摘要：混凝土之所以会出现硬化现象，主要是因为水泥的水化反应，唯有控制好水泥的强度与水化反应，方能保证混凝土的强度。湿度与温度均是影响水泥强度和水化反应的主要因素，所以，在混凝土成型之后对其进行养护就显得非常有必要。
关键词：混凝土养护；混凝土强度；影响
1 前言
混凝土工程中砂，骨料，浇筑混凝土，混凝土养护都对混凝土工程质量有一定的影响，混凝土工程的质量既关系到工程的安全程度还与造价等有着密切的关系。其中混凝土养护工程是混凝土工程中一项重要的工程，为了保证工程的耐用性和工程后期混凝土干裂等问题防止发生，养护起到了相当大的作用，也有很多工程对养护工作不够重视以至于防护工作受到影响。
2养护温度对混凝土强度的影响
养护温度会在很大程度上影响混凝土强度的发展。曾有研究指出，混凝土养护温度越低，其初期强度越差，而后期养护温度在32~49℃的混凝土强度却远远低于4~23℃后期养护温度下的混凝土强度，这说明初期养护温度越低，其混凝土后期强度的衰减越小。这主要是因为急促的初期水化反应会影响水化产物的均匀排布，那些分布着较少水化产物位置的强度相对较差，这样便会大大削弱混凝土的整体强度；而那些分布着大量水化产物的位置则会将牢牢裹住水泥粒子，影响水泥水化反应的进一步进行，水化产物便会随之逐渐减少。当养护温度不高时，因为水泥水化反应较为缓慢，这样水分便有充足的时间进行扩散，所形成的水化产物便有均匀地排布于水泥石中。然而，当养护温度低于4℃时，尽管可能提升混凝土后期强度，然而因为水泥水化反应比较缓慢，这样便会大大影响其早期强度，尤其是28d前强度的增长，从而无法达到施工要求。因此，在具体的施工过程中，应将混凝土的养护温度控制在5℃以上。P.Klieger在其研究中提到，在混凝土的早期养护存在一个最佳养护温度，在最佳养护温度下，混凝土在某个龄期的强度可达到最大值，通过实验发现，快硬硅酸盐水泥的最佳养护温度是4℃左右，而硅酸盐水泥则是13℃左右。
3湿热养护对混凝土强度的影响
在混凝土的凝结过程中，温度会在很大程度上影响混凝土的后期强度。据相关调查证实，如果从搅拌直至温度上升到99℃的时间不超过6~7h，或者从搅拌直至温度上升至49℃的时间不超过2~3h，则必定会严重影响后期混凝土强度的增长。倘若温度上升速度过快，则必定会大大降低混凝土的后期强度，其降低幅度甚至高达标准条件下混凝土养护的1/3，而且此种影响与水灰比呈正相关性，即水灰比越小，对其造成的影响越小，这一影响对于快硬硅酸盐水泥更加显著。曾有报道指出，对混凝土进行湿热养护可以有效地降低温度的上升速度，从搅拌混凝土开始，直至达到标准养护温度，当推迟时间足够时，温度的快速上升并不会造成不良影响，然而，倘若推迟时间不足，那么必定会大大影响混凝土的后期强度增长，而且此种影响与养护温度呈正相关性，即养护温度越低，影响越小。因此，在对混凝土进行湿热养护的过程中，可遵循推迟升温养护原理，以便最大限度地降低早期高温对混凝土强度造成的影响。目前，推迟升温养护原理已经被广泛使用于混凝土的蒸汽养护之中。据相关研究指出，对混凝土进行长达16~20h的蒸汽养护干预，其强度可提升至正常情况下养护28d强度的70%~80%。这说明蒸汽养护不仅可以大大减少养护时间，而且有助于增强混凝土的强度。另外，针对不同的水泥类型，蒸汽养护的最佳温度也是有所差别，例如，由火山灰水泥和矿渣水泥配制而成的混凝土的最佳蒸汽养护温度约为90℃；而由普通水泥配制而成的混凝土的最佳蒸汽养护温度约为80℃。而且对于普通水泥混凝土而言，经过蒸汽养护后再在正常条件下硬化至28d的强度要比一直在正常条件下养护感化至28d的强度低10%~15%左右。这主要是因为高温养护虽然可以加快水泥水化反应速率，然而在水泥颗粒的外表过早形成的水化产物凝胶体膜层会抑制水分注入混凝土内部，经过一定的时间，强度增长反而下降。
4大体积混凝土养护对混凝土强度的影响
大体积混凝土养护也是影响混凝土强度的一个主要因素，若想有效地控制好混凝土的强度，则必须做好大体积混凝土的养护工作。据相关研究显示，大体积混凝土的峰温会出现在浇筑后的1~2d，最大相对温升往往出现在浇筑后的26h，温度约为30℃；其最大里表温差往往出现在浇筑后的34h，温差约为28℃；而最大大气温差往往出现在浇筑后的36h，温差约为29℃。这主要是因为在混凝土硬化初期，水泥水化反应会释放出大量的热量，而混凝土的导热性能较差，无法快速散热。所以，在浇筑后的1~3d内，大体积混凝土内部温度均会高于外部，此时，内部混凝土会出现膨胀，而外部混凝土随着气温的下降会出现收缩。因此，在进行大体积混凝土养护时，应尽量减少混凝土表面的热扩散和温度梯度，避免出现裂缝；同时还应尽量延长散热时间，将材料的松弛特点及混凝土强度的潜力充分地体现，以免混凝土因水泥水化热产生的温度差而出现温度应力裂缝。
3养护制度对混凝土强度的影响
强度测试时，各组C30混凝土离散性较小，同组内数据非常接近。而C50混凝土离散性较大，同组内数据相差较大，多组数据都出现一个数据偏差超过15%的情况，且部分后期强度数据甚至略低于龄期稍早时的强度这主要是由于其流动性较大，导致试件成型对混凝土性能的影响很大，部分试件强度相差甚至达10MPa左右，达到试件强度的20%左右，同时还测试了大量与强度对应的回弹数据，也发现了C50混凝土数据的离散性，说明混凝土本身的均匀程度偏低。
经4d预养后的养护制度对C50混凝土28d强度的的影响显著低于C30，可能是由于经过带模养护1d加浇水4d的预养之后，水化程度已经较高，表面结构已较为致密，水分的蒸发显著降低。对比C30混凝土在浇水养护和标准养护制度下在28d、56d和90d的强度可以看出，仅浇水养护4d对C30混凝土28d强度影响很大，但对56d之后影响不大。而对C50混凝土，除低温外，带模养护1d加浇水养护4d后的养护影响较低。与标准养护28d强度相比，C30混凝土浇水养护4d强度低10MPa，龄期增长到56d，除浇水养护4d外，其他各组养护均已与标准养护相当。C50混凝土覆膜养护的效果略高于浇水养护，采用浇水养护7d或覆膜养护7d其养护强度仅略低于标准养护强度。
冬季混凝土即使有一段正常温度的预养期，后期强度虽然会有一定程度的强度损失。C50低温养护后强度损失较C30大，这是因为水胶比越低，温度对混凝土抗压强度的影响越大。但值得注意的是，与浇水或薄膜养护后不同，其后期的强度仍有较大幅度的增长，且C50组后期强度增加更为显著，可能和矿物掺合料中的粉煤灰有关。掺入粉煤灰的混凝土在低温下养护60d后强度仍有较大发展，且水胶比降低增长幅度加大。覆膜养护7d后低温养护C30混凝土的28d的强度仅相当于7d标准养护强度（31MPa），C30、C50混凝土的28d强度仅分别为标养的60%和58%，90d龄期仍然略低于其他养护的28d强度，分别仅为标养28d强度的84.7%和73.5%。根据JGJ/T104-2011建筑工程冬期施工规程，其28d等效龄期 ，可以看出仅相当于标准养护11.9d龄期的强度；使用用Nurse-Saul方程 表示成熟度可得出在低温（1~2℃）养护下的28d的成熟度仅相当于标养温度下的55%；而FreieslebenHansen等考虑了温度对水化速率的影响后，提出了基于Arrhenius方程的等效龄期新方法： ，仅相当于标养时8.69d的强度。
参考文献:
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