蒸汽養(yǎng)護混凝土

預養(yǎng)期也叫作靜停期，是將混凝土預制構(gòu)件在澆筑完成后放置在室溫下進行養(yǎng)護的過程。混凝土預制構(gòu)件中的固體顆粒在重力作用下會下沉，內(nèi)部氣泡會向外擴散，這樣做能夠使得內(nèi)部氣體順利排放出去，并且能夠提高水泥在蒸汽養(yǎng)護前的水化程度，使水泥能夠具有一定的初始結(jié)構(gòu)強度，在這一階段，初始強度一般應控制在0.4～0.5MPa。

升溫期在蒸汽養(yǎng)護工藝操作過程中對混凝土性能的影響非常重要，產(chǎn)生的放氣現(xiàn)象能夠引起顯著的破壞作用。當混凝土預制構(gòu)件受到蒸汽養(yǎng)護后，其在混凝土預制構(gòu)件的表面會立馬的冷卻和凝結(jié)，然后就會產(chǎn)生冷凝水膜的現(xiàn)象并且會立即產(chǎn)生冷凝熱蒸汽，在這個時候，氣體和水分就會在混凝土的內(nèi)部進行傳輸，將一些孔都慢慢的連接起來，從而形成了定向的孔縫，然后混凝土的體積就會迅速的膨脹和增大。由于混凝土的初始結(jié)構(gòu)在升溫期，那么它的強度就會比較低，其內(nèi)應力還沒有形成，這時候混凝土的預制構(gòu)件結(jié)構(gòu)就容易受到外界的傷害。一般情況下，由于一些混凝土的結(jié)構(gòu)，比如混凝土的孔隙率會慢慢增多、產(chǎn)生體積增大等等缺陷，其大多數(shù)是在升溫的階段產(chǎn)生的，所以說，我們對于升溫的速度要求比較嚴格，速度不能夠過快。最好是能夠分段的進行升溫，就是先慢慢的升溫，然后再一點一點的加快升溫，這樣才能夠大大降低液相和氣相出現(xiàn)熱膨脹后產(chǎn)生的破壞性影響。

混凝土預制構(gòu)件強度增長的重要時期是恒溫期，在這個階段，我們需要注意不要設定保溫的溫度過高，因為這樣會影響其強度的增長，所以，在這個階段我們盡量不要提升混凝土預制構(gòu)件的恒溫養(yǎng)護的溫度。這個時候，水泥的水化反應會比較的劇烈，而混凝土中的微管多孔結(jié)構(gòu)已經(jīng)慢慢的產(chǎn)生。由于水泥的水化熱反應會造成混凝土的內(nèi)部溫度在一定時間內(nèi)超出介質(zhì)溫度，其內(nèi)部的水分、氣體都會繼續(xù)的產(chǎn)生膨脹，但是這個階段的混凝土預制構(gòu)件結(jié)構(gòu)的強度已經(jīng)慢慢的加強了。伴隨著水化的進行，減縮也在增加，這些因素都能夠幫助混凝土預制構(gòu)件抵御不利因素的影響。

在降溫的時期，混凝土的預制構(gòu)件的結(jié)構(gòu)就會慢慢的定型，這時候混凝土的內(nèi)部所發(fā)生的變化主要是由于混凝土內(nèi)外的溫差、體積的收縮、水分的汽化、拉應力大學而造成的。降溫期降溫速度的合理選擇要依據(jù)混凝土預制構(gòu)件的尺寸大小選擇，如若不然，一旦降溫速度太快就會造成混凝土預制構(gòu)件產(chǎn)生的收縮和拉應力過大，進而致使混凝土預制構(gòu)件產(chǎn)生微裂縫。

蒸汽養(yǎng)護工藝流程的的四個階段都是非常重要的，四個環(huán)節(jié)都不能忽視，缺一不可，它們都能夠直接影響到混凝土預制構(gòu)件的外觀質(zhì)量和結(jié)構(gòu)性能。

在大部分技術(shù)論著中，人們都認為在規(guī)范、標準的混凝土硬化過程和混凝土蒸汽養(yǎng)護過程中所引起的水化產(chǎn)物之間沒有什么區(qū)別。因為伴隨著溫度的逐步升高，只是化學反應速度被加速提高了，其他方面是沒有被影響到的。當溫度達到80攝氏度時，其水化的速度會增加很多倍，所以在實際的制造操作中，混凝土管樁的初步養(yǎng)護過程中都是在80攝氏度左右才進行養(yǎng)護的，而我們所得到的實際結(jié)果也佐證了以上的理論是正確的。

但是，有一個問題就是混凝土的強度在蒸汽養(yǎng)護條件下較低于混凝土標準養(yǎng)護條件下的強度，產(chǎn)生這個問題的原因是由于受新生物的分散的影響，那么混凝土的硬化強度就會出現(xiàn)變化，水化反應時的溫度越高，生成的新生物分散程度就會越低，從而造成了混凝土強度的降低。

混凝土性能主要由混凝土組分、混凝土配制和混凝土養(yǎng)護等因素決定。在原材料、配合比和施工工藝一定的情況下，混凝土的養(yǎng)護，特別是早期的養(yǎng)護方式、養(yǎng)護溫度、養(yǎng)護濕度、養(yǎng)護時間等的控制，對混凝土水化硬化程度、強度發(fā)展、耐久性等均有著重要影響。

養(yǎng)護溫度對混凝土的早期性能的發(fā)展速度有很大的影響。一般來說，養(yǎng)護溫度越高，強度發(fā)展越快。研究表明當溫度低于某一限值時，水泥水化反應將不再進行，混凝土強度停止發(fā)展，這個溫度在－ 10 ℃左右。實際上，在溫度低于0 ℃的情況下，混凝土中的水分己經(jīng)開始結(jié)冰，這將導致混凝土的冰凍損傷。同時早期的混凝土所處的環(huán)境沒有保持充分的濕度，可能造成混凝土中水分大量蒸發(fā)，其后果: 一方面因干燥失水而影響水泥繼續(xù)水化; 另一方面混凝土干燥收縮加大，使混凝土在低強度狀態(tài)下承受收縮引起的拉應力，導致混凝土出現(xiàn)早期裂縫。因此在這種晝夜溫差大、低溫在零度以下地區(qū)，更多去選擇蒸汽養(yǎng)護保證混凝土在前期養(yǎng)護過程中對于溫度和濕度的要求，從而才能保證其強度及各項性能。

冬季低溫環(huán)境下的混凝土養(yǎng)護，北方嚴寒地區(qū)一般采用燃煤蒸汽養(yǎng)護，南方濕冷地區(qū)一般采用常壓燒水供熱，小型煤爐蓄熱等方式，隨著霧霾的日益加重，全社會對PM2．5的高度關(guān)注，北方常用的燃煤蒸汽養(yǎng)護以及南方常采用的小型煤爐蓄熱養(yǎng)護的方式均會產(chǎn)生二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳等有害氣體以及PM2．5。此類燃煤蒸汽蓄熱的方式已不能被全社會接受，我國水電能源相對較為充裕，同時不會產(chǎn)生此類污染，因此，電熱產(chǎn)生蒸汽的方式盡管在費用方面略高，經(jīng)濟效益略差，但具有良好的社會效益，相比之下，混凝土電熱蒸汽養(yǎng)護方式已逐步推廣使用，隨著可編程邏輯控制器在工業(yè)控制領(lǐng)域的廣泛應用，基于電熱蒸汽的基礎(chǔ)上，引入無線測控技術(shù)與計算機數(shù)據(jù)處理技術(shù)，以實現(xiàn)現(xiàn)場電熱蒸汽養(yǎng)護的自動化與程序化，同時提高其養(yǎng)護的精確性與科學性是完全可行的。

冬季低溫環(huán)境的混凝土養(yǎng)護，北方地區(qū)一般采用的燃煤蒸汽養(yǎng)護，南方地區(qū)一般采用蜂窩煤爐蓄熱養(yǎng)護和熱水養(yǎng)護，電熱蒸汽養(yǎng)護也逐步推廣使用。

蒸汽養(yǎng)護混凝土燃煤蒸汽養(yǎng)護

此方式在產(chǎn)生蒸汽的過程中，同時產(chǎn)生大量的有害氣體( 二氧化碳，二氧化硫，氮氧化物) 以及PM2．5。一些較大的預制梁場，需要投入較多資金建設蒸汽鍋爐房以及沿梁場所有臺座處布置蒸汽輸送管，蒸汽輸送管的輸送距離過遠也直接導致沿途熱量損耗大，且蒸汽養(yǎng)護的過程中需要人工24 h不間斷輪班。

蒸汽養(yǎng)護混凝土蜂窩煤爐蓄熱養(yǎng)護

此方式一般在覆蓋的混凝土內(nèi)放置若干小型蜂窩煤爐，通過燃燒煤爐產(chǎn)生的熱量進行蓄熱保溫，其在保濕上沒有任何效果，且在燃燒過程中產(chǎn)生較多的一氧化碳氣體，而一氧化碳在于混凝土表面接觸后會加劇混凝土的碳化，同時一氧化碳的存在于養(yǎng)護棚罩內(nèi)對進入內(nèi)部的施工人員存在較大的安全隱患。

蒸汽養(yǎng)護混凝土冬季熱水養(yǎng)護

此方式一般通過電熱方式將水燒至一定溫度再噴灑在混凝土表面上，有一定的保溫保濕效果，但隨著水的流失熱量散失快，混凝土表面一些區(qū)域或蓄水，供熱不及時，溫度下降時可能結(jié)冰。

蒸汽養(yǎng)護混凝土電熱蒸汽養(yǎng)護

此方式通過電熱產(chǎn)生蒸汽，無污染，但在施工過程中仍需要人為控制啟動與停止，通過人工測量養(yǎng)護的溫度與濕度去判斷是否供應蒸汽，因而養(yǎng)護質(zhì)量與操作人員的責任性關(guān)系很大，尤其是夜間進行溫度測量工作等難以落實，所有存在較大的局限性。

在蒸氣養(yǎng)護階段，為使結(jié)構(gòu)砼不產(chǎn)生裂縫，準備在箱梁的不同結(jié)構(gòu)厚度砼內(nèi)埋設Cu₅₀銅電阻溫度應變片（共35個點位），接溫度讀數(shù)儀表來測定不同階段結(jié)構(gòu)砼內(nèi)的溫度變化（接近外模，距砼外表面2cm處也埋設Cu₅₀銅電阻溫度應變片，以測定外模在噴涂聚氨脂泡沫塑料保溫層后的保溫效果）。另外在箱孔內(nèi)放置4個Cu₅₀銅電阻溫度應變片，箱梁表面覆蓋層內(nèi)同樣放置4個Cu₅₀銅電阻溫度應變片，以測定養(yǎng)護的溫度。

根據(jù)不同階段測出的砼內(nèi)平均溫度來隨時調(diào)整蒸氣養(yǎng)護溫度，溫差控制在≤15度內(nèi)，以有效控制結(jié)構(gòu)砼溫差裂縫的產(chǎn)生。另外，通過箱孔內(nèi)外各放置的4個測溫點讀數(shù)可以控制各蒸氣注入支管在注入蒸氣時的閥門控制，以使箱孔內(nèi)外的養(yǎng)護溫度基本保持一致。

蒸氣管呈擱空縱向鋪設，在施放蒸汽時不直接對著梁體和模板，避免產(chǎn)生局部高溫；在冬季蒸氣注入管外包裹專用保溫套，以確保蒸氣正常供應（即用管狀硬質(zhì)泡沫塑料外裹銀色返熱布制成）。

蒸汽養(yǎng)護的成敗關(guān)鍵是控制好升降溫過程，特別是降溫階段，由于在高溫下混凝土的早期抗壓強度增長較快，但其抗拉強度沒有做到同比例增長，強度低。若降溫梯度過大容易產(chǎn)生在砼結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生較大的溫度拉應力，從而產(chǎn)生裂縫。在升降溫階段溫差控制至關(guān)重要，通過改善蒸汽養(yǎng)護的條件，加強蒸汽養(yǎng)護的監(jiān)控等確保溫度梯度在10~15度范圍內(nèi)可以有效避免裂縫的發(fā)生。 2100433B

蒸汽養(yǎng)護費是用蒸汽養(yǎng)護混凝土或鋼筋混凝土所發(fā)生的費用，如養(yǎng)護工人工資、蒸汽鍋爐折舊以及動力、燃料等的費用?；炷粱蜾摻罨炷凉こ虧沧⒑螅仨氂幸欢ǖ酿B(yǎng)護期。

在養(yǎng)護期內(nèi)要保持一定的溫度和濕度，使其達到應有的強度?；炷粱蜾摻罨炷恋酿B(yǎng)護有澆水養(yǎng)護和蒸汽養(yǎng)護兩種方法。冬季施工，特別是對混凝土預制件的養(yǎng)護，多采用蒸汽養(yǎng)護法。其標準按省、市有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。 2100433B