80 60 40 快速 20 0 20 40 60 80 减速
抗压强度%
慢速
2 4 6 8 10 12 14 16 18 2升温阶段介质温度在 40%，干湿热养护，砼强度最高 方法：随着养护窑的升温带加干热加热设备 §5 高压湿热养护 一 概述 1 概念：将制品在温度高于 100℃的饱和蒸汽介质中进行加热的方法
反应前总体积 253．54 cm3
反应后总体积 240．09 cm3
普通水泥最大减缩量平均值为水泥石的 5~8% （四） 砼热养护中的热质传输 概念：热养护过程中，热、水、气在砼内部进行传递 热养护过程：升温——恒温——降温 以常压湿热养护阶段为例说明： 1 常压升温阶段（加热阶段） 利用蒸汽对制品加热，通过冷凝水将热量传递给制品 （1） 温度梯度 ▽
t
方法：控制降温速度：限制最大降温速度 最大降温速度（ 摄氏度 小时） 水灰比 厚大制品 ≥0.4 ＜0.4 30 40 细薄制品 35 50
影响因素： （1） 砼的强度愈低，降温速度要慢 （2） 制品厚度愈大，降温速度减慢 （3） 配筋小降温要慢 二 常压湿热养护过程中砼强度发展规律 砼强度随养护时间的增大而增大，按强度增长速度，可分三个强度增长 时间 （1）慢速增长时期 （2）快速增长时期 （3）减速增长时期
t
热量由里向表传递，表面温度低，收缩，造成
10 8 6 4 2 0 20 40 60 80 100
变形 mm m 变形曲线
1
2
3
4
5
6
7
养护时间 h
温度℃
养护制度
图中可见：体积变形，升温阶段体积膨胀，恒温阶段体积基本不 变，降温阶段体积收缩，因此结构破坏最严重的是升温阶段，其 次是降温阶段 影响因素：1 含气量：含气量升高，体积变形增大 2 含水量：水灰比增大，用水量增多，体积变形增大 3 砼的初始结构强度，此值升高，体积变形减小 4 升温速度：升温速度增大，体积变形增大 工艺措施：1 加速砼的硬化速度，加速砼结构的形成 2 减少砼的体积变形，降低通的结构损伤 § 4 常温常压热养护： 用常压蒸汽对砼进行养护 一 常压湿热养护制 表示方法：Y+S+H（t℃）+J
（4） 自然养护浇水覆盖天数 正午温度（℃） 普通水泥（d） 矿渣水泥、 火山灰水泥 （d） 10 5 7 20 4 5 30 3 4 40 2 3
掺入缓凝剂和有抗渗性要求时，浇水天数不少于 14d 三 自然养护法 特点：设备简单，费用低，但时间长 1 浸水养护法：将养护的砼制品浸入水中 设施：蓄水池 应用：自应力砼管 2 围水养护法：用粘性土在砼四周围筑一定高度土埂，中间蓄水
温度℃
时间 h
Y
S
H
J
1 预养期：Y 作用：在进行热养护之前，使砼具有一定的初始结构强度，减少 体积变形 要求：初始结构强度：0.39~0.49MPa 2 升温期：S 降低结构损伤措施： （1） 限制升温速度：最大升温速度控制： 最大升温速度（ 摄氏度 小时） 预养期（Y） 干硬期（S） 密封养护 >4 >30 <30 >30 <30 不限 带模养护 30 25 20 15 脱模养护 20 — 15 —
快速 水加热温度≤80 ℃
水泥强度等级＜52.5 集料加热温度≤60 ℃ 原料加热温度控制： 水加热温度≤60 ℃ 水泥强度等级≥52.5 集料加热温度≤40 ℃
2 蓄热法：一般砼或者热砼成型后覆盖保温，防止预加热量和水化热损 失，保持应温并增至所需的强度值 特点：无需热养设施，简单易行 3 掺用外加剂法：砼中掺用外加剂，其强度在常温下能继续增长并不受 冻，若与其他方法复合使用，效果更好 寒冷条件下常用外加剂品种： （1） 抗冻剂：氯化钠、亚硝酸盐、碳酸钾等 （2） 阻锈剂：亚硝酸钠、重铬酸钾、尿素等 （3） 早强剂：氯化钠、氯化钙、硫酸钠、石膏等 （4） 减水剂：木质素磺酸钠等 §3 热养护中的体积变形 一 概述 1 热养护方法：
40~60×10
-6
集料
30~40×10
-6
从表中数值看出，体积膨胀系数水是固体材料的 10 倍，空气是固
体材料的 100 倍，水泥石和集料也有差别，因此热养护在加热时各组 分的不均匀膨胀，砼内部产生拉应力，造成开裂，结构受到损伤 （二） 硅酸盐水泥蒸养过程的化学变化 温度升高时，水泥矿物的溶解度增大，水化反应速度加快 蒸汽养护时水泥水化生成的主要水化产物与标准养护时基本相同 水泥熟料矿物在蒸养时的反应速度和强度增长规律各不相同， 由下面试验看出，C3S 和 C4AF 是蒸养后获的较高强度的决定性矿 物，而 C2S 对后期强度起较大作用 标准养护 蒸汽养护 矿物成分 7d 28d 3h 28d C3 S 31．6 45．7 19．4 40．1 C2 S 2．4 4．1 1．9 15．1 C3 A 11．6 12．2 0 0 C4AF 29．4 37．7 43．1 53．5 蒸养和标养矿物成分的水分产物均未发生变化，但强度却不 同，虽然其水化产物微观结构发生了变化，主要表现在水泥颗粒
t
内部
▽
t
表面
▽U ▽P
q qm qc
温度梯度▽
t
与升温阶段相反
湿度梯度▽U 压力梯度▽P
产生热流密度 q 湿流密度 qm 气流密度 qc 方向相反
对砼性能影响 温度梯度▽ 开裂 湿度梯度▽U 水分向表面传递，迅速蒸发，制品表面干缩开 裂 结论：加热养护造成热质传输过程，造成结构巨大损伤，必须采取合 理养护工艺，才能获得优质砼 （五） 热养护过程中的体积变形 热养护过程中结构损伤的宏观表现 热养护过程中的体积变化，是砼的热膨胀，化学减缩，微管压 力热质传输等引起结构损伤的综合表现， 根据砼的体积变形大小， 可以评价砼结构破坏程度 例如：某常压湿热养护，养护制度，预养 40min 2+4（80℃）+1 其湿热膨胀变形：
第六章 砼养护工艺
目的：砼制品成型后要经过养护，形成内部结构 方法：1 标准养护：用于砼强度质量评定 2 自然养护 3 快速养护 （1） 快硬水泥 （2） 化学外加剂 （3） 加热养护 § 1 自然养护 一 一般要求 1 炎热条件下（夏天）养护，保持湿度防止水分蒸发 2 寒冷条件下（冬天）养护，平均气温连续 5 天低于 5 ℃时，按冬季施工处理 二 自然条件下温度和湿度对砼强度的影响 一般情况下，砼的强度与组成材料质量，配合比和施工过程有关，但在自然养护 条件下主要取决于养护温度和湿度 1 温度与强度关系：温度升高，强度升高 2 保持养护温度措施 （1） 制品成型应采取覆盖、浇水养护 （2） 开始覆盖和浇水时间 塑性砼：一般温度不迟于 6~12h，炎热天气不迟于 2~3h 干硬性砼：不迟于 1~2h （3） 自然养护每日浇水次数 正午温度 （℃) 浇水次数（ 次 日） 10 2~3 20 4~6 30 6~9 40 8~12
（1） 常压湿热养护 （2） 干一湿热养护 （3） 高压湿热养护 2 热养护的作用：砼制品湿热养护的实质，是使砼在湿热介质的作用下， 发生一系列的化学、物理及物理化学变化，从而加速砼内部结构的形成，获得快 硬早强和缩短生产周期的效果 实验表明：若 80℃的热养护比 20℃时 水泥水化速度增加 5 倍 若 100℃的热养护比 20℃时 水泥水化速度增加 9 倍 3 热养护对结构形成的破坏作用 热养护过程的结构形成和结构破坏是贯穿各种养护过程中的一对主 要矛盾，也就是在结构形成过程中还产生了结构破坏 结构破坏主要表现在养护过程中产生的最大体积变化和残余变形 因此：采用热养护时，要获得优质砼，就是处理好结构形成与破坏， 这一对矛盾，就要采用合理的养护制度和适合的工艺系数 二 热养护过程中的结构破坏 热养护过程中的结构形成的同时，又产生结构的破坏和损伤 （一） 热膨胀 砼是多相同时堆积的结构，这些不同的物质因受热要膨胀，但膨 胀值相差很大，其各相体积膨胀系数是： 材料名称 体积膨胀系数 湿空气 3700~9000×10-6 水 225~744×10-6 水泥石
应用：地面、路面、楼板、桥板 3 覆盖浇水养护：用纤维织物覆盖和浇水 4 塑料薄膜养护法：用塑料薄膜覆盖 5 喷膜养护法：用液态成膜剂在成型的表面形成密封膜 四 寒冷条件下的养护方法 （一） 基本要求 1 平均气温连续 5 天低于 5 ℃时，按冬季施工处理， （寒冷条件） 2 水泥品种：硅酸盐水泥、普通水泥 3 水泥强度等级：≥42 .5 w 4 水灰比： ≤0.60 c 5 水泥用量：≥300 kg m3 （二） 养护方法： 1 热砼法：将原材料加热，提高砼拌合物温度，增加强度发展，防止砼 受冻
降低
内部高
压力梯度▽P 应等三者的代数和： ▽P=▽P1 ▽P2 ▽P3<0 内部压力高 表面压力低
-
-
负值
在▽P 作用下，内部气相力图外逸，放气量与温度成正 比，因此快速升温时，产生较大的结构破坏 （4） 热质传输 ① 热流密度 q 在▽ 作用下 热量 q 由表及里传递
t
② 湿流密度 qm 在▽U 作用下 水分由表及里传递 ③ 气流密度 qc 在▽P 作用下 空气由里及表传递 结论：a 升温阶段，水分和空气在砼内传输，形成定向连通孔隙， 使砼结构遭到破坏 b 升温速度愈快，破坏愈严重 2 常压恒温阶段 在恒温阶段，▽ 、▽U、▽P 逐渐消失，q、qm、qc 逐渐减小 并停止 3 常压降温阶段
▽ 作用 空气分压
（2）
湿度梯度 ▽U
Ub —表面湿度 Un —内部湿度 Ub （3）
>
Ub =100%
（%）
Un
产生湿度梯度
▽U
压力梯度 ▽P 在▽
t
梯度作用下产生▽P1 受热膨胀 表面气泡空气压
2
力大里面低 在 ▽ U 梯度作用下产生▽ P
水分由表向内迁移
内
部压力增大 内部高 在空气分压作用下产生▽P3 蒸养时介质中的空气分压
t
见下图
t—温度曲线 符号： t —蒸汽介质温度（℃） th —冷却水温度（℃） tb —制品表面温度（℃）