混凝土的加热养护

混凝土的加热养护

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混凝土的加热养护

阿卜杜库杜斯

摘要：混凝土电气加热蓄热升温、恒温、降温三个养护过程温度变化规律可用吴震东

方程精确地描述, 从而使混凝土在电极加热法有一套精确的热工计算公式。

关键词:混凝土;电极加热法;冬季施工

引言

随着西部开发大战略的实施, 青藏铁路, 西气东送, 交通路网等一批举世瞩目的大工程, 大项目拉开了西部大开发的序幕, 而混凝土工程是这些基础建设项目的主导工程。我国

西北地区虽然气温寒冷, 冬期施工长达5— 6 个月之久, 但电力资源十分丰富, 若混凝

土冬期施工采用电气加热辅以蓄热保温方法, 既可避免环境污染又可加快建设速度, 保

持整个冬期连续施工。

1 混凝土的养护

混凝土的养护，是指在浇注成型完成后，在混凝土坯体周围维持适当的环境条件，

以保证水泥能够完全水化，并形成密实、耐久的硬化水泥浆体。混凝土的养护要同时控

制湿度和温度，以保证水泥能够在最佳条件下进行水化反应、并且持续不断。在养护开

始初期，不应将混凝土放置在过渡干燥环境中，因为氢氧化钙可随着孔隙水分的蒸发，

沉积在毛细孔的入口处，会阻塞养护过程中外界水分的持续进入。如果在两次加湿之间

混凝土遭受到过渡干燥，将会减少定期加湿所带来的益处。养护不足会降低混凝土的质量，特别是其表层30mm～40mm 厚、起保护钢筋免遭锈蚀的混凝土保护层的质量。保持

混凝土表面处于潮湿环境，则可降低混凝土的渗透性、改善混凝土性能———例如提高

抗磨损、抗碳化和抗氯离子侵入的性能。NZS 3101 标准中对养护级别的要求，则取决

于混凝土类型和使用时所处环境条件（见表1）。提高养护级别的基本原理与制品使用

所处环境

的严酷程度的关系如下：

▲提高制品所处环境的严酷程度，会增加混凝土耐久性恶化的风险，因此需要采用

更加有效的养护方法，来保证其耐久性能。

▲辅助胶凝材料磨细矿粉的水化速度，通常比波特兰水泥熟料的水化速度缓慢，这

就需要延长养护时间，以发挥这种材料对制品耐久性的所有好处。

▲对于水灰比低于、较高强度的混凝土，可能很容易遭受自身干燥的不利影响，因

为所有拌合水都被用于水泥的水化反应，因故需要通过外部加湿来进行养护。

2 加热养护

自然养护成本低、效果较好，但养护期长。为了缩短养护期，提高模板的周转率和场地

的利用率，一般生产预制构件时，宜采用加热养护。加热养护是通过对混凝土加热来加速混

凝土的强度增长。常用的方法有蒸气养护、热模养护等。蒸汽养护

蒸汽养护是缩短养护时间的方法之一，一般宜用65℃左右的温度蒸养。混凝土在较高湿

度和温度条件下，可迅速达到要求的强度。施工现场由于条件限制，现浇预制构件一般

可采用临时性地面或地下的养护坑，上盖养护罩或用简易的帆布、油布覆盖。蒸汽养护

分四个阶段：静停阶段：就是指混凝土浇筑完毕至升温前在室温下先放置一段时间。

这主要是为了增强混凝土对升温阶段结构破坏作用的抵抗能力。一般需2～6h。升温阶段：就是混凝土原始温度上升到恒温阶段。温度急速上升，会使混凝土表面因体积膨胀太快而产生裂缝。因而必须控制升温速度，一般为10～25℃/h。恒温阶段：是混凝土强度增长最快的阶段。恒温的温度应随水泥品种不同而异，普通水泥的养护温度不得超过80℃，矿渣水泥、火山灰水泥可提高到85～90℃。恒温加热阶段应保持90%～100%的相对湿度。降温阶段：在降温阶段内，混凝土已经硬化，如降温过快，混凝土会产生表面裂缝，因此降温速度应加控制。一般情况下，构件厚度在10cm左右时，降温速度每小时不大于20～30℃。为了避免由于蒸汽温度骤然升降而引起混凝土构件产生裂缝变形，必须严格控制升温和降温的速度。出槽的构件温度与室外温度相差不得大于40℃，当室外为负温度时，不得大于20℃。其他热养护热模养护热模养护也属于蒸气养护，蒸气不与混凝土接触，而是将蒸气通在模板

2 养护方法

棚罩式养护

罩式养护是在混凝土构件上加盖养护棚罩。棚罩的材料有玻璃、透明玻璃钢、聚酯薄膜、聚乙烯薄膜等。其中以透明玻璃钢和透明塑料薄膜为佳，棚式的形式有单坡、双坡、拱形等，一般多用单坡或双坡。棚罩内的空腔不宜过大，一般略大于混凝土构件即可。棚罩内的温度，夏季可达60～75℃，春秋季可达35～45℃，冬季约在20℃左右。覆盖式养护

混凝土成型、表面略平后，其上覆盖塑料薄膜进行封闭养护，有两种做法：

构件上覆盖一层黑色塑料薄膜（厚～），在冬季再盖一层气被薄膜。

混凝土构件上覆盖一层透明的或黑色塑料薄膜，再盖一层气垫薄膜（气泡朝下）。

料薄膜应采用耐老化的，接缝应采用热粘合。覆盖时应紧贴四周，用砂袋或其他重物压紧盖严，防止被风吹开，影响养护效果。塑料薄膜采用搭接时，其搭接长度应大于30cm。据试验，气温在20℃以上，只盖一层塑料薄膜，养护最高温度达65℃，混凝土构件在～3d内达到设计强度的70%，缩短养护周期40%以上。

3 结论

加气混凝土砌块的使用应根据材料自身的特点，并结合本地区的气候情况，采取相应对策，可以有效地控制加气混凝土砌体的砌筑质量。

混凝土快速加热养护对早期强度的主要影响因素为:

1 ) 水泥的早期强度;

2 ) 水灰比;

3 ) 热养护的条件(温度及持续时间)。

还得出, 快速加热养护混凝土的后期强度要比相同混凝土在标准条件下硬化的低得多。但从上面论述的一些情况来看, 这种后期强度的“降低”并不是加热养护混凝土的本身特征, 而与后期养护的条件有关。在后期养护条件相同的情况下, 加热养护后混凝土的后期硬化程度与“标准”硬化的混凝土几乎一样。

养护不仅对强度增长, 而且对混凝土的其他一些重要性能如抗渗、碳化、

抗冻以及变形性能等都有很大的影响。

混凝土加热养护的研究表明, 各种不同容重混凝土在同样快速加热养护情况下, 其2 8天相对强度基本相同。此外, 还进行了试件尺寸影响试验。试件的

表面模数于对其升温速度起着显着的影响, 这个模数愈小, 其升温速度也愈慢。试件的温度高低与所获得的强度之间无直接的比例关系,因为它还与各种水泥的硬化特征有