不同养护条件对机制砂混凝土强度的影响

2015-05-22张启龙

商品混凝土 2015年8期

张启龙

（山东齐盛建筑工程有限公司，山东淄博 255400）

0 前言

混凝土行业迅速发展，大量消耗砂资源，自然砂越来越少，很多地区生产混凝土已主要使用机制砂，这是混凝土发展的必然趋势。现在的机制砂混凝土，与过去用河砂的混凝土明显不一样，除使用机制砂外，大量使用矿粉和粉煤灰。工程中的混凝土并不是在标养状态下获得强度，而是在自然条件下形成强度，而评价混凝土是根据标准养护的强度，因此需要了解实际工程中，使用机制砂同时掺有矿粉、粉煤灰的混凝土，在自然状态、不同的养护条件下的强度，与标准养护的强度有怎样的变化规律，通过这些规律，能够预估混凝土强度，及时调整混凝土配合比，从而更好的指导生产，服务工地。

混凝土的强度与养护条件有着紧密的联系，不同的养护条件，会有不同的强度结果。本次试验模拟工地条件，分为4种养护，详情见表 1。养护 1 的混凝土强度是各种养护对比的基准。

表1 不同养护条件列表

在实际工程中，保湿养护 1d（养护 2）的混凝土，虽然不符合规定，但经常见到，比如，1d 后脱模不再洒水或覆盖的基础；有些部位，虽然洒水，效果并不好，比如混凝土墙壁，水很快流走，混凝土多数时间里处于干燥状态；混凝土施工 1d 后因放线或进行其他作业而撤去养护塑料膜的楼板；保湿养护 7d（养护 3）、14d（养护 4）的混凝土，主要有塑料模覆盖或包裹的混凝土，洒水养护的混凝土。

本次试验用的样品为实际生产的混凝土取样，均为泵送、常温混凝土。采用立方体试块，成型后按不同的条件养护。

1 原材料

原材料类别、规格，见表 2。

表2 原材料类别、规格

石子、机制砂为本厂自产。生产石子时产生的小颗粒，用水洗去部分泥土后得到机制砂。同时，用量较小的豆石、过大的石子经再次破碎后，掺入砂中。该机制砂含泥少，一般为 3%～5%，且以石粉为主，砂粗，细度模数通常在3.3～3.7，优势是价格低。用这种机制砂配制的泵送混凝土，砂率大、胶凝材料用量多、用水量大。本试验机制砂筛分分析结果见表 3，砂的模数为 3.3。

泵送剂型号为 TS－JS（Ⅱ），以减水剂为主，掺少量保坍和缓凝成分。

粉煤灰用量约为 70kg/m3，混凝土强度等级不同，用量有一定差别。

矿粉用量为 90kg/m3。

表3 机制砂筛分分析

2 混凝土强度试验数据记录

表 4、表 5 共记录了 2014 年的 18 个样品（H48－H86）的试验数据。R7 表示 7d 抗压强度，R28 表示 28d 抗压强度，R60 表示 60d 抗压强度，R90 表示 90d 抗压强度，R28-1表示标养 28d（养护 1）抗压强度。

表4 H48－H57 的 28d 强度统计 MPa

表5 H59－H86 的强度统计 MPa

3 统计与分析

从表 4、表 5 可以看出，18 个样品中，养护 2 的混凝土28d 强度均低于标养强度，平均低 6.3MPa，相当于降低 1 个强度等级，最大降低值高达 10.6MPa，最小为 1.1MPa，28d强度波动明显。仅保湿养护 1d 的混凝土，28d 回弹强度很可能不合格。有些人认为，外部环境温度高于标养温度时，实际工程中的混凝土强度会高于标养的强度，在 6～8 月份，平均气温远大于 20℃，试验结果证明，养护 2 的混凝土强度却低于标养强度，因此不能仅根据气温高低来推断混凝土强度，必须考虑保湿养护是否到位。混凝土保湿 1 天后裸置于室外，其强度的发展除与环境温度有关外，还与脱模后最初几天环境湿度密切相关，湿度大（比如下雨、阴天），混凝土强度发展快，与标养相差较小。

混凝土的强度增长依赖于温度和湿度，在气温最低温度大于 5℃ 时，最关键的是混凝土表面处理后立即实行连续的保湿养护。在实际工程中，常遇到的状况是，施工没有问题，但有时养护会出现问题，比如，24h 拆模后不洒水或洒水不到位，柱子 24h 拆模后不包裹塑料膜，最常见到的现象是风吹走塑料膜等等。对工地的管理，应该把检查混凝土保湿养护过程作为一个十分重要的工作内容，保湿养护不到位，混凝土强度增长缓慢，不能按期达标，搅拌站与施工队之间难免出现强度纠纷。

表6 小于标养 28d 强度样品数量统计（H59－H86）

在实际工程中，一般以 28d 标准养护的试块强度评价混凝土质量，从表 6 可看到，养护 2 的试块，60d 有 5 个样品的强度达不到 R28-1，比例高达 53%，90d 仍有 3 个达不到R28-1，比例为 38%，而养护 3、养护 4 的试块在 60d 后均达到或超过 R28-1。

图1～5 为不同养护条件下混凝土的强度变化趋势图。

从图 1～5 可看出，4 种方法养护的混凝土 28d 后强度仍继续增长，但增长速度减缓。保湿养护 1 天的混凝土强度，在同龄期强度中，处于较低的位置。湿养 7d 与湿养 14d 的28d 强度差别不大，60d、90d 时很接近，同时，与标养强度也很接近。因此，对于无特殊要求的混凝土，采用 7d 保湿养护比较合理，既保证了混凝土强度增长，又照顾到了施工工期。