用电蒸汽发生器进行蒸养时，对混凝土强度的影响的主要参数有静养时间、升温/降温速率、恒温温度及恒温时间。
它们对高性能混凝土强度的影响如下:
1.静养时间相同龄期的蒸养粉煤灰混凝土的抗压强度均随预养时间的延长而提高。
取消预养时间,在混凝土内部没有获得任何初期强度的情况下就开始蒸养,易造成混凝土内部结构的损害,预养时间在2h~6h时,对提高蒸养粉煤灰混凝土各龄期抗压强度十分有利,但如果预养时间进一步增加,不但抗压强度增长会变慢而且还会影响构件的生产效率。
最佳预养时间为混凝土强度达到0.39~0.49MPa时所需的时间,此时的混凝土强度为临界初始结构强度。
混凝土在预养期内一方面能生成一定量的水化产物,分散填充于毛细孔内并吸附水分,从而减少危害较大的游离水;另一方面,能使混凝土具备一定的初始结构强度,增强了抵抗蒸汽养护对结构破坏作用的能力。
预养时间延长可以提高脱模强度,也可减弱蒸汽养护对混凝土后强度增长所造成的不利影响,构件在蒸汽养护过程中会发生水向气体转变的过程,该过程称为肿胀变形,它会对构件内部孔壁造成一定的膨胀力,如果预养时间不够,构件不具有足够的结构初始强度时,膨胀力会引起内部结构裂缝,裂缝将会对构件后期强度造成不利的影响;但是较长的预养时间又会影响构件的生产效率。
经过多年的时间经验发现,预养时间为3h,既可以保证构件后期强度发展又将生产效率提到最优。
2.升温/降温速率升温阶段是混凝土构件强度形成的主要时期,同时也是混凝土质量缺陷形成的主要时期。
因此该阶段决定着构件的蒸养质量,必须严格控制升温速率,升温速率的控制主要是调节构件的硬化强度和热胀变形产生的温度应力之间的关系,避免升温过程中混凝土温度应力超过其硬化强度造成混凝土幵裂,导致强度降低。
升温速度越快,破坏作用就越大,对混凝土强度的发展越不利;较高的升温速度可以促进水泥及粉煤灰的水化反应,促进混凝土强度发展,有利混凝土早期结构强度的提高,但该种情况下形成的水化产物往往结晶粗大,并在混凝土内部分布不均,易形成较多的孔隙,对混凝土后期强度的发展产生不利的影响;其次,太高的升温速度会加速表面水向混凝土内部的迁移,使其在混凝土内部易造成大量的连通孔,同时还会加大混凝土表里的温度差,增加混凝土内部的温度应力,加剧水、气两相之间的转变过程中对混凝土内部孔结构造成破坏的作用,从而影响强度的发展;预养时间比较短的混凝土,其初始结构强度较低,升温速度应该缓慢,而预养时间比较长的混凝土,升温速度可以适当加快。
在降温期,混凝土的结构已经定型,但太快的降温速度也容易引起混凝土内部裂纹,造成混凝土结构损伤。
这是因为构件在降温后,由于混凝土导热系数较小,表里不同时降温和收缩,产生温差,温差的出现导致混凝土中产生拉应力,当拉应力超过混凝土强度时,就会在混凝土中产生裂缝;其次,内外温差引起混凝土内部水分的汽化,造成混凝土内部大量的连通孔,从而降低了混凝土的强度。
降温速度越快,对混凝土结构的损伤就越大。
此外,带钢模养护的构件,考虑到水泥石的热胀变形能力远大于钢材,防止接触处的裂缝生成,应适当的减小升温、降温速度。
升温速度为10℃~20℃/h为最佳,降温速率不宜大于10℃/h。
3.过低的养护温度影响粉煤灰混凝土的脱模抗压强度;过高的养护温度将导致蒸养粉煤灰混凝土后期抗压强度增长缓慢。
分析原因,高温养护会能够促进水泥和粉煤灰的水化反应,生成更多的凝胶,由于凝胶具有大量的凝胶孔,使得水泥石的内部孔结构不断细化、孔隙率不断增加,由于C-S-H凝胶具有较强的吸附作用,其表面及孔壁会有大量凝胶水。
如果蒸汽养护过程中恒温温度越高,水就会被蒸发成气体,由此产生的膨胀作用对水泥石内部的孔结构造成破坏。
综合考虑各种影响因素和实际生产要求,预制混凝土复合墙板养护最高温度为6℃。
4.恒温时间过长的恒温时间影响蒸养粉煤灰混凝土的后期抗压强度发展,增加蒸汽耗量,过短的恒温时间不足以充分发挥粉煤灰混凝土的火山灰作用效应,影响其脱模抗压强度的增长。
水化过程中,硅酸三钙的主要水化产物是水化硅酸钙,随着生成时期的不同,其纤维具有不同的尺寸,水化的第一天生成的尺寸较大,在后期继续硬化时生成的尺寸较小。
随着恒温时间的延长,粗短纤维状晶体水化产物数量增加,因而早期强度较高,但由于未完全水化的水泥颗粒表面形成密实的屏蔽膜阻止了水分进入,阻碍水化反应进一步进行导致后期强度偏低。由上述分析可得生产中的恒温时间应不多于4h。