孔隙负压方法下混凝土施工过程中的养护工作
孔隙负压方法下混凝土施工过程中的养护工作
养护是混凝土施工过程中非常重要的工序，对硬化混凝土内部和表面性能、体积稳定性以及抵
抗冻融破坏及除冰盐侵蚀的能力，均会产生显着的影响。
养护周期包括最初的浇筑、振捣、饰面直至混凝土达到设计要求性能的时间过程。在混凝土施
工过程中，养护通常在浇筑或饰面后进行。普通环境下，由于其水分蒸发速率相对较慢，这种
养护程序比较合理，且易于施行。然而，对于现代混凝土（如泵送混凝土、自密实混凝土、高
强混凝土等），由于掺加了高效减水剂和活性细掺料，混凝土流动度大，水分容易从表面蒸
发，而混凝土的泌水率又较低，蒸发的水分难以得到及时的补充，因此，混凝土非常容易在浇
筑以后、终凝以前发生起皮、开裂现象，严重时会影响服役环境下混凝土的耐久性和使用寿
命。
对于中国的西北地区，浇筑以后的混凝土多处于大风、光照等严酷水分蒸发环境，若采取传统
的单一养护工序，会普遍存在早期开裂问题。
美国混凝土协会《混凝土养护指南》定义了早期养护、中期养护和后期养护 3个养护阶段。然
而，该指南并未给出养护开始时间的科学判据，仅仅依靠施工现场人工观察，如通过观察泌水
光泽来判断泌水及混凝土表层干燥情况，但当水分蒸发速率大于泌水速率时，容易造成误判。
本文介绍了 1种基于孔隙负压（PWP）测试的水泥基材料早期养护方法，可以显着提高混凝土
在严酷水分蒸发环境条件下的抗裂性和耐久性。理论基础及系统简介。理论基础由水泥、砂、
石等材料和水拌制的混凝土，在浇筑以后直到终凝以前的早期养护阶段，暴露于自然环境中，
会发生以下变化：（1）由塑性介质（流体）向弹塑性介质（固体）转变；（2）内部的水分蒸
发由平面水（自由水）向曲面水（毛细水）转变。
在早期养护阶段，混凝土中的水分向表层迁移（泌水），而表层的水分逐渐蒸发（干燥）。当
泌水速率大于水分的蒸发速率时（见图 1（a）），混凝土表层的水分仍然处于平面水状态，就
像水池中的水，这时的水分蒸发不会在表层引起孔隙负压。当泌水速率小于水分的蒸发速率时
（见图 1（b）），混凝土表层的泌水消失，这时水分的蒸发将在其表层导致孔隙负压，而孔隙
负压的增长被普遍认为是引起塑性裂缝的微观驱动力。一旦孔隙负压增长到一定程度，会使宏
观收缩应力超过混凝土表层的抗拉强度，从而引发开裂。
因此，实时监测混凝土表层孔隙负压的变化，并将其控制在一定的范围，可有效控制塑性裂缝
的发生。另一方面，过早实施早期养护不仅没有必要，而且还会损害表层混凝土的性能。所以
监测孔隙负压的产生，可以避免过早的早期养护。孔隙负压的测试原理孔隙负压自动测试系统
由陶瓷头、腔体、集气室、计算机采集系统等部件组成。
陶瓷头是仪器的感应部件，具有许多微小的孔隙，被水浸润后，在孔隙中形成一层水膜，当孔
隙全部充水后，表面张力使水通过陶瓷头。将充满水且密封的陶瓷头插入水泥砂浆，陶瓷头中
的水膜与水泥砂浆中的水分连接，以达到最初的平衡。
当泌水速率小于水分的蒸发速率时，水泥砂浆表层水分呈不饱和状态（即干燥开始），与仪器
中的水势不相等，水便由水势高处通过陶瓷头向水势低处流动，直至两个系统的水势平衡为
止。因为仪器是密封的，在仪器中便产生真空度或吸力，这就是水泥砂浆的孔隙负压。孔隙负
压的产生意味着水泥砂浆干燥开始。
本文采用的孔隙负压测试设备由传感器、孔隙负压数据采集仪、GSM 信号接收中心和计算机
处理系统构成，其中陶瓷头的内径为 2mm,外径为 6mm.
试验。
原材料及配合比胶凝材料：采用江南-小野田水泥有限公司生产的 P·Ⅱ52.5 硅酸盐水泥，南京热
Ⅰ电厂 级粉煤灰，江南S95 级磨细矿粉，挪威 Elken 公司生产的微硅灰粉。
摘要：
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孔隙负压方法下混凝土施工过程中的养护工作养护是混凝土施工过程中非常重要的工序，对硬化混凝土内部和表面性能、体积稳定性以及抵抗冻融破坏及除冰盐侵蚀的能力，均会产生显着的影响。养护周期包括最初的浇筑、振捣、饰面直至混凝土达到设计要求性能的时间过程。在混凝土施工过程中，养护通常在浇筑或饰面后进行。普通环境下，由于其水分蒸发速率相对较慢，这种养护程序比较合理，且易于施行。然而，对于现代混凝土（如泵送混凝土、自密实混凝土、高强混凝土等），由于掺加了高效减水剂和活性细掺料，混凝土流动度大，水分容易从表面蒸发，而混凝土的泌水率又较低，蒸发的水分难以得到及时的补充，因此，混凝土非常容易在浇筑以后、终凝以前发生...
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作者：闻远设计
分类：土木建筑化工水利
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