文档介绍：水泥与混凝土制品的蒸汽养护生产关键技术进展
彭  波1,2,丁庆军1,王红喜1,曾  波1
(,武汉430070;,武汉430015)
摘  要:  使用水泥与混凝土制品可以提高建筑工程施工效率,其中许多制品需要进行蒸汽养护以提高早期强度,加快模具周转。蒸汽养护为水泥混凝土制品生产中的一个关键环节,科学合理的蒸养制度与工艺是生产高质量水泥混凝土制品的重要前提之一,但很多水泥混凝土制品生产企业对蒸汽养护的重要性认识不足,生产与管理经验缺乏,导致生产的水泥混凝土制品质量不能满足设计要求。通过对水泥混凝土制品的蒸汽养扩工艺、外加剂使用、裂缝控制等技术现状与发展趋势/lt.~了阐述,希望对水泥与混凝土制品行业发展起到积极作用。
关键词:  制品;  蒸汽养护;  工艺;  外加剂;  裂缝
     水泥与混凝土制品具有工厂化生产质量好、工艺简单、生产周期短、现场施工及湿作业大大减少、混凝土遗洒和噪声扰民降低等优点,而且还能使业主大幅度节省投资,并尽早使建筑物投入使用、产生效益。同时由于预制构件的混凝土已完成了收缩变形,预应力构件以预应力抵消拉应力,因此其裂缝控制性能优于现浇混凝土结构,如果配以高强钢筋而形成高效钢筋预应力构件,增大预制构件跨度和承载力,则可以适应大开间结构的要求。随着混凝土建筑业的发展,水泥与混凝土制品的传统优势将日益显现出来[1]。
     为了在较短时间内得到足够的强度,通常采用一些加速水泥混凝土硬化的方法,如蒸汽养护,使用早强剂等,效率最高的技术是蒸汽养护。目前,蒸汽养护技术一般用于铁路枕木、隧道管片、混凝土梁、混凝土管桩、电线杆等预制构件产品生产中。随着在恶劣环境下的工程越来越多,蒸养混凝土构件在使用过程中的耐久性要求也越来越高,因此迫切需要研制出成本低、性能优良、适合蒸养的高性能混凝土[2]。有关高性能混凝土研究工作国内外多集中在常规养护条件下,蒸汽养护高性能混凝土试验及应用研究开展得较少。
1  混凝土蒸汽养护工艺
     制品蒸汽养护工艺一般分为静停、升温、恒温、降温4个阶段,为了防止制品因内外温差过大或恒温温度过高而导致混凝土产生裂缝,应严格控制蒸养过程中的升、降温速率及恒温温度[3]。
  静停阶段
     静停阶段也称预养期、前置期或静置期,为制品浇注成型后及蒸汽养护开始前在大气环境下的一段放置时间。该阶段主要是保证混凝土中水泥进行了一定程度的水化,具有一定的结构强度,以防止升温期混凝土体积膨胀对结构产生破坏。静停阶段时间的长短与混凝土的配比、水泥的种类、环境的温湿度、升温速率等因素有很大的关系。一般认为,较长的预养时间有树于提高混凝土初期结构强度,抵抗混凝土在升温过程中的肿胀变形,但是较长的预养时间对于实际生产中的生产效率又不利。不同文献上建议的养护时间很不相同,在构件厂中多取1~3 h。
     因此在实际生产中由于预养时间受许多因素影响,所以应根据现实情况进行试验、调整,一般的做法是:在采用早强剂等外加剂,或采用高标号或早强型水泥,或在夏季环境温度高,在升温速率较慢等情况下,可适当缩短预养时间;反之,则要适当延长预备养时间。
  升温阶段    
     蒸气养护水泥与混凝土制品的结构强度及整体性能主要是在升温阶段形成,该阶段决定着制品的蒸养质量,因此升温阶段的养护参数,如升温速率、温湿度的协调、外模板与蒸汽之间的温差等参数需要经过大量试验确定和严格控制。
     升温速率的控制主要是调节制品的硬化强度和热胀变形产生的温度应力之间的关系,避免升温过程中混凝土温度应力超过其硬化强度造成混凝土开裂,如在北方较低气温时,要保持较低的升温速率,最好将升温速率控制在10℃/h左右。如果制品早期预养时间越长,初期结构结构强度越高,升温速率可以相应提高;反之,则需缓慢升温。热蒸汽与冷混凝土表面相接触时要凝结成水,会导致制品表面的水灰比增大影响制品表面质量,因此应要采用一定的工艺来控制制品表面的湿度,一般可采用棉毡、土工布等保水材料在开始升温前覆盖于制品的裸露面上。外模板一般都是钢材,在快速升温过程中,水泥石的热胀变形能力远大于钢材,这会造成制品与模板相互连接部位产生裂纹,如管片混凝土手孔部位,一般采用减小升温速率来解决。
  恒温阶段
     恒温阶段的主要控制参数是恒温温度和恒温时间。对于水泥与混凝土制品,恒温阶段的温度越高和养护时间越长,制品的强度发展越快和最终获得的强度越高。但过高的恒温温度和较长的热养时间会造成制品后期强度的损失或其它特性受损,所以选择合适的恒温温度对于蒸养过程非常重要。
     在制品实际蒸养过程中,恒温时间超过某一值时,制品强度会出现“锯齿”波动,强度时升时降,有人解释