恒、变负温养护制度对混凝土强度增长差异分析.pdf

低温建筑技术 2 0 1 2年第 3期( 总第 1 6 5期 ) 恒 、 变负温 养护制度对混凝土强度增长差异分析 魏成明 ( 齐翔建工集团有 限责任公 司 黑龙江齐齐哈尔1 6 1 0 0 5 ) 【 摘要】 结合工程实例， 通过对 C 5 0 F 3 0 0级负温混凝土在恒、 变负温养护制度下的强度发展规律进行系统 的研究， 从而总结其在不同养护条件下强度发展规律 ， 为实体结构混凝土强度增长规律积累数据， 从而达到保证 混凝土施工质量和准确预测实体结构混凝土强度的目的。 【 关键词】 恒、 变负温养护； 混凝土； 养护制度； 强度 【 中图分类号】 T U 5 0 2 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 1 6 8 6 4 ( 2 0 1 2 ) 0 3 0 0 8 4 0 2 某高铁工程轨道层 C 5 0级结构混凝土拟于2 0 1 0年 1月 中、 下旬进行冬期施工， 从当地历年的气象资料来看， 1月份 的最低气温可达 一 3 0 以下， 最高气温也在 一1 5 C左右， 这 对混凝土结构施工是个严峻考验， 为确保本工程高耐久性 负温混凝土能顺利地生产、 运输与浇筑、 硬化， 施工前进行 了不同恒、 变负温养护制度下混凝土的强度发展规律试验 研究， 以此积累充分试验数据， 来指导严寒气候条件下轨道 层结构混凝土的冬期施工。 1 恒、 变负温养护制度下混凝土强度发展规律研究 ( 1 ) 养护制度的设计。考虑混凝土在实际浇筑与养 护环境、 出现意外断电、 停止供暖等不利条件下可能所处环 境的温度， 研究中采取 6种不同的恒、 变温养护制度， 分别对 恒、 变负温养护制度下混凝土强度增长的差异进行研究。6 种养护制度设计如下： 恒负温 一 5 C 养护； 恒负温一1 0 C 养护； 恒负温 一1 5 C养护； 正负温交替 +5一一 5 养护； 变负温0一1 0 C 养护； 变负温 一 5一1 5 C 养护。 ( 2 ) 混凝土配合 比设计。研究采用哈尔滨虎鼎牌 P 0 4 2 5普硅水泥、 中砂、 5 2 5 m m碎石、 级粉煤灰、 早强 防冻型聚羧酸盐减水剂。 试验配合比设计方案见表 1 ， 其中胶凝材料总量为 4 9 5 ， 试验中保持胶凝材料总量不变， 调整水泥与粉煤灰的比例。 表 1 C 5 0级负温混凝 土配合 比 k g m 譬 嘿 H 孽 2 恒、 变负温养护制度下混凝土强度发展规律 2 1 恒负温养护制度下混凝土强度发展规律 一 5 、 一1 0 、 一1 5 恒负温养护制度下混凝土的强度发展 规律列于图1图6 ， 从中可看出： ( 1 ) 一5 C 恒负温养护条件下， 一7 d时 1 样7 # 混凝土 强度已达 2 3 11 1 4 M P a ， 分别为标准养护混凝土 2 8 d强度 的3 7 3 一2 1 ， 已达到混凝 土受冻 临界强度 的规定。 一 1 0 恒负温养护条件下， 一7 d时强度达到 1 2 5 M P a和 9 7 M P a ， 比 一 5 养护条件下的强度有所下降， 但也已达到 受冻临界强度。一1 5 恒负温养护条件下， 混凝土在负温下 强度增长缓慢 ， 至 一 2 8 d时 ， 其强度也仅达到 2 73 3 MP a 之间， 说明工程所选用防冻剂在掺量为 4 时仅适用于 一 1 5 以上气温条件下使用。 ( 2 ) 由一1 d一 2 8 d养护龄期的延长， 一 5 与 一l O 负温高性能混凝土强度持续增长， 至 一 2 8 d 时 ， 一5 养护的 混凝土强度已达到标准养护混凝土强度 的5 4 6 l ， 一 1 0 C 养护的混凝土强度已达到标准养护混凝土强度的 3 9 4 2 ； 但 一1 5 条件下的强度却几乎不增长。 ( 3 ) 随着粉煤灰掺量的增加 ， 混凝土在负温下强度增 长速率减慢。 一5 时， 一2 8 d时的强度由最高的3 7 8 MP a 下降至 1 9 2 M P a ， 下降了2 6 ， 说明负温条件下粉煤灰掺量 的提高， 对混凝土在负温强度增长产生影响。 ( 4 ) 负温转正养护后， 混凝土强度迅速增长。一5 时， 粉煤灰掺量在 3 0 以内的混凝土， 一 7+ 2 8 d强度已超过 标准养护 2 8 d的强度 ， 至 5 6 d时， 已达到标准养护混凝土 2 8 d 强度的 1 0 6 一1 1 7 ， 说明在 一 5 C 恒负温条件下， 混凝 龄期 d 龄期， d 龄期f d 龄期， d 图l 一 5 恒负温养护混凝土 图2 5 T ： 恒负温养护7 d 转标养 图3 一 l O 恒负温养护混凝土图4 1 0 * C 恒负温养护7 d 转标养 强度发展规律 混凝土强度发展规律 强度发展规律 混凝土强度发展规律 善越惑出 魏成明： 恒 、 变负温养护制度对混凝 土强度增长差异分 析 龄期， d 6 0 日 罨 4 O 想 2 O O 3 7 1 4 2 8 5 6 龄期， d 龄期， d 日6 0 螽 4 o 蓄 2 0 0 3 7 1 4 2 8 5 6 龄期， d 图5 1 5 ( 3 恒负温养护混凝土 图6 1 5 E恒负温养护7 d 后转标养 图7 + 5 5 E变负温养护 图8 + 5 _ _ 5 C 变负温养护7 d 转 强度发展规律 混凝土强度发展规律 混凝土强度发展规律 标养混凝土强度发展规律 ( 注： VA_ k l l 中编号 2 2 4一l 一2 2 4 7的水泥用量分别为 4 6 0 、 4 3 0 、 4 0 O 、 3 7 0 、 3 4 0、 3 1 0 、 2 8 0 k g m ； 编号2 2 5 1 、 2 2 5 2的水泥用量分别为4 3 0 、 4 0 0 k g m ； 编号 2 2 61 2 2 6 3的水泥用量分别为 4 3 0 、 3 7 0 、 3 4 0 k g m ) 龄期， d 图9 O - 一 l O 变负温养护 混凝土强度发展规律 6 O 皇 蔷4 0 醑 硝 2 O O 3 7 1 4 2 8 5 6 龄期， d 图1 0 0 一 l 0 变负温养护7 d 后 转标养混凝土强度发展规律 洞 l l 龄期， d 龄期， d 图1 1 5 - - 1 s 变负温养护 混凝土强度发展规律 图1 2 5 - - 1 5 口 c 变负温养护7 d 后 转标养混凝土强度发展规律 ( 注 ： V A _ k中编号2 2 7 1- 2 2 7- 4的水泥用量分别为4 6 O 、 4 O O 、 3 1 0 、 2 8 0 k g m ； 编号 2 2 81 2 2 8 3的水泥用量分别为 3 4 0 、 3 7 0 、 4 3 0 k g m ； 编号2 2 9的水泥用量分别为 4 3 0 k g m ) 土未受到冻结损伤。一I O C 条件下， 也具有与 一 5 相同的 规律， 但强度提高率低于 一 5 C时的指标。 一 1 5 C条件下， 恒 负温养护7 d转标准养护后， 混凝土的强度却迅速增长 ， 但至 一 7+ 2 8 d时， 其强度也未达到 C 5 0级设计强度值。 2 2 变负温养护制度下混凝土强度发展规律 由+ 5一 5 、 0一I O C、 一5一一l 5 变负温养护下 混凝土强度发展规律见图7图 1 2 ， 从中可看出： ( 1 ) 变负温养护条件下， 混凝土强度持续增长 ， 其同 龄期强度以及强度增长率均高于恒负温养护条件下混凝土 的强度和增长率。将4 6 0 k g m 3 水泥用量的混凝土变负温养 护与恒负温养护强度对比绘于图1 3 、 图 1 4 。 ( 2 ) +5一5 、 0一l 0 、 一5一1 5 变负温养 护条件下， 当混凝土由负温转正温养护后， 其强度仍持续增 长， 与恒负温养护转正温养护后的相应龄期强度相接近， 尤 其是 一 7+2 8 d与 一 7+ 5 6 d龄期强度。 龄期， d 图l 3+ 5 5 C变负温与一 5 恒负温混凝土强度对 比 龄期， d 图1 4 0 l 0 变负温与一 I O C 恒负温混凝土强度对比 由图1 3 、 图 1 4可看出， 一 5 C 恒负温条件下混凝土各龄 期强度较 +5一5 C变负温相应龄期混凝土强度平均低 3 1 左右， 一2 8 d时低2 7 ； 一1 0 a C 恒负温混凝土各龄期强 度较 0一l 0 变负温相应龄期混凝土强度平均低 4 8 左 右 ， 一 2 8 d 时低 3 6 。 一 5一一 1 5 变负温养护条件下， 混凝土各龄期强度持续 增长 ， 至一 2 8 d以及 一 7+ 2 8 d时的强度均满足施工要求以及 设计要求， 明显高于 一1 5 恒负温养护条件下的混凝土强度。 3结语 通过对变负温、 恒负温不同养护制度下混凝土强度发 展规律的研究表明： 在掺入 4 0 早强防冻型聚羧酸盐减 水剂的条件下 ， 混凝土可以在不低于一1 5 C以上负温环境下 进行硬化； 在恒负温养护制度下， 粉煤灰最大掺量不应超 过3 0 ， 否则混凝土在负温条件下各龄期强度均增长缓慢； 变负温养护制度下， 即使环境最低温度达到 一1 5 c c， 但混 凝土在负温条件下还是负温转正温养护后， 均强度持续增 长， 并最终达到设计要求； 恒负温养护与变负温养护相 比， 混凝土负温强度发展速率平均下降 2 5 3 0 左右， 变 负温自然养护条件更有利于混凝土强度的增长。 参考文献 1 朱卫中负温高强混凝土技术研究进展 J 低温建筑技术， 2 0 0 5 ， ( 8 )： 1 3 2 朱广祥 新型超低掺量混凝土防冻剂 J 低温建筑技术， 2 0 0 8 ， ( 1 )： 23 收稿日期】 2 0 1 I 一 1 2 0 7 作者简介 魏成明( 1 9 5 4 一) ， 男， 齐齐哈尔人， 高级工程师 从事建筑工程施工与管理工作 。 B d 罨 骥 辖 W ， 慧出 F d 罨髓嚼幽 、 髑嚼幽 日 d 罨 瞪幽辖 E d W， 嚼趟 罨髓憩坦