混凝土预制构件蒸汽养护工艺的探讨
发表时间：2019-04-25T11:39:04.687Z 来源：《基层建设》2019年第2期作者：李晓明[导读] 摘要：在生产技术不断进步发展的今天，装配式结构成为混凝土结构发展与应用的一大趋势，作为装配式结构的重要组成，混凝土预制构件也有诸多应用优点，但是受技术、环境等因素的限制，混凝土预制构件的生产效率以及质量并不十分理想。
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摘要：在生产技术不断进步发展的今天，装配式结构成为混凝土结构发展与应用的一大趋势，作为装配式结构的重要组成，混凝土预制构件也有诸多应用优点，但是受技术、环境等因素的限制，混凝土预制构件的生产效率以及质量并不十分理想。为有效解决这一问题，本文主要就混凝土预制构件蒸汽养护工艺做一番探讨。
关键词：混凝土预制构件；蒸汽养护；工艺
目前，混凝土预制构件受温度的影响较大，在低温条件下，混凝土构件的生产效率以及质量会受到较大影响，而多数工程的施工往往是在冬季，因此温度是限制装配式结构发展应用的一大因素。但实践证明，蒸汽养护工艺能有效降低温度对混凝土预制构件的影响，为此，下文首先对蒸汽养护工艺进行分析。
1 蒸汽养护工艺
因混凝土具有制作成本低、操作简单等优点，现已被应用于多种工程的施工中，在利用混凝土进行建筑工程的施工时，新成型的混凝土主要是由水泥颗粒、骨料等原材料按照一定比例混合而成的混合材料[1]。在混合过程中，充水细毛孔在固相与气相之间作为连接，水泥颗粒与用水量的多少影响了毛细孔好的最终数值。而对于蒸汽养护工艺，我们大致可以分析总结出以下几大要点： 1.1蒸汽养护使混凝土出现体积膨胀现象
当进行蒸汽养护操作时，混凝土会出现体积膨胀的情况，这是因为蒸汽养护使得混凝土的内部气相与液相受热，进而出现体积膨胀的现象。混凝土是由不同的原材料在一定的比例下混合组成，其不同材料的体积膨胀系数也各不相同，具有一定的比例，且各项组合材料在受热情况下就会发生膨胀反应。具体如：水的膨胀系数要大于固体的膨胀系数，通常情况下是大10倍左右，而气相的膨胀系数还要比水的膨胀系数大，较之固体的膨胀系数，气相的膨胀系数要比它大100倍左右，在这种情况下，混凝土在受到热力影响时，就会发生体积膨胀[2]。另外，混凝土透气性较好，结构内部空气流动较为畅通，当混凝土中的空气与游离水受到蒸汽的作用后就会产生热量，进而导致混凝土体积逐渐变大，也就是所谓的膨胀现象。就新成型的混凝土预制构件而言，毛细孔的尺寸存在明显差异，各个毛细孔大小不一，有研究数据曾表明，如果混凝土预制构件内的毛细孔平均直径为4.2*10-4cm，那么此时混凝土的水灰比为0.4[3]。
1.2蒸汽养护预生产
蒸汽养护会使混凝土出现体积膨胀的现象，并且膨胀的程度也能通过具体的数据表现出来，基于蒸汽膨胀理论，我们进行演算分析后，得出混凝土接受了蒸汽养护后的体积要比原有体积增长96%左右。而为尽量降低温度对混凝土预制构件生产质量的影响，我们需要弄清楚在怎样的温度条件下，或是要经过怎样的养护工序，生产出来的混凝土预制构件的质量是最佳的。为此，我们需要对引起混凝土体积膨胀的内在原因做深入分析：分析表明，混凝土中的气相与液相是影响混凝土体积变化的主要原因。也就是说，当混凝土受到蒸汽作用时，混凝土内部的气相与液相就会发生相应变化，当变化达到一定程度时，就会给混凝土预制构件的内部结构造成破坏[4]。具体如：气相与液相在经蒸汽作加热作用后，会产生膨胀，进而给混凝土内部的孔隙概率造成影响，而一旦孔隙概率发生变化，那么混凝土预制构件的稳定性与持久性则不能保证。为有效解决这一问题，在利用蒸汽养护工艺时，应当注意以下几点：其一，为确保混凝土构件的生产质量，在进行蒸汽养护时，需要采用试样生产的方式先进行试生产，科学选择样板制作混凝土的试验样品，在完成实验样品的制作后将样品静置5~6小时，确保样品达到一定的冷凝标准后在进行手续的工艺。其二，在样品制作过程中要格外注意样品的冷凝环境，确保样品的静置时间与冷凝程度都达到一定的标准后，将试样置于80℃左右的养护池进行蒸汽养护处理[5]。其三，为确保混凝土预制构件的各项性能符合使用标准，相关工作人员必须要能深入掌握混凝凝土预制构件的硬化特征、硬化过程以及在受热过程中的物理变化。只有充分掌握以上内容，才能有效提生混凝土预制构件的生产质量与效率。 2蒸汽养护具体流程分析
2.1育养期
育养期又称之为静停期，这一环节的生产工作主要是将已经完成浇筑的混凝土预制构件防止到室温下进行养护处理。在浇筑与养护过程中，浇筑的重力会给混凝土预制构件中的固体颗粒施加一定的影响，导致固体颗粒发生一定程度的沉降，在沉降过程中内部气泡会向外部扩散，进而起到良好的养护效果。实施这一养护流程的主要原理是借助混凝土内部气体影响混凝土性能的这一原理，当混凝土的内部气体顺利排出时，混凝土的水化强度会得到一定程度的提升，再加之后期的养护，混凝土就会具备一定程度的初始结构强度，混凝土预制构件的质量便得到了一定程度的保证。为确保混凝土预制构件的各项性能符合相关标准，要对静停期的初始强度做好控制，通常情况下，这一环境的初始强度应在0.4~0.5MPa为宜。
2.2升温期
升温期的蒸汽养护操作非常重要，从一定程度讲，混凝土预制构件的质量在很大程度上取决于升温期的养护操作质量，如果在这个环节粗心大意，就会使混凝土预制构件的外观以及内部结构受到损坏。当给混凝土预制构件进行蒸汽养护处理后，混凝土预制构件的表面会发生凝结与冷却反应，紧接着会产生冷凝水膜与冷凝热蒸汽，与此同时，混凝土预制构件的内部结构也会发生一系列的反应，内部的水分与气体会进行相互传输，孔隙会逐渐联结成定向孔缝，最终使得混凝土体积迅速膨胀增大。另外，处于升温期的混凝土预制构件的初始结构强度会偏低，内应力同样没有完全形成，这就导致混凝土预制构件的内部结构较为脆弱，容易受外部环境的影响。因此在升温期的蒸汽养护中，控制升温的速度是关键，升温速度不能过快，速度过快时会给混凝土预制构件造成一定影响。同时，阶段性的或是阶梯式的升温最能体现出蒸汽养护效果，在最初时缓缓升温，之后逐渐加快升温速度，以此降低温度给混凝土预制构件造成的严重影响。
2.3恒温期
蒸汽养护的恒温期是混凝土预制构件强度增长的关键时期，为确保混凝土预制构件的强度符合使用要求，应对恒温期的温度做严加控制，温度不宜过高也不宜过高，高温与低温都会影响混凝土预制构件强度的正常增长，所以在各个阶段的养护中，工作人员应当尽量保持混凝土预制构件的恒温养护温度，尽量不要变化温度。