂 石 减水剂 k gm 一 k gm 一 k gm 一 k g m 一 k g m 一 3 5 0 1 5 0 1 5 O 61 4 1 2 4 6 O 4 2试验 结果与分析 蒸汽养护主要是在高温高湿条件下， 使混凝土的 水化硬化过程加快 ， 从而使混凝土在短时间内达到需 要的强度。合理的养护制度是制品生产中提高生产效 率 ， 得到优质产品的关键。在蒸汽养护过程中， 选择合 适的预养时间、 升温时间、 恒温时间和降温时间， 可在 一 定程度上避免对混凝土内部结构带来 的破坏， 降低 其对混凝土强度发展所带来的一些不利影响。 2 1 预养时问对粉煤灰混凝土强度的影响 预养时间指从混凝土构件浇筑成型到加热升温 之前在常温下放置的时间。预养时间分别采用 0 、 2 , 4 和6 h ， 其它条件均固定为室温 2 0 ， 相对湿度 8 0 ， 升温2 h ， 6 0 c 【 = 恒温 8 h ， 降温 2 h ， 蒸汽养护完毕后立 即 脱模 ， 测试其脱模强度 ， 之后放置于标准养护室 ， 测试 其2 8 d和9 0 d的强度 ， 以研究预养时间对粉煤灰混凝 土抗 压强度的影响 ， 试验结果见图 1 。 龄 期 ， d 图1预养时间对蒸养粉煤灰混凝 土强度的影响 由图 1 可见 ， 相同龄期时， 随着预养时间的延长， 粉煤灰混凝土的抗压强度增大， 远远高于未经预养的 混凝土。未经预养， 直接加温的混凝土脱模强度仅有 3 5 M P a ， 其后期抗压强度也较低， 不足 6 0 MP a ； 而经过 不同时间预养的各组蒸养粉煤灰混凝土的脱模抗压 强度较未预养混凝土提高约 1 0 M P a ， 其 9 0 d抗压强度 提高 2 0 3 3 。但是 ， 随着预养时间的延长， 混凝 土强度增长幅度不大。预养时间由 2 h延长至 4 h时， 混凝土强度增长约 7 ， 而预养时问由 4 h延长至 6 h 时， 混凝土强度仅增长3 左右。 这是因为， 在预养期间， 水泥浆体中形成了一定量 的水化产物， 混凝土具备了一定的初始强度， 密实度提 高 ， 升温后的残余变形减小， 抵御蒸汽养护对结构破坏 作用的能力得以增强。因此 ， 预养时间的长短直接关 口 d W 嘿出辖 低温建筑技术 2 0 1 1年第 8期 ( 总第 1 5 8期 ) 系到混凝土初始强度的高低， 以及混凝土长期强度的 发展 。 2 2 升温时间对粉煤灰混凝土强度的影响 升温阶段是 加快 混 凝 土水 化硬 化过 程 一个 重 要 时期 ， 对蒸汽养护制度下混凝土强度的发展极为重要。 预养2 h 后 ， 分别经 1 、 2 、 3 h的升温过程， 其他条件同 2 1 ， 测试不同升温时间粉煤灰混凝土各龄期的抗压强 度， 试验结果见图2 。 龄 期 ， d 图2 升温时间对蒸养粉煤灰混凝土强度的影响 由图2可见 ， 随着升温时间的延长， 蒸养粉煤灰 混凝土各龄期的强度增大， 经 2 h和 3 h升温到 6 O 的 混凝土抗压强度较经 1 h升温的蒸养粉煤灰混凝土强 度高约 1 3 和 1 9 ， 因此， 升温时间以2 h为宜。 2 3 恒温时间对粉煤灰混凝土强度的影响 预养2 h ， 升温 2 h ， 之后分别恒温 6 、 7 、 8 、 9 、 1 O h ， 其 他条件同2 1 ， 测试不同恒温时间粉煤灰混凝土各龄 期的抗压强度 ， 试验结果见图 3 。 龄 期 ， d 图3恒温时间对蒸养粉煤灰混凝土强度的影响 由图3可见， 恒温时间的越长， 蒸养粉煤灰混凝 土脱模强度越高， 但是后期强度增长幅度越小 ， 2 8 d龄 期时各组混凝土强度接近， 而9 0 d时， 恒温时间越长混 凝土强度越低。经过长时间的高温养护， 混凝土中的 水泥石及其与骨料间的界面处会出现不同程度的微 裂纹 ， 钙矾石可能在微裂纹中形成并生长， 随着龄期的 延长， 促使微裂纹进一步发展 ； 同时， 在较高的温度下 ， 水泥水化所生成的 cs H凝胶会变得较粗糙 ， 水化 产物分散不均匀， 硬化后混凝土的孔隙率较大， 这些都 会造成混凝土结构后期强度降低。 2 4 降温时间对粉煤灰混凝土强度的影响 一 般认为， 降温速率对混凝土的强度影响不大， 但 若构件尺寸较大， 过快的降温速度使得混凝土表里温 差过大， 也会造成混凝土表层产生裂缝。混凝土试件 经2 h预养， 2 h升温， 8 h 恒温后 ， 分别经过0 5 、 1 、 2 、 3 h 降温， 测试不同降温时间粉煤灰混凝土各龄期 的抗压 强度， 试验结果见图4 。 龄 期 d 图4 降温时间对蒸养粉煤灰混凝土强度的影响 由图4可见， 粉煤灰混凝土各龄期抗压强度均随 降温时间的延长而增加， 但增长幅度不大， 从缩短生产 周期的角度考虑， 蒸养粉煤灰混凝土的降温时间1 h 即可。 3结语 ( 1 )适当延长预养时间和升温时间可以明显提高 混凝土各龄期强度， 延长恒温时间可提高混凝土脱模 强度， 但后期强度大幅度降低， 而降温时间对混凝土强 度影响相对较小 。 ( 2 )在6 0 、 相对湿度 8 0 的蒸汽养护制度下 ， 混凝土的预养时间以2 4 h为宜， 升温时间2 h ， 恒温 时间以6 8 h为宜， 降温时间 1 h ； 若为缩短生产周 期， 提高生产效率 ， 可取下限值。 参 考文献 1 尹志敏， 王强， 李德玉轨道板蒸汽养生施工工艺研究 J 公路 2 0 1 0 ，( 8 ) ： 1 6 41 6 8 2 吴建华， 刘运兰， 邓少桢 蒸养混凝土早期强度影响因素研 究 J 宁波大学学报( 理工版) ， 2 0 1 0 ， 2 1 ( 4 ) ： 1 l 2 一l 1 6 3 刘宝举 ，谢友 均 蒸 养超 细粉 煤灰 混凝 土 的强度 和耐 久性 J 建筑材料学报 ， 2 0 0 3， 6 ( 2 )：1 2 31 2 8 ， 收稿 日期 2 0 1 1- 0 5一 O 3 作者简介 沙克( 1 9 5 9一 ) ， 男， 哈尔滨人， 高级工程师， 主 要从事散装水泥 、 预拌砂浆与预拌混 凝土推广应 用管理工作 。 B d 罢 麓 辗 窖、 醚嘿出辗 要越嚼 辖