2011年6月7日 星期二

2-1-4溫度對混凝土強度之影響



    混凝土強度受水化程度的控制,水化程度越高,則混凝土的強度越高,由於溫度可以加速水化反應的速度,因此,溫度越高,水化反應越快,混凝土強度的成長也越快。養護時間越長,養護溫度越高,都會使混凝土早期強度增加。蒸氣養護升溫期的升溫速率,亦會影響蒸氣養護混凝土之早期強度,較高的升溫速率將使混凝土表面與內部溫度梯度更大,使熱應力裂縫容易有集中的現象,降低混凝土強度。
   
    由圖2.1可以看出,養護溫度越高,所獲得強度越大;但溫度越高對膨脹的影響也越大,所以強度並不會隨著溫度的提高而持續增加,每個養護時間都有最佳養護溫度,當養護時間越長,則最佳養護溫度將降低。
   
    混凝土早期強度受到水化速度增加而增加,但因內部熱裂縫及孔隙之影響而有所折減,若養護溫度太高,雖然初期強度提高比熱裂縫的影響要大,但晚期受熱裂縫之影響,會因水化反應減緩而更加顯著。
   
    提高溫度雖然可以加速混凝土早期水化反應,但由於混凝土材料受熱膨脹,將產生對混凝土不利的孔隙及內部裂縫,降低晚期強度。值得一提的是,溫度除了提高水泥水化速率外,同時也會加速粒料表面成分被溶解釋出,並參與水化反應,生成結晶較為完全的水化生成物。同時,粒料內有害物質鉀、鈉等元素亦被溶解釋出,提高鹼性環境,與水泥漿體進行水化,使鹼粒料反應提早發生,導致蒸氣養護混凝土晚期發生強度衰退之現象,卜作嵐材料的添加,確實有助於晚期強度的提升。

溫度對混凝土孔隙之影響:
    混凝土受高溫時,由於組成材料熱膨脹的不同,且空氣與水分有較大的膨脹量,將造成孔隙的增加,並可能導致混凝土內部內應力產生裂縫。溫度高時,由於水泥水化較快,高溫時水化產物會很快地在水泥顆粒周圍形成高密度的擴散屏障,導致水化產物分佈不均,且 在溫度較高時(50~100℃)會產生較粗的水化產物,使得大孔隙比在低溫時高。

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