你对蒸汽养护了解多少?

1、什么是蒸汽养护?

蒸汽养护是将混凝土构件置于封闭的蒸汽养护室内,通入湿热蒸汽加热混凝土,加快水泥和辅助胶凝材料的水化硬化过程,快速达到提升强度(当达到设计强度的70%时),加快模板周转和生产效率。

2、温度、湿度对砼强度影响有多大?

混凝土的环境温度和湿度是影响混凝土强度的重要因素。它们都是通过水泥的水化来影响混凝土的强度。以下是温度和湿度对混凝土强度的影响。

湿度影响

混凝土收缩的原因是由于混凝土中吸收的水分蒸发导致凝胶凝结,以及由于自由水蒸发导致混凝土的体积压缩。

由于混凝土表面水分蒸发速率在凝结前或刚凝结后最高,当外界环境和混凝土温度较低时,水分蒸发后得不到补充,混凝土就会失水干燥,影响水泥的正常水化,甚至停止水泥的水化,影响混凝土强度的增长。在混凝土养护过程中,应保证湿度,加强混凝土早期养护,以减少混凝土的干燥收缩。

温度影响

不同温度下水泥的水化反应速率不同。随着温度的升高,水化反应加快,混凝土凝结和强度发展加快;但当初始强度较高时,则发展变慢,甚至当温度超过65时,强度会收缩。相反,当温度较低时,早期强度发展缓慢,但后期增长速度加快。因此,合理控制外界环境温度和水泥水化反应速率,可以避免影响混凝土强度。

3、蒸汽养护的四个阶段

蒸汽养护过程一般分为静止停止、升温、恒温和降温四个阶段。

为防止制品因内外温差过大或恒温过高而开裂,应严格控制蒸汽养护过程中的升降温速率和恒温。

静态停止阶段(预提升)

在这一阶段,混凝土中的水泥已经水化到一定程度,获得了一定的初始结构强度,以保证混凝土的初始强度和抹面、压光的要求,防止加热期混凝土的体积膨胀对结构的破坏。

也就是说,静停时间的长短会与混凝土的初始结构强度、混凝土升温过程中的膨胀变形以及混凝土后期的强度发展等技术特性有关。但在实际生产中,较长的预固化时间对生产效率是不利的,因此合理控制静置时间就显得尤为重要。当混凝土恒温较高时,要求预养护时间较长;温度较低时,可适当缩短预固化时间;当混凝土温度上升较快时,应要求预养护时间较长;当温度上升较慢时,预固化时间可适当缩短。

预养护期的长短受水泥质量、混凝土配合比、恒温和升温速率等因素的影响。预固化温度和时间最好根据实验确定,不同文献中的预固化时间不同。这里根据预制构件厂的实际情况,提供如下理论指导数据:冬季采用预养窑时,其最高设定温度不应超过40(可根据当地室外温度适当调整),预养时间应根据混凝土坍落度等参数进行调整(这里提供一个参考数据。当预制构件工厂恒温蒸养温度为555,升温速率小于10/h时,预养护时间宜为1-1。

加热阶段

蒸汽养护水泥混凝土制品的结构强度和整体性能主要在加热阶段形成,决定了制品的蒸汽养护质量。因此,加热阶段的固化参数,如加热速率、温度和湿度的协调以及固化温度和湿度的控制

在加热期,固体材料的膨胀较小,水的膨胀较大,是骨料或水泥的10倍以上,湿空气的膨胀较大,可以是骨料或水泥的100倍以上。随着温度的升高,湿空气和水的膨胀加剧,而部分水汽化,进一步加剧了膨胀。当混凝土已经开始凝结硬化,但没有足够的结构强度时,这种膨胀会增加混凝土中的气孔数量,使水泥结构开裂,引起内部微裂缝,造成质量缺陷。

为了避免混凝土在加热过程中由于温度应力超过其硬化强度而产生开裂,升温速率的控制主要是调整混凝土硬化强度与热膨胀变形引起的温度应力之间的关系。比如北方气温低,升温速率最好控制在10/h左右(按《装标》、《装规》规定,升温和降温速率不能超过20/h)。若混凝土早期养护时间较长,初期结构的结构强度较高,升温速率可相应提高;反之,需要慢慢预热。

通过查阅相关资料可知,混凝土试件采用蒸汽养护,无预养期,升温快,混凝土质量受损最严重;在不改变整个蒸煮时间的前提下,慢加热短加热的情况要比快加热长加热的情况好很多。

恒温阶段

恒温阶段的主要控制参数是恒温和恒温时间。对于预制构件,恒温阶段温度越高,养护时间越长,钢筋强度发展越快,最终获得的强度越高。但是过高的恒温和过长的养护时间会造成构件后期强度或其他特性的损失,所以选择合适的恒温对于蒸汽养护工艺是非常重要的。

在构件蒸汽养护过程中,当普通水泥混凝土的恒温时间超过一定值时,会出现一个临界最高温度或临界最大时间。超过这个临界点后,情况会恶化,成本也不利,所以适合慢升温,短时间热固化。而矿渣水泥混凝土不存在这个问题,适合高温短热养护。

注意:这种情况是由两种水泥的特性决定的,这里就不解释了。

003010规定普通硅酸盐水泥最高养护温度不得超过80,矿渣硅酸盐水泥可提高到85。

根据有关资料,普通硅酸盐水泥温度控制在60时,加热蒸养8h达到设计强度的65%左右,加热蒸养12h达到设计强度的75%。当炉渣温度控制在60时,加热蒸化8h可达到设计强度的55%左右,加热蒸化12h可达到设计强度的70%。

003010规定构件表面的相对湿度应保持在90%-100%。

根据预制构件厂的实际情况,蒸养时间应为8-10小时,最高温度不超过60,最低蒸养湿度不小于90%。

冷却阶段

蒸养混凝土的强度主要来源于加热和恒温阶段,但冷却阶段对蒸养混凝土的强度仍有影响。这些影响主要表现在降温过程中,表层降温快,收缩快。内层降温慢,收缩也慢,于是产生构件内外温差,表层混凝土产生拉应力。当拉应力超过混凝土的强度时,混凝土就会产生裂缝。裂缝会对混凝土结构产生不利影响,如结构强度降低、耐久性恶化等。

《冬施规程》和《混凝土施工规范》规定升温和降温速率不超过20/h。

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