蒸养制度对干硬性混凝土抗压强度的影响.pdf

李家和等 ： 蒸养制度对千硬性混凝土抗压强度 的影响 蒸 养制度对 干硬性 混凝土抗压强度 的影 响 李家和， 索松山 ( 哈尔滨 3 - , 1 1, 大学土木工程学院 。 哈尔滨1 5 0 0 0 6) 【 摘要】 以不同龄期的抗压强度为控制指标 ， 研究了蒸养参数对干硬性混凝土抗压强度的影响。试验结 果表明： 对干硬性混凝土而言， 蒸养制度比较合理的两种： 静养时间3 h 、 升温速率 1 5 h 、 恒温温度 6 0 和恒温 时间8 h ； 静养时间4 h 、 升温速率 1 5 h 、 恒温温度 8 0 和恒温时间 6 h 。 【 关键词】 蒸养制度； 干硬性混凝土； 抗压强度 【 中图分类号】 T U 5 2 8 0 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 1 6 8 6 4 ( 2 0 1 3 ) 0 4 0 0 0 1 一 O 3 F LUENCE oF S TEAM CURD G S YS TE M oN THE CoM PRES S E STRENGTH oF DRY CoNCRETE L I J i a h e ， S UO S o n g s h a n ( S c h o o l o f C i v i l E n g i ， H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y ，H a r b i n 1 5 0 0 0 6 ， C h i n a ) Abs t r a c t： By t e s t i n g c o mpr e s s i v e s t r e n g t h a t di f f e r e n t a g e s ，the i n fl ue n c e o f s t e a m c urin g s y s t e m o n t h e s t r e n g t h o f d r y c o n c r e t e w a s s t u d i e d T h e e x p e r i me n t a l r e s u l t s i n d i c a t e t h a t the s t e a m c u r i n g s y s t e m： ( ! ) p r o c u r i n g t i m e f o r 3 h ， h e a t i n g u p r a t e f o r 1 5 C h ， ma x i m u m t e mp e r a t u r e f o r 6 0 o C， a n d t e mp e r a t u r e h o ld in g t i m e fo r 8 h； p r o c u r i n g t i m e fo r 4 h ， h e a t i n g u p r a te fo r 1 5 C h ， m a x i m u m t e m p e r a t u r e fo r 8 0 a n d t e mp e r a t u r e h o l d i n g t i me for 6 h i s s u i t a b l e o n t h e d ry c o n c r e t e Ke y wo r d s： s t e a m c ur i n g s y s t e m ； d ry c o n c r e t e； c o mp r e s s i v e s t r e n g t h 承重混凝土小型空心砌块进行蒸汽养护时， 具有强度 增长快、 生产周期短 、 占用养护场地少等优点。但与常温养 护相比， 蒸汽养护会导致干硬性混凝土水泥水化产物的数 量及分布的变化， 影响其微观结构， 从而改变干硬性混凝土 宏观物理力学性能， 因此有必要对蒸养干硬性混凝土的物 理力学性能进行研究。 合理的蒸养制度 ， 应尽量避免蒸养对干硬性混凝土性 能发展的一些不利因素， 扬长避短， 而干硬性混凝土的抗压 强度在一定程度上能反映经蒸养后其内部结构的好坏 ， 同 时反映了蒸养制度的优劣。得到蒸养制度与强度之间的相 关性， 并建立合理的蒸养制度 J ， 对于砌块用干硬性混凝土 的配制及质量控制非常重要。 文中结合“ 9 7 3 ” 计划项 目第六课题( 2 0 0 9 C B 6 2 3 1 0 6 ) 和 “ 十二五” 国家科技支撑计划专题“ 砌块整浇墙结构体系用 承重混凝土砌块” 的研究 ， 重点研究了蒸养制度对承重混凝 土小型空心砌块用干硬性混凝土抗压强度的影响， 为砌块 整浇墙结构体系用承重混凝土砌块生产的提供理论基础。 1 试验原材料 及配合 比 ( 1 ) 试验原材料： 试验采用亚泰集团哈尔滨水泥厂生 产的天鹅牌 P 0 4 2 5水泥； 砂为中砂， 细度模数为 2 7 ； 碎 石为 5 1 0 m m连续级 配。 ( 2 ) 试验配合比： 见表 1 。 表 1 干硬性混凝 土配合 比 2实验 结果 与分 析 2 1 养护方式对干硬性混凝土抗压强 度的影响 干硬性混凝土成型后 ， 采取以下三种方式进行养护 ： 蒸汽养护， 静停4 h ， 然后以 1 5 h的升温速率升温至 8 0 ， 恒温 8 h后 自然降温至室温； 标准养护， 成型 l d后脱模再 移入标准养护室( 温度 2 0 3 ， 湿度大于 9 0 ) ； 室外养 护， 成型l d后脱模再移入到室外露天变负温环境中(一 5一 一 1 5 ) 。蒸汽养护完毕后立即脱模， 标准养护、 室外养护 在试件成型 1 d后脱模， 测试干硬性混凝土脱模强度， 其余试 件均移入标准养护室内养护至试验龄期 ， 测试混凝土 3 d 、 7 d 和2 8 d抗压强度， 试验结果见图 1 。 由图 1 试验数据分析可知， 蒸养干硬性混凝土早期抗压 强度明显高于标养和室外养护， 脱模强度增加 1 6 9 5 ； 随 着龄期增加， 蒸养干硬性混凝土后期抗压强度低于标养。 基金项目 “ 9 7 3 ” 计划项 目 第六课题( 2 o o 9 c B 6 2 3 1 o 6 ) ； “ - - Z”国家科技支撑计( 2 0 1 1 B A E I 4 B 0 5 ) 2 低温建筑技术 2 0 1 3 年第4 期( 总第 1 7 8期) 蒸汽养护利用湿热作用加快水泥熟料水化速度 ， 从而 使干硬性混凝土获得较高的初期强度； 但蒸养过程中， 干硬 性混凝土内部的气、 液相在温湿梯度作用下的膨胀和迁移 会造成定向孔隙、 孔结构粗化和界面微裂缝增加等不 良现 象 ， 对干硬性混凝土后期强度的发展产生不利的影响 J 。 2 2 蒸养参数对干硬性混凝土抗压强度的影响 芒 醚 联 幽 龄期， d 图 1养护方式对千硬性混凝土抗压强度的影响 表 2 蒸养 制度方案 ( 1 ) 静养时间。静养阶段也称预养期或前置期， 为混 凝土制品浇注成型后到蒸养开始前在常温环境下放置的阶 段。本试验选取恒温温度8 0 ， 不同的静养时间l h 、 3 b Ah和 6 h ， 蒸养制度方案见表 2 ， 静养时间对蒸养干硬性混凝土抗压 强度的影响如图2所示。 图 2试验数据分析可知： 静养时间增加， 蒸养干硬性 混凝土的脱模强度增加。其中， 静养 1 h时， 混凝土脱模强度 较低， 当静养时间大于3 h时， 混凝土的脱模强度明显提高； 相比静养4 h ， 静养 6 h对蒸养干硬性混凝土的抗压强度的 提高贡献不大； 恒温温度 8 0 C， 当恒温时间大于 6 h 后 ， 静 养 3 h的蒸养干硬性混凝土的后期强度发展不如静养4 h 。 分析其原因， 静养时间的延长使干硬性混凝土获得足够 的初始结构强度， 以抵抗蒸汽养护中蒸汽的热胀作用， 减弱 蒸汽养护对干硬性混凝土后强度增长造成的不利影响 。 ( 2 ) 升温速率。升温阶段是混凝土结构定型阶段， 该 阶段的控制参数升温速率决定着混凝土的蒸养质量。本试 验选取不同升温速率 l 0 、 1 5 、 3 0 C h ， 蒸养制度方案见表3 ， 升温速率对蒸养干硬性混凝土的抗压强度影响见图 3 。 由图3 试验数据分析可知： 升温速率增加对蒸养干硬 性混凝土的脱模强度影响不大； 升温速率 3 0 C h的于硬 性混凝土后期强度增长明显放慢 ， 2 8 d 抗压强度明显低于其 余两组 ， 这是由于过快的升温速率会加速表面水向干硬性混 凝土内部的迁移， 形成大量的连通孔； 同时过快的升温速率 龄期， d 龄期， d 图2 静养时间对蒸养干硬性混凝士抗压强度的影响 会形成分布不均 、 结晶粗大的水化产物， 这些都会对干硬性 混凝土后期强度的发展产生不利的作用。 蓦 憩 出 龄期， d 图3 升温速率对蒸养干硬性混凝土抗压强度的影响 表 3 蒸养制度方案 ( 3 ) 恒温时 间。恒温 阶段是混凝 土强 度 的主要增 长 期， 控制参数是恒温温度和恒温时间。本试验选取恒温温度 8 0 ， 不同的恒温时间2 h 、 4 h 、 6 h 、 8 h 、 l O h和 1 2 h ， 蒸养制度方 案见表4， 恒温时间对蒸养干硬性混凝土抗压强度的影响如 图4所示。 由图4试验数据分析可知， 恒温温度 8 0 C， 恒温4 h 、 6 h 、 8 h 、 l O b和 1 2 h的蒸养干硬性混凝土脱模强度比恒温 2 h分 别增加 2 4 2 、 3 7 2 、 4 5 6 、 5 9 3 和 6 3 5 ， 7 d抗压强 度分别增加 4 4 、 9 O 、 1 2 ， 4 、 1 9 2 和 1 9 4 ， 而 2 8 d 抗压强 度 则 分 别 降 低 了 3 。 6 、 4 7 、 7 4 、 8 7 和 l 3 5 。可见， 恒温时间越长， 蒸养干硬性混凝土脱模强度 、 H d 芝越骥幽辖 H d 芝世鹱幽 李家和等 ： 蒸养制度对于硬性混凝 土抗压强度的影响 3 早期抗压强度呈递增趋势， 而 2 8 d抗压强度呈递减趋势。 分析其原因， 经过长时间的高温养护， 干硬性混凝土中 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 ， 水泥水化所生成的 csH凝胶会变得较粗糙 ， 水化产物 分散不均匀， 这些都会对混凝土后期强度发展产生不利 影响 。 ( 4 ) 恒温温度。硅酸盐水泥混凝土的恒温温度一般 不宜超过 8 O ， 过高的恒温温度， 不仅对混凝土脱模强度提 高有限， 反而可能加重其后期强度损失和耐久性能劣化。 瞩 出 图4 龄期， d 表 5 蒸养 制度方案 表 4 蒸养制度方案 本试验选取静养时间 3 h ， 不同的恒温温度 6 0 、 7 0 C、 8 0 C， 蒸养制度方案见下表 5 ， 恒温温度对蒸养干硬性混凝 土抗压强度的影响如图5所示。 由图5试验数据可知： 恒温温度增加， 蒸养干硬性混 凝土的脱模强度增加。其中， 恒温温度6 o 脱模强度最低 ， 但其后期的强度发展最快， 恒温温度 8 o 脱模强度最高 ， 2 8 d抗压强度反而是最低的； 随着恒温时间增加， 7 0 C和 8 O 的蒸养干硬性混凝土 2 8 d抗 压强度与 6 0 的差距逐 渐 增大 。 养护温度升高， 水泥水化速度加快， 干硬性混凝土脱模 强度以及早期强度增加。但混凝土内部的水由液体向气体 转变的趋势增加， 由此产生的膨胀作用对水泥石内部孔结 构造成破坏， 对蒸养干硬性混凝土的后期强度发展产生不 利的影响 J 。 3 结语 ( 1 ) 蒸养干硬性混凝土早期抗压强度明显高于标准 养护， 且脱模强度增加 1 6 9 5 ， 但后期抗压强度要低于标 龄期， d 龄期， d 图5 恒温温度对蒸养干硬性混凝土抗压强度的影响 准养护， 说明蒸汽养护会对干硬性混凝土后期强度发展产 生不利作用。 ( 2 ) 静养时间增加， 蒸养干硬性混凝土的脱模强度增 加； 相比静养 4 h ， 静养 6 h 对蒸养干硬性混凝土的抗压强度 的提高贡献不大； 恒温时间增加， 静养 3 h的蒸养干硬性混凝 土的后期强度发展不如静养4 h 。 ( 3 ) 升温速率增加对蒸养干硬性混凝土的脱模强度 影响不大； 升温速率 3 0 C h的干硬性混凝土后期强度增长 明显放慢 ， 2 8 d抗压强度明显低于升温速度低的混凝土。 、 ( 4 ) 恒温时间越长， 蒸养干硬性混凝土脱模强度、 早 期抗压强度呈递增趋势， 而 2 8 d抗压强度呈递减趋势。 ( 5 ) 随着恒温温度提高， 蒸养干硬性混凝土的脱模强 度呈递增趋势， 而2 8 d抗压强度呈递减趋势； 前期养护温度 越高， 对干硬性混凝土后期强度发展的不利作用越大。 参考文献 1 V i k t o r Me e h t e h e r i n e ，U l n i e h P a l z e r 干硬性 混凝土制 品生产工 艺与技术的现状 J 混凝土砌块生产与应用。 2 0 1 0 ， ( 2 ) ： 9 2 】 陈锦文， 韩学峰 干硬性混凝土在机制预 块中的应用 J 】 科学之友 ， 2 0 1 0 ， ( 5 ) ： 2 02 l I 3 彭波 蒸养制度对高强混凝土性能的影响 D 武汉： 武汉理 工大学 ， 2 O 0 7 ： 8 38 9 收稿日期】 201 3 - 0 1 - 2 1 作者简介】 李家和( 1 9 6 1 一 ) 男， 哈尔滨人。 教授， 从事高性能 混凝土性能研究 善麒嘿龃 要 越嘿龃