目的：砼制品成型后要经过养护，形成内部结构 方法：1标准养护：用于砼强度质量评定 2自然养护 3快速养护
（1） 快硬水泥 （2） 化学外加剂 （3） 加热养护
§1 自然养护 一 一般要求
1 炎热条件下（夏天）养护，保持湿度防止水分蒸发
2 寒冷条件下（冬天）养护，平均气温连续5天低于5 ℃时，按冬季施工处理 二 自然条件下温度和湿度对砼强度的影响
一般情况下，砼的强度与组成材料质量，配合比和施工过程有关，但在自然养护条件下主要取决于养护温度和湿度
1 温度与强度关系：温度升高，强度升高 2保持养护温度措施
（1） 制品成型应采取覆盖、浇水养护 （2） 开始覆盖和浇水时间
塑性砼：一般温度不迟于6~12h，炎热天气不迟于2~3h 干硬性砼：不迟于1~2h
（3） 自然养护每日浇水次数 正午温度 （℃) 浇水次数（次日） 10 2~3 20 4~6 30 6~9 40 8~12 （4） 自然养护浇水覆盖天数 正午温度（℃） 普通水泥（d） 矿渣水泥、火山灰水泥（d） 10 5 7 20 4 5 30 3 4 40 2 3 掺入缓凝剂和有抗渗性要求时，浇水天数不少于14d
三 自然养护法
特点：设备简单，费用低，但时间长 1 浸水养护法：将养护的砼制品浸入水中 设施：蓄水池 应用：自应力砼管
2 围水养护法：用粘性土在砼四周围筑一定高度土埂，中间蓄水
应用：地面、路面、楼板、桥板
3 覆盖浇水养护：用纤维织物覆盖和浇水 4 塑料薄膜养护法：用塑料薄膜覆盖
5喷膜养护法：用液态成膜剂在成型的表面形成密封膜 四 寒冷条件下的养护方法 （一） 基本要求
1平均气温连续5天低于5 ℃时，按冬季施工处理，（寒冷条件） 2 水泥品种：硅酸盐水泥、普通水泥 3 水泥强度等级：≥42 .5
w 4水灰比： ≤0.60
c 5水泥用量：≥300 kg m3
（二） 养护方法：
1 热砼法：将原材料加热，提高砼拌合物温度，增加强度发展，防止砼
受冻
快速 水加热温度≤80 ℃ 水泥强度等级＜52.5 集料加热温度≤60 ℃
原料加热温度控制：
水加热温度≤60 ℃
水泥强度等级≥52.5
集料加热温度≤40 ℃
2 蓄热法：一般砼或者热砼成型后覆盖保温，防止预加热量和水化热损
失，保持应温并增至所需的强度值
特点：无需热养设施，简单易行
3 掺用外加剂法：砼中掺用外加剂，其强度在常温下能继续增长并不受
冻，若与其他方法复合使用，效果更好
寒冷条件下常用外加剂品种：
（1） 抗冻剂：氯化钠、亚硝酸盐、碳酸钾等 （2） 阻锈剂：亚硝酸钠、重铬酸钾、尿素等 （3） 早强剂：氯化钠、氯化钙、硫酸钠、石膏等 （4） 减水剂：木质素磺酸钠等
§ 3 热养护中的体积变形 一 概述
1热养护方法：
（1） 常压湿热养护 （2） 干一湿热养护 （3） 高压湿热养护
2 热养护的作用：砼制品湿热养护的实质，是使砼在湿热介质的作用下，发生一系列的化学、物理及物理化学变化，从而加速砼内部结构的形成，获得快硬早强和缩短生产周期的效果
实验表明：若80℃的热养护比20℃时 水泥水化速度增加5倍 若100℃的热养护比20℃时 水泥水化速度增加9倍 3 热养护对结构形成的破坏作用
热养护过程的结构形成和结构破坏是贯穿各种养护过程中的一对主
要矛盾，也就是在结构形成过程中还产生了结构破坏
结构破坏主要表现在养护过程中产生的最大体积变化和残余变形 因此：采用热养护时，要获得优质砼，就是处理好结构形成与破坏，
这一对矛盾，就要采用合理的养护制度和适合的工艺系数
二 热养护过程中的结构破坏
热养护过程中的结构形成的同时，又产生结构的破坏和损伤
（一） 热膨胀
砼是多相同时堆积的结构，这些不同的物质因受热要膨胀，但膨胀值相差很大，其各相体积膨胀系数是： 材料名称 体积膨胀系数
从表中数值看出，体积膨胀系数水是固体材料的10倍，空气是固
湿空气 水 水泥石 40~60×10-6 集料 30~40×10-6 3700~9000×10-6 225~744×10-6 体材料的100倍，水泥石和集料也有差别，因此热养护在加热时各组
分的不均匀膨胀，砼内部产生拉应力，造成开裂，结构受到损伤 （二） 硅酸盐水泥蒸养过程的化学变化
温度升高时，水泥矿物的溶解度增大，水化反应速度加快
蒸汽养护时水泥水化生成的主要水化产物与标准养护时基本相同 水泥熟料矿物在蒸养时的反应速度和强度增长规律各不相同， 由下面试验看出，C3S和C4AF是蒸养后获的较高强度的决定性矿
物，而C2S对后期强度起较大作用 标准养护 蒸汽养护 矿物成分 7d 28d 3h 28d C3S 31．6 45．7 19．4 40．1 C2S 2．4 4．1 1．9 15．1 C3A 11．6 12．2 0 0 C4AF 29．4 37．7 43．1 53．5 蒸养和标养矿物成分的水分产物均未发生变化，但强度却不同，虽然其水化产物微观结构发生了变化，主要表现在水泥颗粒
表面形成屏蔽膜的增厚增密，结晶颗粒粗化，对砼结构形成及其物理力学性能均产生一定的影响
湿热养护过程中砼强度快速增长的同时，部分晶体仍在增长，
晶粒粗化，由此产生结晶压力引起结构内部压应力的出现，这也使砼的结构造成损伤
（三） 砼的减缩和收缩
水泥水化生成水化产物，熟料矿物生成水化产物，固相体积增大，但“水泥~水“体系的总体积减小，称之为化学减缩 以C3S为例：
水化反应：2（3CaO·SiO2）+6H2O
3CaO·2SiO2·3H2O+3Ca（OH）2
项目 比密度 分子量 摩尔体积 体系中所占体积 总体积 2（3CaO·SiO2） 3．14 228．23 72．71 145．42 6H2O 1．00 18．02 18．02 108．12 3CaO·2SiO2·3H2O 3Ca（OH2 2．44 342．48 140．40 140．40 2．23 74．10 33．23 99．63 反应前总体积253．54 cm3 反应后总体积240．09 cm3 普通水泥最大减缩量平均值为水泥石的5~8%
（四） 砼热养护中的热质传输
概念：热养护过程中，热、水、气在砼内部进行传递 热养护过程：升温——恒温——降温 以常压湿热养护阶段为例说明：
1 常压升温阶段（加热阶段）
利用蒸汽对制品加热，通过冷凝水将热量传递给制品
（1） 温度梯度 ▽
t 见下图
—温度曲线
t
t—蒸汽介质温度（℃）
th —冷却水温度（℃） tb —制品表面温度（℃）
符号：
g
n —制品内部温度（℃）
t
t >th > tb >tn
产生温度梯度▽t
b 表面 内部 t n t th t ▽t q
Ub Un 冷凝水
▽U q
qc Pn ▽P Pb ▽P ▽t作用 ▽P
▽t作用 ▽P 空气分压
值:
g
gm
123（2） 湿度梯度 ▽U
Ub —表面湿度 Ub =100%
Un —内部湿度 （%）
Ub > Un 产生湿度梯度 ▽U
（3） 压力梯度 ▽P
在▽
t
梯度作用下产生▽P1 受热膨胀 表面气泡空气压
力大里面低
在▽U 梯度作用下产生▽P2 水分由表向内迁移 内
部压力增大 内部高
在空气分压作用下产生▽P3 蒸养时介质中的空气分压
降低 内部高
压力梯度▽P应等三者的代数和：
▽P=▽P1▽P2▽P3<0 负值 内部压力高 表面压力低
在▽P作用下，内部气相力图外逸，放气量与温度成正比，因此快速升温时，产生较大的结构破坏
（4） 热质传输
① 热流密度q 在▽作用下 热量q由表及里传递 ② 湿流密度qm 在▽U作用下 水分由表及里传递 ③ 气流密度qc 在▽P作用下 空气由里及表传递 结论：a 升温阶段，水分和空气在砼内传输，形成定向连通孔隙，
使砼结构遭到破坏
b 升温速度愈快，破坏愈严重 2 常压恒温阶段
在恒温阶段，▽、▽U、▽P逐渐消失，q、qm、qc逐渐减小并停止
3 常压降温阶段
内部 ▽
▽U
--
t
t
t表面
▽P qm qc
q
温度梯度▽
与升温阶段相反 湿度梯度▽U 压力梯度▽P
产生热流密度q
湿流密度qm 方向相反
气流密度qc
对砼性能影响
t
温度梯度▽
开裂
t
热量由里向表传递，表面温度低，收缩，造成
湿度梯度▽U水分向表面传递，迅速蒸发，制品表面干缩开裂
结论：加热养护造成热质传输过程，造成结构巨大损伤，必须采取合
理养护工艺，才能获得优质砼
（五） 热养护过程中的体积变形
热养护过程中结构损伤的宏观表现
热养护过程中的体积变化，是砼的热膨胀，化学减缩，微管压力热质传输等引起结构损伤的综合表现，根据砼的体积变形大小，可以评价砼结构破坏程度
例如：某常压湿热养护，养护制度，预养40min 2+4（80℃）+1其湿热膨胀变形：
10 8 6 4 2 0 20 40 60 80 100
变形mmm 变形曲线 1 2 3 4 5 6 7 养护时间 h 养护制度 温度℃
图中可见：体积变形，升温阶段体积膨胀，恒温阶段体积基本不变，降温阶段体积收缩，因此结构破坏最严重的是升温阶段，其次是降温阶段
影响因素：1 含气量：含气量升高，体积变形增大
2 含水量：水灰比增大，用水量增多，体积变形增大 3 砼的初始结构强度，此值升高，体积变形减小 4 升温速度：升温速度增大，体积变形增大 工艺措施：1 加速砼的硬化速度，加速砼结构的形成 2 减少砼的体积变形，降低通的结构损伤
§4常温常压热养护： 用常压蒸汽对砼进行养护 一 常压湿热养护制
表示方法：Y+S+H（t℃）+J
温度℃ Y 时间h S H J 1 预养期：Y
作用：在进行热养护之前，使砼具有一定的初始结构强度，减少
体积变形
要求：初始结构强度：0.39~0.49MPa 2 升温期：S
降低结构损伤措施：
（1） 限制升温速度：最大升温速度控制： 最大升温速度（摄氏度小时） 干硬期（S） 密封养护 带模养护 30 25 20 15 脱模养护 20 — 15 — 预养期（Y） >4 >30 <30 >30 <30 不限 <4 不限 （2） 合理的预养 （3） 变速升温：先慢后快
（4） 分段升温：先升温30--40℃，保温1—2h，然后快速升
温
（5） 改善养护条件：如带模养护
3 恒温期 H
恒温时间：砼强度达到设计强度等级的70%
恒温温度：取定于水泥品种，普通水泥80℃，矿渣水泥、火
山灰水泥95—100℃
4 降温期 J
作用：在▽、▽U、▽P作用下，内部水分急剧气化，制品
收缩，造成损伤
t
方法：控制降温速度：限制最大降温速度 最大降温速度（摄氏度小时） 水灰比 厚大制品 ≥0.4 ＜0.4 30 40 细薄制品 35 50 影响因素：（1） 砼的强度愈低，降温速度要慢 （2） 制品厚度愈大，降温速度减慢 （3） 配筋小降温要慢 二 常压湿热养护过程中砼强度发展规律
砼强度随养护时间的增大而增大，按强度增长速度，可分三个强度增长 时间
（1）慢速增长时期 （2）快速增长时期 （3）减速增长时期 抗压强度%
80 60 40 减速 20 慢速 0
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 时间h 20 40 60 80
温度℃
由表看出升温阶段介质温度在40%，干湿热养护，砼强度最高 方法：随着养护窑的升温带加干热加热设备 § 5 高压湿热养护 一 概述
1 概念：将制品在温度高于100℃的饱和蒸汽介质中进行加热的方法
2 养护温度100--120℃
3养护介质压力，压力与温度关系 P=0.0965（
t100）4 （MPa）
式中：P —介质压力 （MPa）
t —介质温度 （℃）
4 高压湿热养护对混凝土性能的影响
砼中的二氧化硅和氧化钙在温度高于100℃的饱和蒸汽介质进行养护
时，生成的托勃莫来石结晶好，且强度高，当温度高于150℃是，反映速度大大加快，而工业生产采用的实际反应温度（83.20—213.85℃）压力为（1.0—2.0MPa），砼的温度愈高，砼的强度愈高，但温度超过213.85℃时，砼的强度反而下降 5 应用：
生产硅酸盐制品，采用常温湿热养护强度很低，氧化硅和氧化钙反应
速度很慢，因此都采用高压湿热养护，如：加气砼、灰砂砖、硅酸盐砌块
二 高压湿热养护的体积变形
压蒸过程中砼的体积变形为膨胀，恒压时最大变形值比常压养护时小， 降压过程体积收缩，残余变形可正、可负、较小 三 常压热养护设备 1 养护坑
（1） 普通养护坑
（2） 热介质定向循环养护坑 （3） 干一湿热养护坑 2 折线养护窑：连续式 3 间歇式隧道窑
（1） 贯通式：两端设口，一端入窑，一端出窑 （2） 尽端式：一端设口 4 连续式水平隧道窑 （1） 地上窑 （2） 地下窑 5 立窑 连续窑 四 干湿热养护
概念：采用了在升温过程中使砼中水分蒸发，使砼在低湿介质条件下升温，而在恒温阶段仍采用湿养护
效果：1 砼内部水分蒸发，没有冷凝水，砼的加热速度减慢 2 砼的加热最高温度降低 3 升温过程砼损伤程度降低 性能：干湿热养护强度比较
养护温度 养护制度 时间h 湿度%强度 MPa 17。.5 19。.7 21。.6 20。.0 80℃ 362 100100362 60100362 40100362 20100 由表看出升温阶段介质湿度在40%，干湿热养护，砼强度最高 方法：随着养护窑的升温带加干热加热设备
变形mm 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 时间h
50 升压 恒压 降压 降温 100 150 200
温度℃
三 湿度变化：
压蒸砼的热质传输对砼的结构也会造成损伤，下面是砼的湿度变化曲线：
质量变化%
8
6
4
2
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 时间h
50 100 150 200
温度℃ m 砼在100℃下升温过程，湿度增加很小，温度在100℃以上，冷凝加快，砼湿度急增，温度在174.5℃时达到最大值，恒温时湿度变化不大，降温时砼中水急剧蒸发 四 强度发展
压蒸过程强度增加分为三个阶段 第一阶段 升温开始至最高温，初始结构强度低，由于结构的破坏作用，强度略有下降
第二阶段 恒温阶段的前2h，水化反应速度增至最高值，砼的结构基本形成，强度增长最快
第三阶段 恒温阶段的结果，结晶结构形成速度减慢 f值
一阶段 二阶段 三阶段
五 压蒸养护方法和制度
（一） 排气法：压蒸养护需要饱和蒸汽中养护，使制品迅速加热，必须排除窑内的空气的养护制度
1 排气期 ：最高温度升至100℃，饱和蒸汽压力0.1—0.12MPa 操作：打开排气阀，向窑内输入饱和热气，将窑空气排出 2 升压期 ：温度升至最高恒温温度
操作：关闭操作阀，继续进入饱和蒸汽，窑内升温升压 3 恒压期 ：温度和保持最高值
恒压温度和恒压时要考虑制品的质量和成本
4 降压期 ：窑内温度降至100℃，压力0.1MPa，排出窑内蒸汽
降压降温，速度要均匀，尤其是后期速度要慢，防止制品开裂
压力
时期
1 2 3 4
出窑：当窑内温度为100℃，窑内压力与窑外压力一致后再开
窑，并将制品送入领取额间继续冷却
（二） 真空法：排出窑内空气是使用真空抽气的方法，即在工阶段用
真空泵抽气
第一阶段：排气期 关闭窑门，立即用真空泵将窑内抽成负压，抽
气时间30—40min，抽至窑内压力为-0.08—0.06MPa
第二阶段：升压期
抽真空后立即关阀，并送入饱和蒸汽升压，升压时间
1—1.25h，达到最高温度和压力
第三阶段：恒压期；温度和压力保持最高值 第四阶段：降压期
利用排气法使窑内温度降至100℃，压力0.1MPa，再用
抽气法降温
例如：某水泥–矿渣–砂加气砼压蒸养护制度 养护阶段 抽真空 升压 恒压 降压 合计 压力（MPa） 0→-0.06 -0.06→1.5 1.5 1.5→0 时间（h） 0.5 2.0 6.0 2.0 10.5 六 高压湿热养护设备—蒸压窑 （一） 蒸压窑的性能
蒸压窑是钢制的密封压力容器，常用规格直径为2.85×39m指标 工作压力：1.5MPa 工作温度：200.43℃ 工作介质：饱和蒸汽 真空压力：-0.07MPa 总容积： 255 m3
总质量： 101 T
窑内制品体积：64.8m3
全线设置20个工位，流水节拍为20min
工艺流程：
放张→脱模→清模→涂隔离剂→铺筋→合模→张拉→浇注→
成型→预养→抹光→入窑→养护→出窑
（二） 成组立模
1 概念：在固定组装的金属模中垂直成型砼制品的方法 2 成组立模构造：例如：悬挂式成组立模 由九片竖向放置的模板组成，相邻模板之间的空间即为砼板材的
成型腔，模板边缘固定有由钢板为边模和底模，一次成型八块板
模板支撑采用悬挂式：
╬ ╬ 吊车梁 柱
振动器
3 养护：模板的空腔内放置蒸汽排管，进入蒸汽形成热腔，对制品
加热
4 操作过程：
（1） 折模：开启边立模（侧模），吊出制品
（2） 清理：涂隔离剂：清理模板表面，喷涂隔离剂 （3） 底模和边模安装
（4） 钢筋安装：安装刚筋骨和预埋件并固定 （5） 安装门窗模框
（6） 合模重复操作（1）--（6）项，到整组立模完成 （7） 保温装置
（8） 除污灌：排出冷氧水
（三） 真空泵：30—40min将窑内空气抽出达到要求 （四） 压蒸窑的安全操作
1每台窑配置两支，其额定开启压力根据蒸压窑允许工作压力 2 窑门锁闭装置每次送气要检查一次
3 进气口设置挡板，阻止蒸汽直接喷射到制品 4 密封圈及时检查
5 开窑门，必须窑内余汽放尽，操作者不得面向窑盖方向作业 6 保持输水设备畅通
7 有下述情况应停止操作： （1） 安全器件失效 （2） 窑内压力超压
（3） 窑体或窑口发生变形或出现裂纹 8 计温计压仪器定期检查 （五） 压蒸窑余热利用
压蒸窑内的余汽和冷凝水含热量占总共热量的30—35% 1 余汽利用：（1） 利用降压窑余汽送至升压窑作为加热介质 （2） 作为预养窑和静仃间的热流 （3） 加热生产和生活用水
2 冷凝水利用：每台窑产生冷凝水5—8T，温度为40—100℃ （1） 加热生活用水 （2） 加热锅炉给水
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容