第１期（总第１９９期） 文章编号：１００６—８１３９（２０１６）０１—０９１—０３ 山西水利科技 ９１ 蒸汽养护对混凝土力学性能影响的试验研究 宋文浚 （山西省水利水电科学研究院山西太原０３０００２） 摘要：预制混凝土生产中，利用蒸汽养护工艺来提高混凝土的早期强度实现混凝土预制品的尽 早脱膜，但蒸养工艺对混凝土力学性能有一定程度损害，所以蒸汽养护工艺中各阶段的时间和恒温温 度很重要。 关键词：预制混凝土；蒸汽养护；混凝土力学性能 中图分类号：ＴＶ４１ 文献标识码：Ｂ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｓｔｅａｍ ｃｕｒｉｎｇ ｏｎ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ＳＯＮＧ Ｗｅｎ－ｊｕｎ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｔｅａｍ ｃｕｒｉｎｇ ｉｓ ｃｏｍｍｏｎｌｙ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｅａｒｌｙ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ａｎｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｐｒｅｆａｂｒｉｃａｔｅ ｄｅｍｏｕｌｄｉｎｇ ａｓ ｅａｒｌｙ ａｓ ｐｏｓｓｉｂｌｅ ｉｎ ｐｒｅｃａｓｔ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｓｔｅａｍ ｃｕｒｉｎｇ ｍａｙ ｄｏ ｓｏｍｅ ｄａｍａｇｅ ｔｏ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｃｏｎｃｒｅｔｅ，ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｉｍｅ ａｎｄ ｃｏｎｓｔａｎｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｎ ｅａｃｈ ｓｔａｇｅ ｏｆ ｓｔｅａｍ ｃｕｒｉｎｇ ａｒｅ ｖｅｒｙ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ． ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｒｅｃａｓｔ ｃｏｎｃｒｅｔｅ；ｓｔｅａｍ ｃｕｒｉｎｇ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｃｏｎｃｒｅｔｅ 混凝土的养护包括标准养护和蒸汽养护。水蒸汽 是很好的热量载体和水分携带者，它在冷凝过程中释 放出热量，它既能给物体热量的同时又能供给水分， 使混凝土在较短的时间内提高强度进而硬化。它可根 混凝土要有良好的和易性满足预制混凝土加工工艺 要求；２）满足强度要求；３）混凝土要有良好的耐久性； ４）满足蒸养工艺要求。根据以上要求设计出预制混凝 土ｕ型渠配合比的基本参数。 根据预制混凝土ｕ型渠的生产特点以及设计要 求，初步选定混凝土的蒸养工艺试验的恒温温度在 ５Ｏ～８０ 之间进行试验筛选，静养时间在２～７ ｈ之间试 验，升温速率１Ｏ～３０℃／ｈ，降温速率１０～２５℃／ｈ。通过 多组次试验，对不同试验条件下的混凝土试件的脱膜 据要求在一定范围内达到一定的强度或者能顺利拆 模，它是一种短时间快速湿热养护载体。对于预制混 凝土的生产来说，为了缩短模具的周转期，提高生产 效率，利用蒸汽养护工艺来提高混凝土的早期强度实 现混凝土预制品的尽早脱膜是必需的。然而，蒸养过 程对混凝土的性能造成了一定程度的损害，所以，试 验对于蒸汽养护过程中的温度、湿度、升温速率、恒温 时间和降温速率都有着很高的要求，只有通过试验科 学合理得到这些数据才能应用到工程中去。 强度进行比对以确定能满足设计要求且经济合理的 蒸养工序。 另外应注意静养时间长一些对混凝土强度的后 期增长比较有利，且可以减小热膨胀，对预制混凝土 制品强度的提高十分有利；但静养时间长会延长模具 １蒸汽养护工艺试验设计 试验根据北赵灌区预制混凝土ｕ型渠的设计要 求Ｃ２５／Ｃ３０，ＦＩＯ０，Ｗ６，且满足以下几点：１）拌制成的 收稿日期：２０１５—０６—１８ 修回日期：２０１５—０８—０３ 的周转期，不利于提高生产效率，所以应在保障混凝 土预制品的质量的前提下，尽量缩短静养时间。 作者简介：宋文浚（１９７７一），男，２００１年毕业于太原理工大学，高级工程师。 第１期（总第１９９期） 宋文浚：蒸汽养护对混凝土力学性能影响的试验研究 表１ 混凝土试件脱模强度及标准养护强度试验数据 ９３ 编号 设计 水胶比 粉煤灰 静养 升温 恒温 恒温时间 降温 脱模强度 ２８ ｄ强度 标养２８ ｄ强度 备注 强度 ／％ ／｝ｌ ／｝ｌ ／℃ ／｝ｌ ／ｈ ／ＭＰａ ／ＭＰａ ／ＭＰａ Ｚ１ Ｚ２ Ｚ３ Ｃ２５ Ｃ３０ Ｃ２５ ０．４２ Ｏ＿３６ ０．４０ １５ １５ ｌ５ ２．５ ２．０ ２．５ ２．５ ２．０ ２．Ｏ ７９ ７９ ６５ ６．０ ５．０ ６．Ｏ ２．Ｏ ２．０ ２．０ １８＿３ ２１．９ ２２－３ ２８．７ ３２．２ ３０．７ ３９．４ ４０．５ ４１．４ Ｚ４ Ｃ２５ ０．４０ １５ ２．０ ２．Ｏ ６５ ６．０ ２．０ ２１．９ ３２．２ ４２．５ Ｚ５ Ｚ６ Ｚ７ Ｚ８ Ｚ９ Ｚ１０ Ｚ１１ Ｚ１２ Ｃ２５ Ｃ２５ Ｃ２５ Ｃ２５ Ｃ２５ Ｃ３０ Ｃ３０ Ｃ２５ ０４２ ．１５ ２．５ ２．Ｏ ６５ ５．０ ２．Ｏ １８．５ ２９．０ ４１．８ Ⅱ级粉 煤灰、 Ｏ．４２ Ｏ４２ ．１５ １５ ２０ ２０ ２０ ２０ ２０ ２．Ｏ ２．５ ２．０ ２．０ ２．５ ２．Ｏ ２．０ ２．Ｏ ２．０ ２．０ ２．０ ２．０ ２．０ ２．０ ６５ ６５ ６５ ６５ ６５ ６５ ６５ ５．Ｏ ６．０ ６．０ ６．０ ６．０ ６．０ ６．０ ２．０ ２．０ ２．０ ２．Ｏ ２．Ｏ ２．０ ２．０ １８．０ ２１．１ １７．９ ２１．１ ２４．４ ２６．２ ２５．８ ２７．７ ２９．９ ２８ ２９．９ ３４．６ ３２．６ ４２．７ ４１．３ ３７．５ ３６．９ ３６．５ ４３．４ ４３．５ ５３．９ 掺早强 高效减 水剂 Ｏ．４２ ０．４２ ０．３４ ０．３４ ０Ｉ３７ Ｚ１３ Ｚ１４ Ｚ１５ Ｚ１６ Ｃ２５ Ｃ３０ Ｃ３０ Ｃ３０ ０４２ ．１５ １０ ｌ５ ２０ ２．０ ２．０ ２５ ．２．０ １．５ １．５ ２．０ ６５ ５５ ５５ ６５ ６．０ ６．０ ６．０ ６．０ ２．Ｏ １．５ １．５ ２．０ ２７．１ ２４．４ ２４．５ ２２．８ ３９．２ ４７．３ ４８．１ ３８．７ ５４．２ ５６＿３ ５２．９ ５２．５ Ｉ级粉 煤灰、 ０．３５ ０．３５ Ｏ－４２ 掺早强 高效减 水剂 ２．Ｏ 可以看出，在同一个配合比下不同龄期蒸汽养护 ４混凝土试件蒸汽养护强度与标准养 护强度对比 表２为编号ＺＩＯ在同一个配合比下不同龄期蒸 和标准养护强度有一定的差异，但都能满足设计要 求，一天脱模强度蒸汽养护高于标准养护。为了提高 模具的周转使用率，利用蒸汽养护工艺来提高混凝土的 早期强度实现混凝土预制产品的尽早脱膜是可行的。 另外，通过多次试验可以得出：各个阶段的时间 的长短和升降温度的速率对于试块强度非常重要，如 果在升温阶段和降温阶段速率太快，混凝土表面会产 生很多细小裂纹，因此必须严格控制升降温速度。一 汽养护和标养强度比较，相应的的曲线图见图５。 表２蒸汽养护和标养强度 龄期／ｄ １ ３ ７ １４ ２８ 蒸养强度／ＭＰａ ２５．３ ２７．６ ２８ ３１．７ ３４．６ 标养强度／ＭＰａ ２０－３ ２８．９ ３３．２ ３９ 般情况是越慢越好，但是在工作效率和满足强度要 求两方面寻求平衡点，得出了每个阶段的时间控制 范围。 ４３．４ ｌ ５结语 一 ，＝ — ／ · ＋蒸养强度ＭＰａ 十标养强度ＭＰａ 从上述试验得出：蒸汽养护下混凝土试件２８ ｄ强 度比标准养护混凝土试件２８ ｄ强度要低很多，说明蒸 汽养护过程对混凝土力学性能有一定损害，所以蒸汽 养护工艺中确定各阶段的时间和恒温温度很重要。最 Ｏ ５ １Ｏ １５ ２Ｏ ２５ ３０ 终确定：蒸汽养护静养时间ｔ＞２ Ｉｈ，恒温温度６５℃，升 温时间ｔ≥２ ｈ，恒温时间ｔ≥６ ｈ，降温时间ｔ≥２ ｈ，能 龄期／ｄ 图５蒸汽养护强度与标准养护强度比较图 够既有利于混凝土力学性能又能顺利脱模。
