不同養護條件對機制砂混凝土強度的影響

張啟龍

（山東齊盛建筑工程有限公司，山東 淄博 255400）

0 前言

混凝土行業迅速發展，大量消耗砂資源，自然砂越來越少，很多地區生產混凝土已主要使用機制砂，這是混凝土發展的必然趨勢。現在的機制砂混凝土，與過去用河砂的混凝土明顯不一樣，除使用機制砂外，大量使用礦粉和粉煤灰。工程中的混凝土并不是在標養狀態下獲得強度，而是在自然條件下形成強度，而評價混凝土是根據標準養護的強度，因此需要了解實際工程中，使用機制砂同時摻有礦粉、粉煤灰的混凝土，在自然狀態、不同的養護條件下的強度，與標準養護的強度有怎樣的變化規律，通過這些規律，能夠預估混凝土強度，及時調整混凝土配合比，從而更好的指導生產，服務工地。

混凝土的強度與養護條件有著緊密的聯系，不同的養護條件，會有不同的強度結果。本次試驗模擬工地條件，分為4種養護，詳情見表 1。養護 1 的混凝土強度是各種養護對比的基準。

表1 不同養護條件列表

在實際工程中，保濕養護 1d（養護 2）的混凝土，雖然不符合規定，但經常見到，比如，1d 后脫模不再灑水或覆蓋的基礎；有些部位，雖然灑水，效果并不好，比如混凝土墻壁，水很快流走，混凝土多數時間里處于干燥狀態；混凝土施工 1d 后因放線或進行其他作業而撤去養護塑料膜的樓板；保濕養護 7d（養護 3）、14d（養護 4）的混凝土，主要有塑料模覆蓋或包裹的混凝土，灑水養護的混凝土。

本次試驗用的樣品為實際生產的混凝土取樣，均為泵送、常溫混凝土。采用立方體試塊，成型后按不同的條件養護。

1 原材料

原材料類別、規格，見表 2。

表2 原材料類別、規格

石子、機制砂為本廠自產。生產石子時產生的小顆粒，用水洗去部分泥土后得到機制砂。同時，用量較小的豆石、過大的石子經再次破碎后，摻入砂中。該機制砂含泥少，一般為 3%～5%，且以石粉為主，砂粗，細度模數通常在3.3～3.7，優勢是價格低。用這種機制砂配制的泵送混凝土，砂率大、膠凝材料用量多、用水量大。本試驗機制砂篩分分析結果見表 3，砂的模數為 3.3。

泵送劑型號為 TS－JS（Ⅱ），以減水劑為主，摻少量保坍和緩凝成分。

粉煤灰用量約為 70kg/m3，混凝土強度等級不同，用量有一定差別。

礦粉用量為 90kg/m3。

表3 機制砂篩分分析

2 混凝土強度試驗數據記錄

表 4、表 5 共記錄了 2014 年的 18 個樣品（H48－H86）的試驗數據。R7 表示 7d 抗壓強度，R28 表示 28d 抗壓強度，R60 表示 60d 抗壓強度，R90 表示 90d 抗壓強度，R28-1表示標養 28d（養護 1）抗壓強度。

表4 H48－H57 的 28d 強度統計 MPa

表5 H59－H86 的強度統計 MPa

3 統計與分析

從表 4、表 5 可以看出，18 個樣品中，養護 2 的混凝土28d 強度均低于標養強度，平均低 6.3MPa，相當于降低 1 個強度等級，最大降低值高達 10.6MPa，最小為 1.1MPa，28d強度波動明顯。僅保濕養護 1d 的混凝土，28d 回彈強度很可能不合格。有些人認為，外部環境溫度高于標養溫度時，實際工程中的混凝土強度會高于標養的強度，在 6～8 月份，平均氣溫遠大于 20℃，試驗結果證明，養護 2 的混凝土強度卻低于標養強度，因此不能僅根據氣溫高低來推斷混凝土強度，必須考慮保濕養護是否到位。混凝土保濕 1 天后裸置于室外，其強度的發展除與環境溫度有關外，還與脫模后最初幾天環境濕度密切相關，濕度大（比如下雨、陰天），混凝土強度發展快，與標養相差較小。

混凝土的強度增長依賴于溫度和濕度，在氣溫最低溫度大于 5℃ 時，最關鍵的是混凝土表面處理后立即實行連續的保濕養護。在實際工程中，常遇到的狀況是，施工沒有問題，但有時養護會出現問題，比如，24h 拆模后不灑水或灑水不到位，柱子 24h 拆模后不包裹塑料膜，最常見到的現象是風吹走塑料膜等等。對工地的管理，應該把檢查混凝土保濕養護過程作為一個十分重要的工作內容，保濕養護不到位，混凝土強度增長緩慢，不能按期達標，攪拌站與施工隊之間難免出現強度糾紛。

表6 小于標養 28d 強度樣品數量統計（H59－H86）

在實際工程中，一般以 28d 標準養護的試塊強度評價混凝土質量，從表 6 可看到，養護 2 的試塊，60d 有 5 個樣品的強度達不到 R28-1，比例高達 53%，90d 仍有 3 個達不到R28-1，比例為 38%，而養護 3、養護 4 的試塊在 60d 后均達到或超過 R28-1。

圖1～5 為不同養護條件下混凝土的強度變化趨勢圖。

從圖 1～5 可看出，4 種方法養護的混凝土 28d 后強度仍繼續增長，但增長速度減緩。保濕養護 1 天的混凝土強度，在同齡期強度中，處于較低的位置。濕養 7d 與濕養 14d 的28d 強度差別不大，60d、90d 時很接近，同時，與標養強度也很接近。因此，對于無特殊要求的混凝土，采用 7d 保濕養護比較合理，既保證了混凝土強度增長，又照顧到了施工工期。

圖1 H80 強度

圖2 H81 強度

圖3 H82 強度

圖4 H83 強度

圖5 H86 強度

4 小結

對于使用機制砂，摻用粉煤灰、礦粉的常溫混凝土，應遵循以下原則：

（1）保濕養護時間對混凝土強度發展十分重要，濕養1d 的混凝土，強度波動性很大。無特殊要求的混凝土，保濕養護應不少于 7d。

（2）為保證施工現場混凝土的質量，各級管理部門應加強對工地混凝土的保濕養護過程的監督管理，確保濕養護過程不少于 7d。

[1]陳燕菲，何應高.機制砂泵送混凝土施工質量控制[J].混凝土，2008(6)：82-84.

[2]李鐵梅，毛永琳，等.環境條件對摻礦物摻合料混凝土硬化性能的影響[J].商品混凝土，2014(3)：33-36.

[3]GB/T 50081－2002.粉煤灰應用技術規程[S].

[4]GB/T 50081－2002.普通混凝土力學性能試驗方法標準[S].