曙光装配式建筑科技（浙江）有限公司 浙江省台州市 317500
摘要：成型低矿物掺合料（粉煤灰10%+矿粉10%）和高矿物掺合料（粉煤灰20%+矿粉30%）的C30、C50混凝土试块，在通风的室内，按《混凝土结构工程施工规范》（GB 50666-2011）浇水养护和不浇水养护，并在各个不同的龄期下进行碳化深度、抗压强度分析；着重对C30混凝土进行了分析和讨论，得出了混凝土前期不浇水养护严重影响着混凝土的碳化深度、抗压强度和回弹法的检测精度。
一、前言
众所周知，建筑工程中许多混凝土竖向构件前期没有很好养护会造成混凝土构件表面失水，水泥不能正常水化，另外，高矿物掺合料混凝土由于混凝土中的Ca（OH）2含量低，表面水分又少，使得后期的“二次”水化不能正常在构件的表面进行，再者，水泥水化生成的C-S-H凝胶需要混凝土液相有一定浓度的Ca（OH）2，否则C-S-H凝胶就会分解，因此没有养护好和高矿物掺合料的混凝土容易造成构件表面疏松层。这层疏松层，酚酞指示剂不呈红色，是否是“假碳化”，这直接影响着回弹法检测混凝土抗压强度的检测精度。
基于上述背景，采用二个强度等级的混凝土，研究不同养护条件和不同矿物掺合料掺量对碳化深度和抗压强度的影响规律；并对混凝土试块抗压强度值与行业标准和地方标准回弹测强曲线换算的抗压强度值进行对比，揭示两个测强曲线与实际测量值之间的误差规律；为提高回弹法检测混凝土抗压强度的检测精度提供依据。
二、试验研究过程
2.1 原材料
2.1.1水泥
台州海螺水泥有限公司生产的P.O 42.5普通硅酸盐水泥，水泥的物理性能见表2.1。
表2.1 水泥的物理性能
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2.1.2 粉煤灰
台州三门电厂Ⅱ级粉煤灰，其物理性能见表2.2。
表2.2 粉煤灰的物理性能
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2.1.3 矿粉
台州美标S95矿粉，其物理性能见表2.3。
表2.3 矿粉的物理性能
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2.1.4 骨料
粗骨料：采用5~25mm连续级配碎石。
细集料：C30混凝土细集料采用福建产淡化砂，细度模数为2.3；C50混凝土细集料采用台州临海河砂，细度模数为2.9。
2.1.5 外加剂
采用浙江方远新材料股份有限公司生产的聚羧酸减水剂，减水率20%。
2.1.6 拌合水
自来水。
2.2 配合比
本试验采用C30和C50强度等级混凝土作为研究对象，每个强度等级混凝土设计矿物掺合料低掺和高掺两种掺量（低掺记为L，高掺记为H），低掺为粉煤灰10%+矿粉10%，高掺为粉煤灰20%+矿粉30%。具体配合比见表2.4。
表2.4 混凝土配合比
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2.3 试件制作与养护
混凝土试件制作成型依据《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》（GB/T50080-2016）进行，采用强制式搅拌机搅拌2min后于150mm立方体试模中振动成型。试验龄期采用28d、60d、90d、120d、180d五个龄期。每次同盘成型4组，浇水和不浇水养护各2组。
拆模后在上表面写上“等级、掺量（低掺用L，高掺用H表示）、养护条件（不浇水A、浇水B）、龄期”。例如C30低掺量浇水养护60d龄期的试块，标记为“C30LB60”。
将同盘成型的试块拆模后按浇水与不浇水两种养护条件，放到同一通风室内的两个区块进行养护，每组试块表面朝上（见图2.1）。浇水养护按《混凝土结构工程施工规范》（GB50666-2011）的要求，用土工布覆盖试块，至少早晚各浇水一次，保证试块处于潮湿状态，低掺浇水养护7d，高掺浇水养护14d。
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（a）不浇水养护 （b）浇水养护
图2.1 混凝土试块养护
3.1 养护条件对混凝土碳化深度的影响
不同C30混凝土在各个龄期的碳化深度测试结果如表3.1和图3.1所示。
表3.1 不同养护条件和矿物掺合料掺量的C30混凝土碳化深度（mm）
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图3.1 不同养护条件和矿物掺合料掺量对C30混凝土碳化深度的影响
从表3.1和图3.1可以看出，随着龄期增长，空气中CO2不断渗透入混凝土的内部，从而使得C30混凝土的碳化深度不断增大。不浇水低掺的C30混凝土碳化深度从4.5mm（28d）增加到9.5mm（180d），而浇水低掺的C30混凝土从1.5mm增加到4.5，mm，相差3mm-5mm；不浇水高掺的C30混凝土碳化深度从5.0mm（28d）增加到11.0mm（180d），而浇水高掺的C30混凝土从1.0mm增加到4.5，mm，相差4mm-6.5mm。
从中可以看出，养护条件对混凝土的碳化深度值影响很大；龄期越长，碳化深度差值也越大。对于不同矿物掺合料掺量养护条件相同的混凝土，浇水的碳化深度比较接近，不浇水的高掺的碳化深度明显高于不浇水的低掺的碳化深度。这是因为，不浇水水泥没有充分水化，表面不密实且产生的Ca（OH）2量很少，碳化速度就越大；浇水养护下，水泥能得到充分的水化，无论高掺还是低掺表面相对密实且有够量的Ca（OH）2量，使得碳化深度相差不大。对于不浇水高掺量的混凝土，由于水泥矿物成分相对少，水化又不能正常进行，使得混凝土表面产生的Ca（OH）2更小，更不密实，所以不浇水高掺量的碳化深度要比不浇水低掺量的大。
3.2 养护条件对混凝土抗压强度的影响
不同C30混凝土试块的抗压强度测试结果如表3.2和图3.2所示。
表3.2 不同养护条件和矿物掺合料掺量的C30混凝土抗压强度（MPa）
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图3.2 不同养护条件和矿物掺合料掺量对C30混凝土抗压强度的影响
从表3.2和图3.2可以看出，是否浇水养护对不同矿物掺合料掺量和不同龄期的C30混凝土抗压强度都具有很大影响。当矿物掺合料掺量为低掺量时，相比浇水养护的C30混凝土试块，不浇水养护的不同龄期混凝土试块抗压强度下降了8.6MPa~11.1 MPa；当矿物掺合料掺量为高掺量时，相比浇水养护的C30混凝土试块，不浇水养护的不同龄期混凝土试块抗压强度下降了11.0MPa~18.9 MPa。从中可以看出，随着矿物掺合料掺量增大，养护条件对混凝土抗压强度的影响更大；龄期越长，养护条件对混凝土抗压强度的影响也越大。这是因为，不浇水养护的混凝土缺水，使得混凝土中水泥水化和矿物掺合料的“二次水化”未能充分发挥，从而使得混凝土的后期强度低且增长缓慢。
四、结论
通过本次试验研究，得出如下结论：
（1）混凝土前期不浇水养护与浇水养护相比大大增加了混凝土各龄期的碳化深度，而且对高矿物掺合料混凝土增加更为明显；混凝土前期不浇水养护，长龄期的碳化深度更大。
（2）混凝土前期不浇水养护与浇水养护相比，大大降低各龄期抗压强度，而且不浇水养护影响后期抗压强度的发挥，对高矿物掺合料混凝土后期抗压强度发挥影响尤其明显。