早期養(yǎng)護(hù)溫度對混凝土強(qiáng)度發(fā)展的影響

黃振興

（浙江新邦遠(yuǎn)大住宅工業(yè)發(fā)展有限公司，浙江 溫州 325000）

早期養(yǎng)護(hù)溫度對混凝土強(qiáng)度發(fā)展的影響

黃振興

（浙江新邦遠(yuǎn)大住宅工業(yè)發(fā)展有限公司，浙江 溫州 325000）

本文根據(jù)實(shí)際試驗(yàn)數(shù)據(jù)，論證了混凝土強(qiáng)度發(fā)展與養(yǎng)護(hù)溫度密切相關(guān)，且成正比關(guān)系。養(yǎng)護(hù)溫度越高，混凝土強(qiáng)度發(fā)展越好；反之，養(yǎng)護(hù)溫度越低，混凝土強(qiáng)度發(fā)展就越緩慢。并且，養(yǎng)護(hù)溫度低將影響混凝土的早期強(qiáng)度，混凝土的后期強(qiáng)度也會受到很大影響。

養(yǎng)護(hù)；溫度；混凝土強(qiáng)度

0 前言

南方地區(qū)的冬季，一般白天溫度在10℃ 左右、甚至10℃ 以上，夜間溫度在2～5℃ 左右，低于零度的天氣很少，一般就幾天，并且最低氣溫也就 -2～-3℃，很難達(dá)到連續(xù)5天平均氣溫低于5℃ 的冬季施工條件；因此，南方地區(qū)有的施工單位幾乎都不采取冬季施工措施，澆筑好的混凝土結(jié)構(gòu)主體根本不養(yǎng)護(hù)，就暴露在自然環(huán)境中，導(dǎo)致混凝土早期強(qiáng)度發(fā)展不好，最終影響了混凝土的后期強(qiáng)度。施工單位在工地留置的試件也是如此，一般在工地自然環(huán)境中放置2～3天，可以拆模后才送到試驗(yàn)室標(biāo)養(yǎng)；由于混凝土試件體積很小，溫度散失很快，早期混凝土在低溫環(huán)境強(qiáng)度發(fā)展很慢，混凝土的早期強(qiáng)度受到很大影響，最終影響了 28 天強(qiáng)度，引起了施工單位和混凝土供應(yīng)商的爭議。

本文就是要通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)向同行揭示混凝土養(yǎng)護(hù)溫度對混凝土強(qiáng)度發(fā)展的影響程度，企盼南方地區(qū)的施工單位能重視冬季施工時混凝土的養(yǎng)護(hù)，尤其是混凝土澆筑完畢后前三天的養(yǎng)護(hù)非常重要，早期強(qiáng)度發(fā)展好了，后期強(qiáng)度才能正常發(fā)展，這樣施工單位與混凝土供應(yīng)商才能共同打造優(yōu)質(zhì)的混凝土實(shí)體。

1 試驗(yàn)方法

使用相同的水泥、礦粉、粉煤灰、砂、石和外加劑等原材料，從 C20、C25、C30、C35、C40、C45 到C50，相同強(qiáng)度等級混凝土都使用相同的配合比，每個強(qiáng)度等級都留置相同的兩組試件，一組同條件室外養(yǎng)護(hù)3天（夜間最低氣溫3℃，白天最高氣溫 12℃），拆模后進(jìn)入標(biāo)養(yǎng)室養(yǎng)護(hù)（以下簡稱養(yǎng)護(hù)條件1）；另外一組成型后，進(jìn)入靜養(yǎng)室 (20±)5℃，第二天拆模后直接進(jìn)入標(biāo)養(yǎng)室養(yǎng)護(hù)（以下簡稱養(yǎng)護(hù)條件2）。對比在使用相同的原材料、相同的配合比時，從 C20、C25、C30、C35、C40、C45 到 C50 各強(qiáng)度等級混凝土在不同的養(yǎng)護(hù)條件下，在3天、7天、14 天和 28 天等不同齡期時混凝土強(qiáng)度的差異，來說明早期養(yǎng)護(hù)溫度對混凝土強(qiáng)度的影響。

2 試驗(yàn)結(jié)果

同強(qiáng)度等級混凝土使用相同的原材料、相同的配比合時，C20、C25、C30、C35、C40、C45 到 C50 各強(qiáng)度等級混凝土在不同的養(yǎng)護(hù)條件下，3天、7天、14 天和 28 天混凝土的抗壓強(qiáng)度見表1 和圖1～4。

從表1 和圖1～4可以清楚地看出，養(yǎng)護(hù)條件1各強(qiáng)度等級混凝土各齡期抗壓強(qiáng)度都低于養(yǎng)護(hù)條件2各強(qiáng)度等級混凝土強(qiáng)度。且養(yǎng)護(hù)條件對低強(qiáng)度等級混凝土的影響較大，對高強(qiáng)度等級混凝土的影響較小。

表1 不同強(qiáng)度等級混凝土抗壓強(qiáng)度值 MPa

圖1 混凝土3天強(qiáng)度

圖2 混凝土7天強(qiáng)度

3 試驗(yàn)結(jié)果分析

從試驗(yàn)結(jié)果看使用相同的原材料、相同的配合比時， C20、C25、C30、C35、C40、C45 到 C50 各強(qiáng)度等級混凝土各個齡期同條件室外養(yǎng)護(hù)三天（夜間最低氣溫3℃，白天最高氣溫 12℃），拆模后進(jìn)入標(biāo)養(yǎng)室養(yǎng)護(hù)的混凝土強(qiáng)度，都低于成型后，進(jìn)入(20±5)℃靜養(yǎng)室，第二天拆模后直接進(jìn)入標(biāo)養(yǎng)室養(yǎng)護(hù)的相同齡期混凝土強(qiáng)度；并且養(yǎng)護(hù)條件對高強(qiáng)度等級混凝土影響小，對低強(qiáng)度等級的混凝土影響大，尤其是 C30 以下強(qiáng)度等級的混凝土更為明顯。由此可見，混凝土的早期養(yǎng)護(hù)溫度，對混凝土強(qiáng)度的發(fā)展影響巨大，不僅會影響早期強(qiáng)度，還會直接影響后期強(qiáng)度。

圖3 混凝土14 天強(qiáng)度

圖4 混凝土28 天強(qiáng)度

之所以出現(xiàn)這樣的情況，筆者認(rèn)為，目前各混凝土公司生產(chǎn)混凝土?xí)r都使用礦粉、粉煤灰等礦物摻合料，有單摻上述一種礦物摻合料的，也有上述兩種礦物摻合料復(fù)合使用的，并且以后者居多。這些膠凝材料的水化順序和機(jī)理如下：由于礦粉、粉煤灰自身難以直接水化或水化極為緩慢，所以，在混凝土中使用了水泥、礦粉、粉煤灰三種膠凝材料時，水泥首先水化，這是膠材的第一次水化；水泥水化后的產(chǎn)物氫氧化鈣與礦粉中的二氧化硅、三氧化二鋁發(fā)生二次水化，形成硅酸鹽凝膠和鋁酸鹽凝膠；粉煤灰由于顆粒形態(tài)為致密的玻璃球狀體，表面非常致密，只有等水泥水化后的氫氧化鈣腐蝕掉表層致密層，粉煤灰中的二氧化硅、三氧化二鋁才能與氫氧化鈣發(fā)生水化，形成硅酸鹽凝膠和鋁酸鹽凝膠，粉煤灰的水化慢于礦粉的水化，是第三次水化。從水化順序和水化機(jī)理看，混凝土在早期水泥能否及時水化、水化充分與否，直接影響礦物摻合料的二次水化和三次水化的程度，水化是否充分就直接影響到混凝土強(qiáng)度。

水泥的水化與溫度密切相關(guān)，成正比關(guān)系，環(huán)境溫度越高，水泥水化越快，環(huán)境溫度越低，水泥水化越慢，接近零度時水泥停止水化。因此，本試驗(yàn)養(yǎng)護(hù)條件1的環(huán)境溫度是較低的，水泥自身水化緩慢且水化不充分，水化緩慢時就會形成被水化物包裹的未水化顆粒（俗稱夾生飯），被包裹在中心的未水化水泥，由于接觸不到水分，就很難再水化了，造成了水泥水化不充分。水泥水化不充分又導(dǎo)致了水化產(chǎn)生的氫氧化鈣少于正常水化的混凝土中的氫氧化鈣，這樣就形成了連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致需要?dú)溲趸}來水化的礦粉、粉煤灰由于得不得充分水化所需要的氫氧化鈣，也不能充分水化，這樣就進(jìn)一步影響了混凝土強(qiáng)度的發(fā)展。

C30 以下（包括 C30）強(qiáng)度等級的混凝土，由于本身水泥用量就較少、礦物摻合料用量大，因此，早期養(yǎng)護(hù)溫度低導(dǎo)致的水泥水化不充分，不能激發(fā)礦物摻合料的活性，使得二次、三次水化都不充分，影響混凝土強(qiáng)度的發(fā)展；因此對這些低強(qiáng)度等級的混凝土影響更大，這也與前面的試驗(yàn)結(jié)果是吻合的。

另外，低溫環(huán)境影響了第一次水化，影響了早期強(qiáng)度后，就會連鎖反應(yīng)影響二次、三次水化，最終也影響了后期強(qiáng)度。

4 結(jié)語

根據(jù)本文的試驗(yàn)，以及膠材水化機(jī)理的探討，可以清楚地認(rèn)識到混凝土早期的養(yǎng)護(hù)溫度，對混凝土強(qiáng)度的發(fā)展起著決定性的作用。因此，在類似溫州這樣的南方地區(qū)，每年12月進(jìn)入冬季，直至第二年5月份，最高溫度低于 20℃，最低溫度低于10℃ 的環(huán)境條件下，要想使得混凝土強(qiáng)度能正常發(fā)展，必須重視混凝土的早期養(yǎng)護(hù)溫度。早期混凝土得到很好的養(yǎng)護(hù)，膠材充分水化，混凝土強(qiáng)度才能正常發(fā)展，才能保證混凝土質(zhì)量。

Infuence of early curing temperature on strength development of concrete

Huang Zhenxing
(Zhejiang Xinbang Yuanda Housing Industry Development Co., Ltd. 325000)

According to the actual experimental data, the paper discusses the concrete strength is closely related to the development and maintenance of temperature is proportional to the maintenance. The higher the temperature is, the better the strength development of concrete. On the contrary, in the low curing temperature, concrete strength development is slow; and low curing temperature infuence the early strength, then later strength will also receivea great infuence.

maintain; temperature; concrete strength

黃振興（1964—），男，總工程師，從事混凝土行業(yè) 28年，參加過高鐵、地鐵、幾十座大型橋梁高強(qiáng)度、高性能混凝土的生產(chǎn)和供應(yīng)，在國家級混凝土專業(yè)期刊發(fā)表論文 20 多篇。

［通訊地址］浙江省溫州市鹿城輕工業(yè)園區(qū)盛昌路1號浙江新邦遠(yuǎn)大住宅工業(yè)發(fā)展有限公司（325000）