高温高湿养护对高强混凝土耐久性的影响.pdf

第 3 6卷第 1 期 2 0 1 6年 2月 东北电力大学学报 J o u r n a l Of N o r t h e a s t D i a n l i U n i v e r s i t y Vo 1 3 6 No 1 F e b 2 0l 6 文章编号 ： 1 0 0 5 2 9 9 2 ( 2 0 1 6 ) 0 1 0 0 1 8 0 5 高温高湿养护对高强混凝土耐久性的影响 秦 力 ， 李 敏 ， 丁婧楠 ( 东北 电力大学 建筑 工程学 院， 吉林 吉林 1 3 2 0 1 2 ) 摘 要： 随着对混凝土研究的深入发展， 不同养护方式对混凝土长期耐久性的影响也逐渐受到重 视。高强混凝土强度较高， 对于养护条件的要求也更加 的严格。高温高湿养护作为提高混凝土早期强 度的重要技术手段， 在工程应用中具有重要的意义 ， 不仅如此， 它对混凝土的长期耐久性也具有一定的 改善作用 ： 高温高湿养护能够提高高强混凝土的抗冻性能和抗氯离子渗透性， 但在改善高强混凝土抗碳 化性方面并没有发挥十分积极的作用。 关键词： 高温高湿养护； 高强混凝土； 耐久性 中图分类号： T U 5 2 8 3 1 文献标识码： A 良好 的养护对于混凝土功能的建立具有重要的作用 ， 对于高强混凝土来说 ， 养护条件的变化也会敏 感的反应到其质量上。上世纪9 0年代， B a s h a m就研究发现高温高湿养护条件可以提高混凝土的早期 强度 ， 并且随着混凝土强度的提高这种表现尤为明显 。G o w r i p a l a n等人的研究认为， 提高混凝土的养 护温度可以降低其 内部孔隙率和表面透气性 ， 增强其耐久性能 J 。 国内外诸多研究表 明， 强度的提高在短期内可以弥补混凝土耐久性的不足 ， 但经不住不 良因素的长 期作用。除了环境 因素和混凝土材料本身的因素 ， 养护条件对于提高混凝土的耐久性也发挥 了至关重 要的作用。本文主要通过试验研究高温高湿养护条件对比标准养护条件对高强度混凝土耐久性的影响 作用 l 原材料 试验采用的是 C 6 0 高强混凝土， 其的配合比见表 1 。水泥采用的是 P 4 2 5 普通硅酸盐水泥， 其化学 成分见表2 ； 试验采用 I 级粉煤灰， 其品质检验结果见表 3 ； 矿渣粉采用 $ 9 5级， 其品质检验结果见表 4 ； 细骨料采用天然中砂 ， 其细度模数为 2 7 1 ， 粗骨料采用机械破碎级配碎石 ， 其平均直径 2 0 mm， 表观密度 2 7 5 0 k g m ， 面干吸水率 0 4 2 ， 含泥量 0 0 ， 坚 固性 1 9 ； 外加剂采用液态萘系缓凝 高效减水剂 ( 减水率 3 4 ， 含气量2 ) 。 表 1 C 6 0高强混凝土配合参数 收稿 日期 ： 2 0 1 5 1 2 1 0 作者简介 ： 秦力 ( 1 9 7 0 一 ) ， 男 ， 辽宁葫 芦岛人 ， 东北 电力大学建筑工程学院教授 ， 博 士， 主要研究方 向： 高性能混凝土与结构理论 、 输 电线路工程研究 第1 期 秦力等： 高温高湿养护对高强混凝土耐久性的影响 1 9 2 试验方法 与标准 混凝土的拌和、 成型按 D L T 5 1 5 0 2 0 0 1 水工混凝土试验规程 的相关标准进行。试件采用强制式 搅拌机拌和制件， 混凝土耐久性能的测试均按 G B T 5 0 0 8 2 2 0 0 9 普通混凝土长期性能及耐久性试验方 法标准 的有关规程进行 。试件耐久性 的评定尊照 J G J T 1 9 3 - 2 0 0 9 ( 混凝土耐久性检验评定标准 的评 定方法。 试件的制作采用相同的配合比和相同的拌合条件， 等量分为 2 组， A组进行高温高湿养护， 养护温 度 8 0 ， 相对湿度 9 5 以上 ， B组进行标准养护 ， 养护温度 2 0 + 2 ， 相对湿度 9 5 以上。标准养护 2 8 天后进行耐久性试验。 3 试验结果及讨论 3 1 外观质量差异 经养护 2 8天后 ， 两组混凝土试件外观质量并没有太大差异 ， 将试件切开后 ， A组试件的内部颜色 比 B组稍深一些 ； 两组试件 的质量有微小 的差异 ， A组试件的平均质量 1 0 1 3 k g ， B组试件平均质量 9 8 3 k g ， A组 比 B组的平均质量大 0 3 。这主要是高温高湿养护条件下 ， 水泥的水化反应进行 的较快 ， 凝 胶产物较多 ， 结合 了较多的水产生的结果 。 3 2对抗冻性的影响 在我国东北 、 西北和华北地区 ， 冻融破坏是混凝土建筑物在运行过程 中产生的主要病害之一 ， 对于 渡槽 、 水 闸等水工混凝土建筑物 ， 冻融破坏的影响范围更为广泛 。 在较高的温度和湿度条件下 ， 混凝 土的强度发展十分迅速 ， 而抗冻能力与其强度密切相关 J 。并 且高强混凝土的强度较高 ， 对于冻融破坏也有较强的抵抗能力 。按照 G B T 5 0 0 8 2 - 2 0 0 9 ( 普通混凝土长 期性能及耐久性试验方法标准 中快冻法的试验规程进行冻融试验 ， 经冻融 3 0 0次后 ， 测试试件 的质量 和弹性模量 ， 试验结果见表 5 。由表 5可见 ， 两种养护条件下 ， 试件的质量损失率和弹性模量损失率都 不足 1 。相比之下， 高温高湿养护条件下， 冻融3 0 0 次后试件的质量损失率为0 5 9 ， 弹性模量损失 率为0 4 8 ， 明显低于标准养护下的0 8 1 和0 9 8 。产生这种差异的原因主要是两组试件养护过程 中水分和温度的不同。首先 ， 水分在 C a ( O H) ： 结合 S i O 转变成 C- S - H 的过程中必不可少 ， 而且水分 的补充越是尽早充分 ， 对混凝土内部结构 的发展越有利 。相对湿度不同于绝对湿度 ， 在相 同的相对 湿度值下， 8 0空气中的水分要远大于 2 0 空气中的水分 ， 即高温高湿养护条件下的水分补给要高于 标准养护。其次， 对于温度而言， 高温对于混凝土凝结硬化速率的发展是绝对有利的， 8 0蒸汽养护 下， 两天就能达到试件标号强度的7 0 ， 因此， 在高温高湿的养护条件下试件强度发展较早， 2 8天龄 2 2 东北电力大学学报 第 3 6卷 - 7 3 0 3 H a le W M， F r e y n e S F， e t a 1 E x a mi n i n g t h e f r o s t r e s i s t a n c e o f h i g h p e rf o r m a n c e c o n c r e t e J ( 2 3 ) ： 8 7 8 8 8 8 4 邱玉深 对混凝土养护方法的思考与建议 J 混凝土与水泥制品， 2 0 0 9 ( 2 ) ： 5 9 5 管家文 大型混凝土预制构件的快速养护法一高温高湿养护法 J 石油施工技术， 1 9 8 4 ( 1 ) ： 3 4 3 5 6 王迎春 ， 颜金娥 不 同养护条件下混凝土耐久性的研究 J 人 民长江 ， 2 0 0 8 ， 3 9 ( 1 ) ： 5 3 5 4 ， 6 8 7 李梅 矿物掺合料对混凝土抗氯离子渗透性的影响综述 J 材料导报， 2 0 1 3 ， 2 7 ( 6 ) ： 1 0 7 一 l 1 O 8 K i m H K， e t a 1 I m p r o v e d c h l o ri d e r e s i s t a n c e o f h i g h s t r e n g t h c o n c r e t e a me n d e d w i t h c o a l b o t t o m a s h f o r i n t e r n a l c u r i n g J C o n s t r u c t i o n a n d B u i l d i n g Ma t e ri a l s 2 0 1 4 ( 7 1 )： 3 3 4 3 4 3 9 龙小梅 养护条件对混凝土耐久性的影响 J 建筑技术 ， 1 9 9 4 ， 2 1 ( 7) ： 4 3 3 4 3 5 1 0 E l k eG， e t a 1 C a r b o n a t i o n o f s l a g c o n c r e t e ： E f f e c t o f t h e c e m e n t r e p l a c e me n t l e v e l a n d c u ri n g o nt h e c a r b o n a t i o n c o e f f i c i e n t E f f e c t o f c a r b o n a t i o n o n t h e p o r e s t r u c t u r e J C e me n t a n d c o n c r e t e c o m p o s i t e s 2 0 1 3 ， 3 5 ( 1 ) ： 3 9 - 4 8 1 1 I b r a h i m M， e t a 1 E ff e c t o f c u ri n g me t h o d s o n s t r e n gt h a n d d u r a b i l it y o f c o n c r e t e u n d e r h o t w e a t h e r c o n d i t i o n s J C e m e n t C o n c r e t e C o m p o s i t e s 2 01 3 f 4l 1： 6 0 6 9 1 2蔡传国 混凝 土养护方式对碳化深度影响的试验研 究 J 市政技术 ， 2 0 0 8 ， 2 6 ( 2 )： 1 4 9 1 5 1 1 3 蔡传国 高龄混凝土表面碳化与应力腐蚀关系的调查 与试验研究 J 混凝土 ， 2 0 0 7( 6 ) ： 4 6 The Ef f e c t f r o m Cu r i ng o f Hi g h Te mp e r a t u r e a nd Hi g h Hu m i di t y t o Du r a b i l i t y o f Hi g h St r e ng t h Co nc r e t e QI N L i ， L I Mi n， D I N G J i n g n a n ( A r c h i t e c t u r a l E n g i n e e r i n g C o l l e g e ， N o r t h e a s t D i a n l i U n i v e r s i t y ， J i l i n J i l i n 1 3 2 0 1 2 ) Ab s t r ac t ：W i t h t h e f u r t h e r de v e l o p me n t o f r e s e a r c h o n c o n c r e t e， t he i n flu e n c e o f d i f f e r e n t c u r i n g me t h o d s o n l o n g t e r m d u r a b i l i t y o f c o n c r e t e i s a l s o g r a d u a l l y b e t a k e n s e rio u s l y T h e r e q u i r e me n t o f c u r i n g c o nd i t i o n o n h i g h s t r e n g t h c o nc r e t e i s mo r e s t ric t T he c o n s e r v a t i o n o f Hi g h t e mp e r a t u r e a n d h i g h hu mi d i t y a s a n i mp o r t a n t t e c h n o l o g y t o i mp r o v e t h e e a r l y s t r e n g t h o f c o n c r e t e， h a s t h e v i t a l s i g n i fic a nc e i n t h e e n g i n e e rin g a pp l i c a t i o n Be s i d e s， i t a l s o ha s t h e c e r t a i n e f f e c t o n t h e l o n g t e r m d u r a b i l i t y o f c o n c r e t e： T h e c o n s e r v a t i o n o f Hi g h t e mp e r a t u r e a n d h i g h h u mi d i t y c a n i mp r o v e t h e r e s i s t a n c e o f f r e e z i n g a nd C1 p e r me a b i l i t y o n h i g h s t r e n g t h c o n c r e t e， b u t i t c a n t i mp r o v e t h e a b i l i t y t o r e s i s t c a r b o n i z a t i o n c o r r o s i o n Ke y wo r d s：Cu r i n g o f h i g h t e mp e r a t u r e a n d h i g h h u mi d i t y； Hi g h s t r e n g t h c o nc r e t e； Dur a b i l i t y