根据ACI Committee 517的建议,关于预力及预铸混凝土之蒸汽养护,由于变数甚多且相互影响,对养护后的混凝土品质性能会有差异,而且,烝汽养护有助于大幅提高早期强度的因素通常与提高晚期强度者相互矛盾,所以只有经由尝试才能决定最佳养护流程。在适当养护流程下,只要湿室能保持相对湿度60%以上,理论上的28天强度可在24小时的烝养流程中达到,而且,养护流程的前置时间若越长,28天的强度损失会约在5%~15%,但未经适当前置而直接进入高温蒸汽养生流程,28天的强度损失恐会高达50%。
一般试验室之蒸汽养护在温度设定上因处密闭湿室,所以在实际蒸汽养护时的流程可跑出与计算机程序设定温度之下之流程有较近的图形,误差较小。
当养护温度愈高时,所需的前置时间也较长,可得较高的早期强度,但28天强度会相对较低;而降温速率一般认为对混凝土的强度影响不大,但若构件尺寸较大时有可能会造成表层裂缝,因此,在保守之下,仍建议以较慢速方式降温,确保混凝土品质及耐久性。
相对之下,以现地蒸养方式对整体工程成本而言有较明显的效益,因此在台湾高铁工程中也普遍允许采用蒸汽养生法;现地蒸养主要是以锅炉提供所需蒸气,透过适当的蒸汽管路配置及养护棚盖以养护及保温混凝土,其蒸养流程如同试验室之设定一般,惟最大不同处在于:(1)现地缺乏良好的温控设备,且现地是以控制蒸汽输出量的方式来间接控制现地温度,因此难以有效掌控;(2)现地无法达到密闭空间,所以恒温期间温度大多也仅能介于50~60℃;(3)降温期间在实际现地操作时是以关闭锅炉方式作自然降温,降温速率难以控制。
当水灰比较低时,作蒸汽养护较易得到预计设计之强度,若在现场以较高水灰比设计混凝土配比时,则以蒸汽养护的效果会有限,本文将就不同水灰比、养生温度等来探讨试验室所得数据与现地的结果作一比较。
现地蒸汽养护中将前置时间控制在3小时、升温时间控制在2小时、恒温时间控制在12小时、降温时间控制在2小时的蒸汽养护流程下,我们可以相当清楚的发现出现的强度曲线与试验室严格掌控下的曲线雷同,但有较低的现象产生,原因不外乎是现地试验中产生的温湿度变异较大而导致,是相当合理的结果;由这个试验中发现,现地试验所得到的强度值约为试验室中所得数据的九成左右,换句话说,在配比设计时,若时空背景无法用现地试验做设计依据时,可改以试验室之试验作为依据,另外再加一合理的15%安全系数值,设计现地配比。
四.总结
在日益讲求经济与效率的年代中,许多传统的观念及做法已无法应付现在的多元化环境与社会,甚至于像建筑、土木、营造等传统事业也无法避免这种潮流,只有今天比昨天省更多的成本、追求更快速的效率,而明天又要比今天省更多、走更快速的方式,才能应付竞争与日俱增的未来。
蒸汽养护方式虽已行之有年,但直到近年来才被广为重视,加入总体成本的计算方式、再配合更有效率的工期与管理,已能逐渐打破业界所谓成本不划算的刻板印象,取而代之的是更多业者投入、更多学者进行研究、让整个业界更向前迈进一大步。从这试验发现,若要让成本更为经济有效,0.45以上的水灰比及低于55℃的养护温度不建议采用,宜考虑0.40以下的水灰比及60℃的养护环境方为精简有效的良方;若在经18~22小时恒温养护后仍无法达到设计需求时,以提高设计温度或降低水灰比的方式来做改善,不可只增加养护恒温时间,成效必定不佳也劳民伤财。另外现地养护时,温湿变异度较大,在密闭性的考量上,以帆布等防水材质作覆盖是最佳的选择;而在构件模具部分,尽量考虑采用木模,隔热保温效果较好,并架高帆布支架高度在20~40公分,也不宜过低,以使蒸汽流通顺利






