電伴熱預(yù)養(yǎng)護(hù)條件對(duì)混凝土受凍臨界強(qiáng)度的影響

劉仲洋,付 帥,馬國(guó)偉,王 山,李冰陽(yáng),楊 晗,崔秀軍,張 周

(1.河北工業(yè)大學(xué)土木與交通學(xué)院，天津 300401；2.河北建筑工程學(xué)院土木工程學(xué)院，張家口 075051； 3.河北省土木工程診斷、改造與抗災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，張家口 075051)

0 引 言

受凍臨界強(qiáng)度是指冬期澆筑的混凝土在受凍以前必須達(dá)到的最低強(qiáng)度，是表征冬期施工混凝土強(qiáng)度的基本安全限[1-4]。目前，所有國(guó)家和國(guó)際準(zhǔn)則、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范都禁止在混凝土達(dá)到臨界強(qiáng)度之前受凍，但各國(guó)依據(jù)不同國(guó)情，對(duì)受凍臨界強(qiáng)度數(shù)值的規(guī)定大相徑庭，其范圍為從25%或30%到50%或80%fcu,k(fcu,k為混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值)，冬期施工主要國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范規(guī)定的混凝土受凍臨界強(qiáng)度值詳見(jiàn)表1。我國(guó)冬期施工規(guī)程規(guī)定：采用蓄熱法、暖棚法、加熱法等施工的普通混凝土，采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥配制時(shí)，其受凍臨界強(qiáng)度不應(yīng)小于設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)值的30%[5]。然而受凍臨界強(qiáng)度不是一個(gè)定值，而是一組隨機(jī)函數(shù)，主要依據(jù)混凝土性質(zhì)(普通混凝土和負(fù)溫混凝土)、養(yǎng)護(hù)方式、硬化溫度和使用要求來(lái)確定。隨著混凝土技術(shù)的發(fā)展及施工設(shè)備的改進(jìn)，受凍臨界強(qiáng)度取值并非一成不變，臨界強(qiáng)度值的正確選擇具有重要的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)意義。

表1 各國(guó)家規(guī)范規(guī)定的混凝土受凍臨界強(qiáng)度[6]Table 1 Critical strength of concrete stipulated by various national codes[6]

電伴熱養(yǎng)護(hù)是近年來(lái)應(yīng)用到冬施混凝土工程中的一種新型、綠色、高效的養(yǎng)護(hù)方式，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控溫、恒常溫智慧養(yǎng)護(hù)。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)電伴熱養(yǎng)護(hù)混凝土進(jìn)行了一定研究，孟躍朋[7]結(jié)合北京雁棲湖國(guó)際會(huì)展中心工程，對(duì)電伴熱冬季混凝土施工養(yǎng)護(hù)進(jìn)行理論及有限元分析，并進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)，從理論和試驗(yàn)中論證了該養(yǎng)護(hù)方式的有效性。倪鋒[8]介紹了波羅海明珠項(xiàng)目,該項(xiàng)目采用內(nèi)置電加熱養(yǎng)護(hù)，以確保混凝土不受凍害且滿足質(zhì)量和進(jìn)度要求。Lee等[9]通過(guò)試驗(yàn)研究電伴熱結(jié)合泡沫板養(yǎng)護(hù)方式對(duì)-10 ℃下平板混凝土溫度場(chǎng)和強(qiáng)度發(fā)展的影響，結(jié)果表明該養(yǎng)護(hù)方式可有效防止混凝土早期凍害，滿足28 d強(qiáng)度要求。嚴(yán)小衛(wèi)等[10]研究電伴熱+一層棉氈養(yǎng)護(hù)方式對(duì)日溫差為15 ℃、厚為800 mm的平板混凝土的養(yǎng)護(hù)效果，結(jié)果表明該養(yǎng)護(hù)方式可保證大溫差下混凝土養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，3～7 d內(nèi)可達(dá)到混凝土臨界強(qiáng)度。

目前研究中主要側(cè)重養(yǎng)護(hù)效果，電伴熱預(yù)養(yǎng)護(hù)下混凝土的受凍臨界強(qiáng)度一般僅參照電加熱法取值，其合理性有待商榷，且養(yǎng)護(hù)機(jī)制存在較大差異。由于工程中一般采用電伴熱預(yù)養(yǎng)護(hù)，加速水泥水化和混凝土硬化，在達(dá)到一定強(qiáng)度后停止供電采用保溫覆蓋繼續(xù)養(yǎng)護(hù)至拆模，因此確定電伴熱養(yǎng)護(hù)處理下合理的受凍臨界強(qiáng)度和養(yǎng)護(hù)機(jī)制成為此類技術(shù)推廣應(yīng)用的一項(xiàng)重要任務(wù)。本文以電伴熱預(yù)養(yǎng)護(hù)溫度、預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間為參數(shù)，對(duì)不同硬化溫度下?lián)郊臃勖夯业钠胀ɑ炷潦軆雠R界強(qiáng)度進(jìn)行試驗(yàn)研究，目的是在控制成本的前提下給定電伴熱養(yǎng)護(hù)技術(shù)的重要施工參數(shù)，為實(shí)際應(yīng)用提供有利指導(dǎo)。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 原材料及配合比

原材料：P·O 42.5普通硅酸鹽水泥；張家口地區(qū)5～20 mm的連續(xù)級(jí)配碎石；中砂，細(xì)度模數(shù)為2.8；Ⅰ級(jí)粉煤灰，需水量94.5%；聚羧酸高效減水劑，粉末狀；張家口地區(qū)自來(lái)水。其中水泥的性能指標(biāo)詳見(jiàn)表2，粉煤灰的性能指標(biāo)詳見(jiàn)表3。

表2 水泥性能指標(biāo)Table 2 Performance index of cement

表3 粉煤灰性能指標(biāo)Table 3 Performance index of fly ash

根據(jù)JGJ 55—2011《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》[11]中第5節(jié)混凝土配合比計(jì)算，經(jīng)過(guò)適配、調(diào)整，最終確定C30混凝土配合比詳見(jiàn)表4，其中粉煤灰摻量為膠凝材料總質(zhì)量的19%。

表4 C30混凝土配合比Table 4 Mix proportion of C30 concrete

考慮張家口地區(qū)十一月份氣溫-10 ℃左右，經(jīng)熱工計(jì)算采用功率為30 W/m的低溫自限溫式電伴熱帶，其基本參數(shù)詳見(jiàn)表5。

表5 自限溫式電伴熱帶參數(shù)Table 5 Parameters of self-limiting electric tracing band

1.2 試驗(yàn)方案

按照規(guī)范[12]制作81組立方體試塊，尺寸為100 mm×100 mm×100 mm，入模溫度為10.3 ℃，坍落度為(180±10) mm。其中14組(42塊)試塊放入溫度(20±2) ℃、相對(duì)濕度95%以上的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室內(nèi)養(yǎng)護(hù)，用壓力試驗(yàn)機(jī)測(cè)試養(yǎng)護(hù)齡期(攪拌加水開(kāi)始)為6 h、12 h、18 h、24 h、30 h、36 h、42 h和48 h和3 d、4 d、5 d、7 d、14 d和28 d的立方體抗壓強(qiáng)度值，換算成標(biāo)準(zhǔn)立方體抗壓強(qiáng)度后記為Rx(x代表養(yǎng)護(hù)齡期)；另外67組(201塊)試塊進(jìn)行電伴熱預(yù)養(yǎng)護(hù)下立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，其中前16組(按2種預(yù)養(yǎng)護(hù)溫度、8個(gè)預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間(6～48 h)計(jì)算)測(cè)試電伴熱預(yù)養(yǎng)護(hù)結(jié)束時(shí)的試塊強(qiáng)度。后51組(按2種預(yù)養(yǎng)護(hù)溫度、3種硬化溫度、8個(gè)預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間，外加3種硬化溫度下分別預(yù)養(yǎng)護(hù)0 h計(jì)算)測(cè)試混凝土養(yǎng)護(hù)結(jié)束(不同預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間，恒負(fù)溫低溫試驗(yàn)箱養(yǎng)護(hù)7 d，之后再標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28 d)時(shí)的試塊強(qiáng)度，換算成標(biāo)準(zhǔn)立方體抗壓強(qiáng)度后記為R-7+28。參考電加熱法養(yǎng)護(hù)混凝土的溫度，見(jiàn)表6，設(shè)計(jì)兩種預(yù)養(yǎng)護(hù)溫度(40 ℃、30 ℃)機(jī)制，經(jīng)過(guò)0 h、6 h、12 h、18 h、24 h、30 h、36 h、42 h和48 h不同的預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間，轉(zhuǎn)入不同恒負(fù)溫(-5 ℃、-10 ℃、-15 ℃)低溫試驗(yàn)箱中養(yǎng)護(hù)7 d，之后再轉(zhuǎn)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室內(nèi)繼續(xù)養(yǎng)護(hù)28 d，具體試驗(yàn)設(shè)計(jì)見(jiàn)表7。

表6 電加熱法養(yǎng)護(hù)混凝土的溫度Table 6 Temperature of concrete cured by electric heating method

表7 電伴熱養(yǎng)護(hù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)Table 7 Test design of electric heat tracing curing

2 結(jié)果與討論

2.1 標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)混凝土強(qiáng)度

C30混凝土各齡期抗壓強(qiáng)度詳見(jiàn)圖1。由圖1可知，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下混凝土強(qiáng)度隨養(yǎng)護(hù)齡期的延長(zhǎng)而逐漸增長(zhǎng)。28 d齡期時(shí)混凝土強(qiáng)度換算成標(biāo)準(zhǔn)立方體抗壓強(qiáng)度為33.0 MPa，且實(shí)測(cè)對(duì)應(yīng)齡期的換算強(qiáng)度與設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)值的關(guān)系：R3=62.1%fcu,k，R7=85.0%fcu,k，R28=110.1%fcu,k。

根據(jù)強(qiáng)度增長(zhǎng)值與所用齡期的比值，計(jì)算出混凝土立方體抗壓強(qiáng)度增長(zhǎng)率，詳見(jiàn)圖2。

圖1 養(yǎng)護(hù)齡期-抗壓強(qiáng)度曲線Fig.1 Curve of curing age-compressive strength

圖2 養(yǎng)護(hù)齡期-抗壓強(qiáng)度增長(zhǎng)率曲線Fig.2 Curve of curing age-growth rate of compressive strength

由圖2可知,前3 d混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)率最大，3～7 d強(qiáng)度增長(zhǎng)率逐漸變小，7～14 d強(qiáng)度仍在增長(zhǎng)，但遠(yuǎn)小于前3 d強(qiáng)度增長(zhǎng)率，14～28 d強(qiáng)度增長(zhǎng)率更小，此時(shí)強(qiáng)度增長(zhǎng)率曲線幾乎與x軸相切，強(qiáng)度基本不再增長(zhǎng)。

分析原因,混凝土強(qiáng)度由水泥水化硬化產(chǎn)生的水化產(chǎn)物膠結(jié)其他集料產(chǎn)生。對(duì)于一種混凝土，其他條件(水灰比、配合比、養(yǎng)護(hù)溫度、濕度、外加劑、摻合料等)確定不變的情況下，混凝土內(nèi)水泥的水化產(chǎn)物隨著養(yǎng)護(hù)齡期的增長(zhǎng)而越來(lái)越多，水泥水化程度越來(lái)越高，導(dǎo)致混凝土的抗壓強(qiáng)度不斷提高，混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)率較快的齡期就應(yīng)該對(duì)應(yīng)著水泥水化速率較快的階段，反之增長(zhǎng)率較慢的齡期對(duì)應(yīng)水化速率較慢的階段[13]。所以3 d之前水泥的水化速度最快，3～7 d水化速度有所降低，7 d之后水泥水化速度較慢。

2.2 電伴熱溫度40 ℃下混凝土強(qiáng)度

電伴熱預(yù)養(yǎng)護(hù)溫度40 ℃，預(yù)養(yǎng)護(hù)6 h、12 h、18 h、24 h、30 h、36 h、42 h和48 h后，對(duì)應(yīng)的各個(gè)預(yù)養(yǎng)護(hù)齡期結(jié)束時(shí)的混凝土抗壓強(qiáng)度見(jiàn)圖3。經(jīng)不同的預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間，硬化溫度-5 ℃、-10 ℃、-15 ℃時(shí)R-7+28混凝土抗壓強(qiáng)度值見(jiàn)圖4。

圖3 養(yǎng)護(hù)齡期-電伴熱養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度曲線Fig.3 Curve of curing age-electric heat tracing curing strength

圖4 不同硬化溫度下電伴熱預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間-抗壓強(qiáng)度曲線Fig.4 Curves of electric heat tracing pre-curing time-compressive strength at different hardening temperatures

由圖4可知，通過(guò)與標(biāo)養(yǎng)條件下28 d強(qiáng)度的95%(早期受凍混凝土滿足后期強(qiáng)度要求的最低強(qiáng)度保證率)進(jìn)行比較，結(jié)合圖3可知-5 ℃下混凝土達(dá)到受凍臨界強(qiáng)度時(shí)預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間為18 h，此時(shí)受凍臨界強(qiáng)度為6.6 MPa，混凝土強(qiáng)度隨預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間延長(zhǎng)增長(zhǎng)最快的區(qū)間在10～18 h，預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間超過(guò)18 h后，繼續(xù)延長(zhǎng)預(yù)養(yǎng)時(shí)間對(duì)強(qiáng)度的影響開(kāi)始減弱。-10 ℃下混凝土達(dá)到受凍臨界強(qiáng)度時(shí)預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間為24 h，此時(shí)受凍臨界強(qiáng)度為8.1 MPa，混凝土強(qiáng)度隨預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間延長(zhǎng)增長(zhǎng)最快的區(qū)間在10～20 h，預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間超過(guò)24 h后，繼續(xù)延長(zhǎng)預(yù)養(yǎng)時(shí)間對(duì)強(qiáng)度的影響開(kāi)始減弱。-15 ℃下混凝土達(dá)到受凍臨界強(qiáng)度時(shí)預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間為36 h，此時(shí)受凍臨界強(qiáng)度為12.2 MPa，混凝土強(qiáng)度隨預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間延長(zhǎng)增長(zhǎng)最快的區(qū)間在5～15 h，預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間超過(guò)36 h后，繼續(xù)延長(zhǎng)預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間對(duì)強(qiáng)度的影響開(kāi)始減弱。隨著硬化溫度的降低，不同預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間下對(duì)應(yīng)的R-7+28抗壓強(qiáng)度增長(zhǎng)率逐漸變小。

2.3 電伴熱溫度30 ℃下混凝土強(qiáng)度

電伴熱預(yù)養(yǎng)護(hù)溫度30 ℃，預(yù)養(yǎng)護(hù)6 h、12 h、18 h、24 h、30 h、36 h、42 h和48 h后，對(duì)應(yīng)的各個(gè)預(yù)養(yǎng)護(hù)齡期結(jié)束時(shí)的混凝土抗壓強(qiáng)度見(jiàn)圖5。經(jīng)不同的預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間，硬化溫度-5 ℃、-10 ℃、-15 ℃時(shí)R-7+28混凝土抗壓強(qiáng)度值見(jiàn)圖6。由圖6可知：-5 ℃下混凝土達(dá)到受凍臨界強(qiáng)度時(shí)預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間為36 h，此時(shí)受凍臨界強(qiáng)度為14.8 MPa；-10 ℃下混凝土達(dá)到受凍臨界強(qiáng)度時(shí)預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間為42 h，此時(shí)受凍臨界強(qiáng)度為15.8 MPa；-15 ℃下混凝土達(dá)到受凍臨界強(qiáng)度時(shí)預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間為48 h，此時(shí)受凍臨界強(qiáng)度為17.8 MPa。

圖5 養(yǎng)護(hù)齡期-電伴熱養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度曲線Fig.5 Curve of curing age-electric heat tracing curing strength

圖6 不同硬化溫度下電伴熱預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間-抗壓強(qiáng)度曲線Fig.6 Curves of electric heat tracing pre-curing time-compressive strength at different hardening temperatures

為測(cè)試電伴熱合適的預(yù)養(yǎng)護(hù)溫度，使其滿足混凝土強(qiáng)度快速增長(zhǎng)的要求。根據(jù)不同預(yù)養(yǎng)護(hù)溫度，繪制如圖7所示的預(yù)養(yǎng)護(hù)齡期-抗壓強(qiáng)度曲線圖。根據(jù)不同預(yù)養(yǎng)護(hù)溫度、硬化溫度，繪制如圖8所示的電伴熱預(yù)養(yǎng)護(hù)48 h時(shí)R-7+28混凝土抗壓強(qiáng)度直方圖。

圖7 標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)與電伴熱養(yǎng)護(hù)下養(yǎng)護(hù)齡期-抗壓強(qiáng)度曲線Fig.7 Curve of curing age-compressive strength under standard curing and electric heat tracing curing

圖8 電伴熱預(yù)養(yǎng)護(hù)48 h時(shí)R-7+28混凝土抗壓強(qiáng)度直方圖Fig.8 Histogram of R-7+28 concrete compressive strength for electric heat tracing pre-curing 48 h

由圖7和圖8可知,電伴熱預(yù)養(yǎng)護(hù)溫度40 ℃時(shí)強(qiáng)度增長(zhǎng)速率反而低于養(yǎng)護(hù)溫度30 ℃時(shí)，且40 ℃時(shí)對(duì)應(yīng)的R-7+28強(qiáng)度值較小。這是因?yàn)轭A(yù)養(yǎng)護(hù)溫度越高對(duì)混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)有不利影響，尤其是升溫速度過(guò)快時(shí)，混凝土表面的水分必定會(huì)大量蒸發(fā)，導(dǎo)致混凝土表層水泥因缺水而水化不良；同時(shí)溫度過(guò)高，內(nèi)部水泥水化速度明顯加快，可能導(dǎo)致水化產(chǎn)物分布不均勻及過(guò)多過(guò)快形成的水化產(chǎn)物阻礙了水泥與水的接觸，影響水泥繼續(xù)水化，使后期強(qiáng)度發(fā)展緩慢甚至降低，即出現(xiàn)強(qiáng)度的“交叉效應(yīng)”[14-17]。此外，不論是30 ℃還是40 ℃，溫度升高均加速了大摻量粉煤灰混凝土的水化速率，提高了粉煤灰的化學(xué)活性，致密了漿體結(jié)構(gòu)，使混凝土在加熱養(yǎng)護(hù)下的抗壓強(qiáng)度均大于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)下的抗壓強(qiáng)度[18-20]。

2.4 混凝土受凍臨界強(qiáng)度與預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間的關(guān)系

根據(jù)JGJ/T 104—2011《建筑工程冬期施工規(guī)程》規(guī)定，采用加熱法施工的普通混凝土，采用普通硅酸鹽水泥配制時(shí)，其受凍臨界強(qiáng)度≥30%fcu,k。所以C30混凝土受凍臨界強(qiáng)度為9.0 MPa(30 MPa×30%)。試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),C30混凝土在40 ℃電伴熱預(yù)養(yǎng)護(hù)條件下經(jīng)過(guò)18 h、24 h的預(yù)養(yǎng)時(shí)間，受凍臨界強(qiáng)度為6.6 MPa、8.1 MPa，即可滿足室外-5 ℃、-10 ℃的硬化溫度。說(shuō)明電伴熱養(yǎng)護(hù)技術(shù)可以短時(shí)間內(nèi)獲得強(qiáng)度快速增長(zhǎng)，受凍前僅需達(dá)到6.6 MPa、8.1 MPa，即可保證后期強(qiáng)度發(fā)展。

不同條件下混凝土的受凍臨界強(qiáng)度與預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間詳見(jiàn)表8。由表8可知：電伴熱預(yù)養(yǎng)護(hù)溫度越高，受凍臨界強(qiáng)度越小，早期達(dá)到受凍臨界強(qiáng)度所需的預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間越短；硬化溫度越低，混凝土受凍臨界強(qiáng)度越高，相應(yīng)的預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間會(huì)越長(zhǎng)。

表8 混凝土受凍臨界強(qiáng)度與預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間的關(guān)系Table 8 Relationship between critical strength and pre-curing time of concrete

不同條件下混凝土受凍臨界強(qiáng)度與立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的關(guān)系見(jiàn)圖9。由圖9可知，采用電伴熱養(yǎng)護(hù)方式進(jìn)行冬施普通混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)，預(yù)養(yǎng)護(hù)溫度40 ℃、硬化溫度≥-10 ℃時(shí)，臨界強(qiáng)度值可按JGJ T104—2011《建筑工程冬期施工規(guī)程》規(guī)定的≥30%fcu,k取值；預(yù)養(yǎng)護(hù)溫度30 ℃、硬化溫度≥-15 ℃時(shí)，臨界強(qiáng)度值需在規(guī)范基礎(chǔ)上增大20%～30%。此外結(jié)合圖8，當(dāng)養(yǎng)護(hù)溫度升高時(shí)混凝土后期強(qiáng)度反而降低，且不同硬化溫度下，預(yù)養(yǎng)護(hù)溫度30 ℃時(shí)臨界強(qiáng)度值均大于30%fcu,k，所以電伴熱預(yù)養(yǎng)護(hù)溫度取30 ℃較為合適。

圖9 受凍臨界強(qiáng)度-立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值關(guān)系圖Fig.9 Relationship between critical strength and standard value of cube compressive strength

3 結(jié) 論

本文通過(guò)試驗(yàn)研究，確定了不同電伴熱預(yù)養(yǎng)護(hù)溫度、硬化溫度下混凝土的受凍臨界強(qiáng)度值和合理的最短預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間，可對(duì)冬期施工中應(yīng)用電伴熱養(yǎng)護(hù)方法的混凝土工程進(jìn)行指導(dǎo)，具體為：

(1)對(duì)于普通混凝土，電伴熱預(yù)養(yǎng)護(hù)溫度越高，早期受凍混凝土達(dá)到受凍臨界強(qiáng)度所需的預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間越短，受凍臨界強(qiáng)度值相對(duì)較低；但考慮到早期抗凍及后期強(qiáng)度發(fā)展要求，30 ℃時(shí)臨界強(qiáng)度取值較大，R-7+28強(qiáng)度值較大，整體養(yǎng)護(hù)效果要優(yōu)于40 ℃養(yǎng)護(hù)效果。因此合理的預(yù)養(yǎng)護(hù)溫度取為30 ℃。

(2)電伴熱預(yù)養(yǎng)護(hù)溫度40 ℃，經(jīng)歷不同硬化溫度后，發(fā)現(xiàn)硬化溫度越低對(duì)應(yīng)的受凍臨界強(qiáng)度值越高，-5 ℃對(duì)應(yīng)6.6 MPa，-10 ℃對(duì)應(yīng)8.1 MPa，-15 ℃對(duì)應(yīng)12.2 MPa，且臨界強(qiáng)度的取值基本符合我國(guó)規(guī)范規(guī)定的≥30%fcu,k要求；電伴熱預(yù)養(yǎng)護(hù)溫度30 ℃，經(jīng)歷不同硬化溫度后，規(guī)律相同，-5 ℃對(duì)應(yīng)14.8 MPa，-10 ℃對(duì)應(yīng)15.8 MPa，-15 ℃對(duì)應(yīng)17.8 MPa，此時(shí)臨界強(qiáng)度的取值需在我國(guó)規(guī)范規(guī)定的基礎(chǔ)上增大20%～30%。

(3)試驗(yàn)得出混凝土合理的預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間，40 ℃時(shí)對(duì)應(yīng)硬化溫度由高到低為18 h、24 h、36 h,30 ℃時(shí)對(duì)應(yīng)硬化溫度由高到低為36 h、42 h、48 h。以上室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)硬化溫度不低于-15 ℃時(shí)，分別采用40 ℃、30 ℃預(yù)養(yǎng)護(hù)溫度，功率30 W/m的電伴熱帶至多需要通電預(yù)養(yǎng)護(hù)2 d就能保證混凝土后期強(qiáng)度,但具體工程可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度及外保溫材料在此基礎(chǔ)上適當(dāng)增減預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)長(zhǎng)。