混凝土材料復雜的微觀結構決定了其收縮機理的復雜性，硬化的水泥砂漿在微觀結構中均含有數量不同、大小不等的氣孔，包括硬化過程中殘留氣泡、水泥漿體中的凝膠孔和毛細孔、接觸處的孔穴及混凝土微裂紋等，這些是混凝土微觀結構的主要組成部分。隨著水化反應的進行，混凝土內部充水的空間將不斷減少，剩余未被填充的空間逐漸將以毛細孔的形式存在，其中混凝土內部的毛細孔構造復雜。由于水泥水化作用的進行，毛細孔逐漸被填充，導致混凝土內部總孔隙率降低，增大混凝土的密實度。因此養護應保證混凝土水化作用的正常進行，滿足水化用水和溫度要求。
混凝土養護質量直接由材料微觀結構的變化情況決定。此外，混凝土材料微觀結構也決定著其滲透性。早期養護得當，后期混凝土結構密實度高，總孔隙率低，毛細孔含量少。隨著養護時間的增長，混凝土碳化深度不斷加深，同時碳化使混凝土孔隙率降低，密實度提高。所以合理養護會明顯提高混凝土早期性能，如抗壓強度、抗滲性。
混凝土材料微觀特性決定其養護需要充足的水份和適當的溫度。充足的水份是指相對濕度在90%以上的濕度；適當的溫度是指有利于早期強度增長和后期強度形成的養護溫度。在混凝土材料養護過程中，溫度、濕度、養護時間等是主要的控制參數，它們對混凝土強度增長、收縮開裂都有較大影響。根據養護過程中溫度、濕度的不同，養護方式通常分為三種：標準養護、自然養護、保溫保濕養護。眾多的養護方法中，在工程現場應用最多的還是自然養護和噴水養護兩種方式的組合。
有學者認為，當相對濕度大于35%時，毛細管和表面能共同作用引起干縮；當相對濕度小于35%時，引起混凝土材料收縮變形的主要是毛細孔隙內自由水的可逆移動。但是也有學者認為，自由水一旦溢出就不會再重新進入結構。這也表明，加強早期混凝土濕養護可以減少自由水的溢出。
在環境濕度較高時，主要是毛細孔力作用導致水泥石的早期收縮。環境濕度越低，形成彎液面要求的毛細孔半徑越小，此時環境濕度減小將會增大毛細孔壓力，導致水泥石收縮增大。當環境濕度小于60%時，水泥石開始失去吸附在水化硅酸鈣晶體表面上的水分；當環境濕度小于45%時，水泥石內部的水分會進一步流失，主要是水化硅酸鈣晶體結構中的層間水減少，造成水泥石的收縮進一步增大。環境濕度越低，溫度越高，水泥石內部托勃莫來石凝膠(C-S-H)的層間水失去越多，水泥石的收縮越大。水泥的水化作用引起了混凝土材料形態的改變，由粘塑性液態轉變成可承受荷載的固態，為了保證水化反應的正常進行應提供充足的水分。
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