施工现场养护方式对混凝土抗压强度的影响研究.docx

工程质量评定及配合比设计中的混凝土强度等级均是在实验室标准养护（温度为（20±2）,湿度为95%以上）条件下作出的判定，对于现场浇筑施工的混凝土，一般是先浇水养护3d7d,随后即采用自然养护。新疆地处亚欧大陆腹地，具有干燥、年际和昼夜温差大、蒸发量大等气候特点，此类地区现场浇筑和实验室制作的混凝土试件在温度和湿度等养护条件方面都有较大差别。抗压强度关系到构筑物的承载力、抗裂性以及耐久性等指标，是工程界最为关注的混凝土性能之一，评价不同养护方式对混凝土抗压强度的影响规律对于混凝土工程的施工和质量控制具有重要参考价值。阎培渝等研究了养护温度对于高强混凝土抗压强度的影响规律，试验结果表明标准养护最能反映混凝土内部结构的长龄期状态，高温养护和温度匹配养护对于混凝土后期强度的发展存在抑制作用；田丽、林鹏等对比了养护湿度、养护温度及龄期对混凝土抗压强度的影响，发现湿度对于混凝土抗压强度的影响最为明显，提出早期保湿养护能够有效保证实际工程中的混凝土抗压强度；周世华、徐秀华等认为潮湿养护时间越长、早期养护温度越低的混凝土后期强度较高，高温低湿条件下的混凝土早期强度增长较快,但后期强度低于标准养护的混凝土强度。以上成果为研究养护条件对混凝土抗压强度的影响奠定了试验基础和理论指导，但模拟混凝土施工现场条件，针对不同养护方式下混凝土抗压强度的研究却鲜有报道。本文针对混凝土施工过程中常见的四种养护方式，测定不同条件下的混凝土试件3d、7d、14d和28d抗压强度，分析不同养护条件对混凝土强度的影响，以期为实际工程中的混凝土施工养护与质量控制提供参考。1原材料与试验方案1. 1试验原材料胶凝材料采用新疆屯河水泥有限责任公司生产的42.5R级普通硅酸盐水泥和昌吉天山混凝土公司生产的11级粉煤灰，其物理性能指标见表1、表2。表1水泥物理性能指标及矿物成分含量编号密度比表面积标稠凝结时间Zmin/g,cm-3m2kg,/%初健终健PC3.138228.4226268合格表2粉煤灰物理性能指标编号密度细度比表面积活性指数/%烧失量/g.CmT/%m1kg"7d28d/%FA2.3624.338369833.00外加剂采用新疆格辉公司生产的聚竣酸高效减水剂；细骨料采用新疆木垒白杨河地区的天然砂，细度模数为2.6；粗骨料选自乌鲁木齐地区某砂石料场。1.2 混凝土配合比按照水工混凝土试验规程(SL352-2006)拌合、成型设计强度为C45的混凝土试件，按照相关规定测试不同养护条件下混凝土试件的3d、7d、14d和28d抗压强度。试验配合比见表3o表3混凝土试验配合比1符混健土各项材料用量Zkg减水剂水泥粉煤灰水砂石/%257IlO14789010451.61.3 试验方案设计依据混凝土施工过程中的常见养护措施，制定表4所示四种养护方式，分别对不同条件下的混凝土抗压强度进行研究。表4不同养护方式下的温度、湿度等环境指标养护方式处理惜施环境温度/r相对限度/%I置于标准养护室：置于室外地面覆盖毛毡、201295TT塑膜，每24小时洒水一次置于室外地面覆盖8-286288m毛毡、塑膜置于室:外地面，前3天8-2822-85IV覆膜养护，之后腐除8-2822-852试验结果与分析测定不同养护条件下的混凝土试件抗压强度并绘制强度随养护龄期的关系曲线，分别见表5、图1。表5混凝土试件抗压强度测试结果/MPa编号3d7d14d28dI29.436.045.757.526.433.241.149.1m28.534.439.945.6N28.534539.643.460养护条期/d1混凝土试件抗压强度随养护龄期发屣曲线371428养护前期/d图2混凝土试件抗压强度降低率柱形图205)0 史明署幽用根据表5和图1可知，四种养护方式下混凝土28f抗压强度大小为：I>11>I11>W,养护方式I对于混凝土抗压强度的影响最小，其结果比较接近标准养护条件试验值。在水化早期，模拟施工现场养护条件下的混凝土试件抗压强度稍低于标准养护试件强度，二者之间的强度差值随养护龄期的延长而逐渐增加。养护方式H、III、IV条件下的混凝±28d抗压强度分别为标准养护试件强度的85.4%、79.3%、75.5%,养护方式IV条件下的混凝土28d强度不能达到设计强度45MPao计算H、III、IV三种养护方式相对于标准养护条件下的混凝土强度降低率并绘制柱形图，结果见图2。根据图2可知，养护方式11条件下的混凝土28d抗压强度比标准养护降低约15%,III、IV条件下混凝土28d抗压强度比标准养护降低约20%,前者养护湿度为62%88%,高于后者养护条件的相对湿度22%85%,比较III、IV养护条件下混凝土强度降低率,可知增加养护湿度可有效提高混凝土试件的后期强度，特别是需要关注混凝土早期养护湿度的控制。养护方式II条件下混凝土3d、7d抗压强度降低率高于III、IV条件下强度降低率，可能是由于早期混凝土的含水状态不同所引起的强度差异。4。4. 7 JO 3 )6 19 22 25 28 31养护酸期/d图3养护方式Il条件下试件表面温度、湿度变化也经里/ if80g 820200测定养护方式II条件下混凝土试件表面的温度、湿度变化情况，结果见图3。该条件下混凝土试件水化硬化早期(7d)时的室外养护温度高于标准养护温度，混凝土3d、7d强度为标准养护强度的89.8%、92.2%。对应龄期时混凝土的表面湿度为80%90%,低于标准养护相对湿度(295%),即养护湿度对于混凝土早期抗压强度的影响大于养护温度对其影响。以上，通过人工模拟混凝土养护环境以及自然劣化条件下的混凝土抗压强度可知，由于自然气候条件的复杂性和随机性，如果施工过程中对于混凝土的养护措施不到位，其强度将远低于标准养护条件下的混凝土强度，甚至低于自然养护的混凝土强度，无法达到设计要求。因此，在混凝土施工过程中要格外注意其养护湿度、温度的控制，应及时进行洒水作业并注意混凝土的表面保温，要求施工水平尽量达到养护方式II的条件，并使混凝土强度趋近标准养护强度。3结论(1)四种养护方式下混凝土抗压强度的大小顺序为：I>11>11I>Wo养护方式n、III、IV条件下的混凝土28d抗压强度分别为标准养护试件强度的85.4%、79.3%、75.5%,养护方式IV条件下的混凝土28d强度不能达到设计强度要求。(2)随着龄期的延长，模拟施工现场养护方式下的混凝土试件抗压强度与标准养护试件强度之间的差值逐渐增加。养护湿度对于混凝土抗压强度的影响大于养护温度对其影响，增加养护湿度可有效提高混凝土试件的后期强度，对于新疆等干旱气候条件下的混凝土施工，尤需注意其早期保湿养护。(3)本文通过试验模拟了9月份新疆地区不同养护条件下的混凝土抗压强度发展规律，后续还应针对不同季节的混凝土强度随养护方式、养护龄期的发展规律进行研究，以期为实际工程的混凝土养护与质量控制提供更加全面的参考和依据。