浅谈蒸汽养护在北方寒冷地区现浇混凝土结构中的应用

摘 要：随着时代的发展，石油化工建设越来越多，工期紧、周期长，在国民经济的发展中有重要作用，是我国的支柱产业部门之一，混凝土结构冬季施工也成为了一项重要工程。本文主要对蒸汽养护在北方寒冷地区现浇混凝土结构中的应用探讨。

关键词：寒冷地区;蒸汽养护;现浇混凝土结构

1 蒸汽养护混凝土冬季养护方式及特点

1.1 混凝土燃煤蒸汽养护

蒸汽锅炉有立式和卧式。蒸汽锅炉占地面积小，安装维修方便，受热面积大，升温快，更经济。但在产生蒸汽的过程中，同时产生大量的有害气体，随空气排放，污染大气层，危害动植物生长及人类健康，腐蚀金属设备。同时一些较大面积的混凝土结构，需要沿混凝土布置蒸汽输送管，蒸汽输送管的输送距离过远也直接导致沿途热量损耗大，且蒸汽养护的过程中需要人工24 h不间断轮班。

1.2 混凝土电热蒸汽养护

电热蒸汽锅炉就是指利用电源来加热并且产生额定压力的蒸汽锅炉。电热蒸汽锅炉占用空间小，无噪音，无污染，热效率高，热损耗小，节能降耗。但在施工过程中通过人工测量混凝土养护的温湿度去判断是否供应蒸汽，需要人为控制启动与停止，因而养护质量与操作人员的责任性关系很大，尤其是夜间进行温度测量工作等难以落实，所有存在较大的局限性。同时电热蒸汽锅炉的使用，对用电安全要求较高，需要专业人员操作实施。

2 蒸汽养护的工艺流程

混凝土浇注后，不及时进行保温保湿养护，混凝土结构体内的水分无法蒸发那么超过了一定的时间还未完成硬化，会使已形成凝胶体的水泥颗粒不能充分水化，不能转化为稳定的结晶，缺乏足够的粘结力，从而会使混凝土表面出现片状或粉状脱落，最终导致混凝土结构冻坏。此外，在混凝土尚未具备足够的强度时，水分过早的蒸发还会产生较大的收缩变形，出现干缩裂纹。所以蒸汽养护是非常重要，既保温又保湿，对于一般环境下普通水泥品种的养护，应在混凝土浇筑后的12h内进行养护，养护时间要持续21d-28d。蒸汽养护主要包括如下工艺流程： 静置期、升温期、恒温期和降温期等。

预养期。一般指混凝土浇注成型后到加热升温前，并放置在室温下进行养护的这一段静停放置时间。其作用在于提高混凝土结构在浇筑完成后并且能够提高水泥在蒸汽养护前的水化程度，使混凝土具有必要的初始结构强度，以增强混凝土对升温期结构破坏的抵御力。初始结构强度是指在一定的养护制度下，能使残余变形最小，获得最大密实度和最高强度的最低初始结构强度，对于普通混凝土初始强度一般应控制在0.4～0.5MPa，最佳预养期为混凝土强度达到临界初始结构强度时所需的时间。但是预养期不能过长，否则会影响生产周期，所以一定要把握好“最佳预养期”及“临界初始结构强度”的问题。

升温期。在蒸汽养护工艺操作过程中升温期对大面积混凝土性能的影响非常重要，产生的蒸汽现象能够引起显著的破坏作用。当大面积混凝土受到蒸汽养护后，其在大面积混凝土的表面会立马的冷却和凝结，然后就会产生冷凝水膜的现象并且会立即产生冷凝热蒸汽。所以说，应保持棚内浇筑结束4～6h且混凝土终凝后方可升温，我们对于升温的速度要求比较严格，速度不能够过快。试验表明，混凝土浇筑完4小时后开始升温，最好是能够分段的进行升温，就是先慢慢的升温，然后再一点一点的加快升温，升温速度不应大于10℃/h，这样才能够大大降低液相和气相出现热膨胀后产生的破坏性影响。

恒温期。混凝土强度增长的重要时期是恒温期，在这个阶段，我们需要注意不要设定保温棚内的温度过高。恒温期间混凝土内部温度不宜超过65℃，恒温养护时间应根据构件脱模强度要求、混凝土配合比情况以及环境条件等通过试验确定，因为温度过高会影响其强度的增长，所以，在这个阶段我们尽量不要提升大面积混凝土的恒温养护的温度。这一期间，水泥的水化反应会比较的剧烈，而混凝土中的微管多孔结构已经慢慢的产生。

降温期。这個时期，混凝土就会慢慢的定型，这时候混凝土的内部所发生的变化主要是由于混凝土内外的温差、体积的收缩、水分的汽化、拉应力大而造成的。降温期降温速度的合理选择要依据混凝土构件的尺寸大小选择，降温速度不宜大于10℃/h。如若不然，一旦降温速度太快就会造成大面积混凝土构件产生的收缩和拉应力过大，进而致使大面积混凝土产生微裂缝。

蒸汽养护工艺流程的的四个阶段都是非常重要的，四个环节都不能忽视，缺一不可，它们都能够直接影响到混凝土的外观质量和结构性能。

3 蒸气养护监控措施

在蒸气养护阶段，为使混凝土结构不产生裂缝，在保温棚的不同部位均匀安放干湿温度计，以测定养护的温度和湿度，用温度、湿度读数仪表来测定不同阶段混凝土内的温度变化，根据不同阶段测出的混凝土内平均温、湿度度来随时调整蒸气养护温度、湿度，温差控制在≤20度内，湿差控制在≤10%内，可以有效控制混凝土结构温湿差裂缝的产生。

4 结语

蒸汽养护在缩短混凝土养护时间、加快施工进度等方面具有积极作用。分析蒸汽养护过程中养护方式、工艺流程、静置时间、监控措施等参数对混凝土强度的影响机理，探讨蒸汽养护混凝土耐久性下降的原因以及通过添加矿物掺合料等方式提高其耐久性的方法，对合理使用蒸汽养护制度、积极发挥蒸汽养护混凝土优势具有借鉴意义。

参考文献：

[1]赵文斌，刘建勋，张戎令，等.强风、干寒、大温差地区混凝土蒸汽养护与强度变化的规律[J].硅酸盐通报，2016.

[2]马玉锰.混凝土预制构件蒸汽养护工艺的探讨[J].绿色环保建材，2017（5）.

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