淺論水泥混凝土強(qiáng)度的影響因素

梅麗榮 / 寧夏公路工程質(zhì)量檢測(cè)中心

淺論水泥混凝土強(qiáng)度的影響因素

梅麗榮 / 寧夏公路工程質(zhì)量檢測(cè)中心

混凝土結(jié)構(gòu)作為現(xiàn)代公路工程的常用建材，在現(xiàn)代公路施工中發(fā)揮著重要的作用。水泥混凝土的強(qiáng)度會(huì)直接影響到現(xiàn)代施工公路的建設(shè)質(zhì)量。文章主要分析影響水泥混凝土強(qiáng)度的因素，并針對(duì)當(dāng)前水泥混凝土的質(zhì)量問(wèn)題提出有效的監(jiān)控措施，提高水泥混凝土的質(zhì)量，為現(xiàn)代公路施工提供安全保障。

水泥混凝土；強(qiáng)度；影響因素；措施

前言

混凝土結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代建設(shè)施工中的應(yīng)用范圍最廣泛，主要作用是用來(lái)荷載與抗壓，其中混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度是必須要考慮的問(wèn)題。水泥混凝土作為混凝土結(jié)構(gòu)的一種，要想更好的應(yīng)用到各種大型項(xiàng)目中，就要加強(qiáng)水泥混凝土強(qiáng)度的控制，分析水泥混凝土強(qiáng)度的影響因素，通過(guò)影響因素的調(diào)整，提高混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。在混凝土結(jié)構(gòu)的施工中，要想保證施工質(zhì)量，首要保證水泥混凝土的強(qiáng)度，然后要正確施工，保證施工過(guò)程的安全、可靠，提高施工的質(zhì)量。

一、水灰比的影響

水泥混凝土強(qiáng)度的主要影響因素是細(xì)管孔隙率或膠空比，這些因素?zé)o法用實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，要想計(jì)算細(xì)管孔隙率，可以對(duì)水泥混凝土的密度進(jìn)行測(cè)量，來(lái)判斷水泥混凝土的強(qiáng)度，然后計(jì)算結(jié)果。密度測(cè)量主要是指水膠比例。

細(xì)孔隙率計(jì)算公式：P=W/C一0．36α，其中W/C為水膠比，α為水化程度。

膠空比的計(jì)算公式：x=0．68α/（0．32α+W/C），基本的單位一致。

根據(jù)計(jì)算公式就可以看出，水泥混凝土的水膠比是其中比較重要的一個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)。根據(jù)水泥混凝土強(qiáng)度水膠比定則可知“對(duì)于一定材料，強(qiáng)度取決于一個(gè)因素，即水膠比”。根據(jù)水灰比就可以探究細(xì)孔隙率。細(xì)孔隙率影響著水泥漿基體和粗骨料間過(guò)渡區(qū)的孔隙率。水泥石的水化程度以及孔隙率主要由水膠比決定。在水泥混凝土的體積計(jì)算上，水膠比和混凝土的振搗密實(shí)會(huì)直接影響計(jì)算結(jié)果。水泥混凝土的強(qiáng)度與水膠比具有相關(guān)性，隨著水膠比的降低而提高。水凝混凝土具有最小的水膠比：W/ C=O.42α，當(dāng)水凝混凝土的水膠比W/C低于最小值O.42時(shí)，漿體將自我干燥。要想避免這種情況，就要保證最低W/C>0．42，這樣才能夠保證水凝混凝土的基本強(qiáng)度，確保性能。

控制措施：要想保證混凝土的強(qiáng)度，就要合理控制水膠比。由于水膠比對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生較大的影響，所以要將水膠比控制在最佳范圍內(nèi)，保證混凝土結(jié)構(gòu)能夠在施工中發(fā)揮基本性能。

二、水泥、碎石粗集料的級(jí)配的影響

水泥對(duì)混凝土要想保證強(qiáng)度，確保建設(shè)性能，就要關(guān)注水泥或者是碎石的影響。水泥的化學(xué)成分、細(xì)度會(huì)對(duì)混凝土的強(qiáng)度產(chǎn)生影響。一般水泥的選用規(guī)格會(huì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、耐久性以及使用條件產(chǎn)生影響，一般水泥與混凝土的搭配要求混凝土強(qiáng)度應(yīng)該達(dá)到收縮小、和易性好和節(jié)約水泥的目的。在進(jìn)行水泥的選擇時(shí)，也不能夠忽視粗集料的級(jí)配，例如碎石等對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響，在進(jìn)行水泥混凝土結(jié)構(gòu)的使用時(shí)，要做好水泥與粗集料級(jí)配的監(jiān)控。

根據(jù)混凝土的最佳強(qiáng)度，可以看到混凝土結(jié)構(gòu)在施工應(yīng)用上，優(yōu)先使用合成級(jí)配的各粒級(jí)碎石作為施工建設(shè)的最佳比例。水泥對(duì)混凝土的強(qiáng)度控制上，要在級(jí)配同樣滿足規(guī)范要求的前提下，使用占比較大的粗集料方案，在比例的配置上，要綜合多方面的因素，不能夠隨意進(jìn)行配置。

控制措施：要想提高水泥混凝土的強(qiáng)度，就要重視水泥、碎石的選擇。例如要選擇正規(guī)廠家水泥，根據(jù)實(shí)際施工工程選擇品質(zhì)較強(qiáng)、規(guī)格較高的水泥。在集料的選擇上，首先要對(duì)各種單級(jí)配粗集料進(jìn)行有效的篩選，集料的選擇要滿足基本的合成級(jí)配符合規(guī)范要求，盡可能的選擇比例較大的適配方案。要提高混凝土的強(qiáng)度，應(yīng)先選擇通過(guò)優(yōu)化集料級(jí)配的方式來(lái)獲得需要提高的混凝土強(qiáng)度，優(yōu)化后達(dá)不到的部分才考慮通過(guò)增加水泥用量來(lái)提高。

三、減水劑的影響

減水劑在水泥混凝土的應(yīng)用中，會(huì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度產(chǎn)生影響。水泥混凝土的強(qiáng)度，不僅要關(guān)注減水率指標(biāo)，還要加強(qiáng)坍落度損失的控制。對(duì)坍落度的損失進(jìn)行控制，主要是針對(duì)現(xiàn)代混凝土技術(shù)提出的技術(shù)指標(biāo)。混凝土拌合物的隨機(jī)性較強(qiáng)，由于受到實(shí)際運(yùn)輸時(shí)間以及停放時(shí)間的影響，水泥混凝土的強(qiáng)度會(huì)發(fā)生變化，一般來(lái)說(shuō)，運(yùn)輸時(shí)間、停靠時(shí)間越長(zhǎng)，水泥混凝土的和易性會(huì)逐漸降低。例如?？繒r(shí)間為30 min，水泥混凝土的坍落度可能就達(dá)到30％～50％，這導(dǎo)致水泥混凝土的質(zhì)量受到影響，會(huì)給現(xiàn)代施工建設(shè)帶來(lái)很大困擾。針對(duì)這種情況，如何快速、有效的控制坍落度，減少坍塌過(guò)快的損失就成為現(xiàn)代水泥混凝土施工不可回避的問(wèn)題，同時(shí)也是應(yīng)用高效減水劑及開(kāi)發(fā)混凝土新技術(shù)首要解決的問(wèn)題。

要想正確把握減水劑的摻入時(shí)間，就要對(duì)水泥混凝土使用減水劑的原因進(jìn)行基本分析，具體原因如下。

水泥中礦物吸附減水劑。在水泥混凝土中，首先可以進(jìn)行加水?dāng)嚢?，在水泥中參入較多的分散劑，促使水泥顆粒表面凝聚，通過(guò)加水，降低整個(gè)液體的減水劑濃度。一旦水泥混凝土經(jīng)過(guò)澆筑，已經(jīng)形成模型，這一過(guò)程中，減水劑對(duì)水泥的分散作用大打折扣，水泥混凝土不會(huì)輕易分散，這會(huì)促使水泥混凝土的坍落度值隨著時(shí)間的變化逐漸降低，這時(shí)，混凝土的和易性變差，強(qiáng)度提高。

氣泡外溢及水分蒸發(fā)。一旦減水劑摻入水泥混凝土的攪拌中，就會(huì)出現(xiàn)氣泡外溢的情況，降低水泥混凝土的水分含量，即使摻入的是非引氣型減水劑，水泥混凝土也會(huì)產(chǎn)生一定的氣泡。產(chǎn)生的氣泡在運(yùn)輸、停放過(guò)程中，會(huì)逐漸向外擴(kuò)散，擴(kuò)散中伴隨著的水分蒸發(fā)，這種情況下，水泥混凝土的坍落度明顯下降，坍落會(huì)有很大的損失。

水泥的初期水化速度加快。水泥混凝土混合初期，水分含量較大，初期水化程度較大，針對(duì)這種情況，使用減水劑，可以有效提高水泥的水化速度。由于水的分散、濕潤(rùn)等作用加快了水泥的初期水化速度，水化產(chǎn)物增多，增加了水泥混凝土的固體重量，由此增加整個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)的粘度，大大降低了水泥混凝土結(jié)構(gòu)的坍落度。

控制措施：在減水劑的選擇上，可以有選擇性的摻加。例如可以在混凝土結(jié)構(gòu)中加入緩凝型減水劑，通過(guò)高效減水劑與緩凝劑的復(fù)合使用，能夠使水泥混凝土延緩水化速度，避免在施工澆注前出現(xiàn)流動(dòng)性降低等問(wèn)題，因此使用復(fù)合減水劑能夠有效解決坍落度損失。水泥混凝土結(jié)構(gòu)中，最常用的緩凝劑包括木質(zhì)素磺酸鹽、羥基羧酸及其衍生物和多元醇等。

四、結(jié)語(yǔ)

水泥混凝土的強(qiáng)度與持久性作為影響施工建設(shè)質(zhì)量的主要因素，就要加強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的建設(shè)，提高施工質(zhì)量。現(xiàn)代建筑的長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)顯示，砂石原料、堿水劑、水泥質(zhì)量以及水灰比例等諸多因素都會(huì)影響水泥混凝土的強(qiáng)度，同時(shí)水泥混凝土的施工過(guò)程也會(huì)影響水泥混凝土的強(qiáng)度與質(zhì)量。現(xiàn)代建筑的施工過(guò)程中，要正確進(jìn)行施工，重視施工原材料的質(zhì)量與施工工序，最后還要重視水泥混凝土的養(yǎng)護(hù)。在施工中，要及時(shí)對(duì)水泥混凝土強(qiáng)度的影響因素進(jìn)行分析、解決，提高混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

[1]冷發(fā)光.普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50082-20092010-07-01.

[2]陳肇元.混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范GB/T 50476-2008 2009-05-01.

[3]南建林. 混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn) GB/T 50152-2012. 2012-08-01.

[4]邸小壇. 混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) GB/T 50784-2013 2013-09-01.

[5]郭京育. 混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范 GB 50119-2013 2014-03-01.