影響水泥混凝土強度的因素及控制措施

劉曉紅

摘要：隨著經(jīng)濟的發(fā)展與進步，人們對生活質(zhì)量的要求不斷提高的同時，對生活環(huán)境內(nèi)的工程質(zhì)量也提出了更高的要求，這就不得不提到水泥混凝土。水泥混凝土的應(yīng)用極為廣泛，對強度的要求也極為嚴格，它的強度直接影響到一個工程的整體生命，它的質(zhì)量威脅到人民的財產(chǎn)和生命安全。就當(dāng)前施工行業(yè)發(fā)展來看，影響水泥混凝土強度的因素很多，這就要求我們在生產(chǎn)實踐中不斷的探究和發(fā)現(xiàn)，分析和解決。因此，本文筆者將結(jié)合自身的施工經(jīng)驗和工作實踐，從影響混凝土強度的因素分析，針對這些影響因素實施相應(yīng)的控制措施，僅供參考。

關(guān)鍵詞：混凝土強度;影響因素;控制措施

水泥混凝土，常簡寫為“砼”它是由膠凝材料（水泥或水泥+粉煤灰）、粗骨料（碎石或卵石）、細骨料（天然砂或人工砂）、外加劑和水經(jīng)一定的比列摻合在一起均勻攪拌，經(jīng)過一定時間的水化作用硬化而形成的人造石材。它具有和易性、耐久性、保水性、抗?jié)B、抗凍等性能。強度是混凝土最主要的力學(xué)性質(zhì)之一，工程實踐中主要關(guān)注的有抗壓強度和抗折強度。抗壓強度是以標(biāo)準(zhǔn)方法制成邊長150mm 、100mm、200mm的立方體試件。其中邊長為150mm的立方體為標(biāo)準(zhǔn)尺寸，在標(biāo)準(zhǔn)條件下（20±2℃，相對濕度在95%以上）養(yǎng)護至28天齡期，用標(biāo)準(zhǔn)方法測定其受壓極限破壞荷載所得的混凝土抗壓強度代表值。普通混凝土受力破壞一般出現(xiàn)在骨料和水泥石的分界面上，是常見的黏結(jié)面破壞形式，其強度和原材料、配合比的內(nèi)因與生產(chǎn)、運輸、澆筑、養(yǎng)護、施工技術(shù)、試驗檢測條件等的外因是分不開的，現(xiàn)在我們就從這些內(nèi)因和外因具體去分析、解決。

一、? 影響水泥混凝土強度的因素：

（一）原材料及配合比內(nèi)因的影響

1、水泥的影響

水泥在混凝土中有著將骨料膠結(jié)成整體的重要作用。水泥的物理性能以及用量的多少是影響混凝土強度的最直接因素。水泥自身強度越高，則水化反應(yīng)后形成的水泥石的強度就越高，從而配制的混凝土強度也就越高。水泥細度越大，水泥的表面積就越大，使其水化速度加快，甚至后期出現(xiàn)頸縮，降低混凝土的后期強度;另外，水泥安定性如果不合格，會引起構(gòu)筑物裂縫;水泥用量大，強度就高，但過多的水泥又會引起干縮裂縫，而且也不經(jīng)濟。

2、粉煤灰摻量的影響

粉煤灰主要是電廠燃燒中，煙囪內(nèi)所形成的灰狀顆粒物經(jīng)過一系列粉磨成為礦物摻加料。在與混凝土材料混合后，其與水泥水化產(chǎn)物 Ca（OH）2 發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，生成 C-H-S 膠凝使其強度得到提升泵由于 C-H-S 膠凝是水泥的 3 倍，而Ca（OH）2 是水泥水化后形成的產(chǎn)物，并不是在澆筑完成之后就形成了，所以摻加了粉煤灰的混凝土前期強度增長較為緩慢，后期強度增長較快，一般在配置高強度的混凝土中會適量優(yōu)選摻加一些粉煤灰，它不僅能防止混凝土前期強度增長速度過快引起干縮，還能起到增加混凝土粘聚性和和易性的作用。

3、粗細骨料對混凝土強度的影響

粗、細骨料的級配、含泥量、以及粗集料的強度等指標(biāo)對混凝土的強度、和易性也有很大的影響。粗細骨料的顆粒級配不均勻會造成混凝土孔隙率過大、拌合物離析、粘聚性差等現(xiàn)象。含泥量過大，會減弱水泥與骨料的粘結(jié)，在構(gòu)筑物表面形成細裂縫因而影響混凝土的強度。

4、水和外加劑的影響

混凝土的拌合用水應(yīng)采用飲用水。當(dāng)采用其他水源時，水質(zhì)應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)。在鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土中要檢測水中氯離子的含量。選擇適合設(shè)計強度需求的外加劑是提高混凝土強度的有效方法之一。

5、施工中混凝土配合比計量控制的影響

施工中控制好配合比的計量，確保配合比的準(zhǔn)確性。砂石材料的多少決定著混凝土的和易性;水灰比過大則混凝土強度降低，并引起混凝土干縮裂紋;水灰比過小，不利于振搗，造成振搗不密實也會影響混凝土強度。

（二）混凝土強度的外因影響：

1、混凝土的拌合、運輸、澆筑及養(yǎng)護對混凝土強度的影響

混凝土拌合物應(yīng)均勻、顏色一致，不得有分層、離析和泌水現(xiàn)象?；炷恋臄嚢韬湍Y(jié)時間也是控制的重要參數(shù)。另外，如果混凝土在運輸過程中隨便加水，會造成水灰比增大，強度降低。在澆筑完成后要及時覆蓋養(yǎng)護，防止水分蒸發(fā)而產(chǎn)生干縮裂縫。

2、施工環(huán)境的影響

環(huán)境條件對混凝土的強度也影響也很大，比如在冬季施工時應(yīng)對原材料采取加熱，措施，如果是商混應(yīng)加強拌合物在運輸過程中的保溫措施，澆筑后加強對構(gòu)筑物的保溫措施。否則養(yǎng)護穩(wěn)度過低甚至降至冰點以下，水泥水化反應(yīng)停止，使混凝土強度不再增長，造成強度損失。夏季高溫施工也應(yīng)采取相應(yīng)的降溫措施，盡量避開一天中的高溫時段施工并控制好入模溫度。

3、施工中模板對混凝土構(gòu)筑物強調(diào)的影響

在模板工程中，若是模板出現(xiàn)支撐不穩(wěn)，會跑模造成構(gòu)筑物變形，并使混凝土內(nèi)部質(zhì)量出現(xiàn)問題，不僅影響強度而且影響外觀驗收。

4、混凝土抗壓強度試驗條件的影響。

試驗時的試件尺寸，時間濕度和溫度、支承狀況、和加載方式、受壓面都會影響混凝土最終強度結(jié)果。同樣的壓力試驗，尺寸越小的試件測得的結(jié)果就越高，原因在于加載時上壓頭對偏小試件上下面產(chǎn)生的保護作用更加明顯。因此不同尺寸抗壓試件測得的結(jié)果要采用不同的系數(shù)加以修正。又比如：經(jīng)多年的試驗檢測資料證明，同一批同標(biāo)號的多組試件，如果選擇立方體試件的抹光面做為受壓面，測得的抗壓強度值明顯會比選擇試件的側(cè)壓面測得的抗壓強度值小約2～5MPa。加載速率快慢也會對強度帶來直接影響，加載速率高測得的強度就會越高，原因在于較快的加載速率下，試件沒有充足相應(yīng)時間反應(yīng)出這種變化，因而造成一種被測試件能夠有更高承受荷載能力的假象。

二、影響混凝土強度因素的控制措施

（一）加強原材料的質(zhì)量控制

對原材料的質(zhì)量應(yīng)嚴加控制。包括水泥，粗、細骨料、水、外加劑等進場都要進行復(fù)檢，復(fù)檢合格后方可使用。合理選擇水泥品種，用量。水泥超過三個月后要復(fù)檢，對每批粗細骨料進場要進行顆粒級配、含泥量、泥塊含量等常規(guī)項目的檢測。改善粗、細骨料的顆粒級配，使各級粒徑的骨料、膠凝材料相互嵌擠，均勻填充混凝土的孔隙最終形成密實的強度。選擇級配良好的砂和卵石（或碎石）空隙率較小，不僅可以節(jié)省水泥，而且可以改善混凝土拌和物的和易性，提高混凝土的密實度，強度和耐久性，必要時對粗細骨料的堅固性進行檢測。

（二）加強對混凝土配合比及計量的控制。

原材料每盤稱量的偏差應(yīng)符合GB50204-2002《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》中7.4.3表的要求

1、各種衡器應(yīng)定期校驗，每次使用前應(yīng)進行零點校核，保持計量準(zhǔn)確;

2、當(dāng)遇雨天或含水率有顯著變化時，應(yīng)增加含水率檢測次數(shù)， 并及時調(diào)整水和骨料的用量。

商混站應(yīng)定期組織人員進行各級強度配合比配料秤準(zhǔn)確度的校驗，確保材料加入的比例達到配合比的要求，同時還要根據(jù)原材料的變化及時試配、調(diào)整配合比，使其達到設(shè)計強度。嚴禁在運輸途中加水造成水灰比過大的情況。

（三）控制好攪拌、運輸、振搗和養(yǎng)護措施

施工中嚴格控制混凝土攪拌時間。運輸、澆筑及間歇的全部時間不應(yīng)超過混凝土的初凝時間，嚴禁運輸途中加水?？刂扑z比，不能過度振搗。澆筑完畢后12h 以內(nèi)對混凝土覆蓋并保濕養(yǎng)護;氣溫低于5℃時，不得對混凝土灑水養(yǎng)護。

（四）提升施工技術(shù)，嚴格驗收

保證模板、支架的具有足夠的承載力、剛度和穩(wěn)定性，嚴格施工單位自檢和驗收環(huán)節(jié)。可根據(jù)工程結(jié)構(gòu)形式，荷載、地基類別、施工方法、施工設(shè)備和材料供應(yīng)等條件及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計驗算，嚴把驗收環(huán)節(jié)。大體積混凝土施工中，同一施工段的混凝土應(yīng)連續(xù)澆筑。

（五）摻加外加劑

摻加外加劑是提高混凝土強度的有效方法之一。比如：減水劑和早強劑對混凝土的強度發(fā)展起到顯著的作用，適當(dāng)添加引氣劑可減少混凝土拌合物中的氣泡，使混凝土更加密實從而提高構(gòu)筑物的整體強度。因此，應(yīng)根據(jù)設(shè)計需要摻加適合設(shè)計需求的外加劑。

（六）加強試驗檢測的規(guī)范性。

檢驗混凝土質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)之一就是混凝土試塊的抗壓強度代表值。因此，在送檢混凝土試塊做抗壓試驗的同時，我們還要觀察試驗操作人員操作是否規(guī)范，若發(fā)現(xiàn)試驗人員檢測時將抹光面做為試壓面時應(yīng)及時糾正，以免測得的抗壓強度值偏低。至于混凝土試件抗壓速率的控制，現(xiàn)在大部分壓力試驗機都是設(shè)置好自動控制速率的，人為操作速率過快或過慢的情況一般不會存在。

綜上所述，影響混凝土強度的因素是多方面的，在實際施工過程中要想提高混凝土的強度，一方面要達到設(shè)計強度標(biāo)準(zhǔn)，另一方面還要降低成本，提高經(jīng)濟效益，所以必須全過程的控制。需要從各環(huán)節(jié)的細節(jié)出發(fā)，如果能從混凝土的原材料及配合比、拌合、生產(chǎn)、運輸、施工技術(shù)、制作試件、養(yǎng)護、試驗等全方位去控制質(zhì)量，并做好施工過程中每一個環(huán)節(jié)的驗收，層層把關(guān)，就會將這些影響強度的因素減到最小，保證混凝土強度的質(zhì)量，滿足設(shè)計和使用要求。本文概述了混凝土強度各個方面的影響因素和相應(yīng)的控制措施，為水泥混凝土施工全過程的管控找到了方向，希望在今后的施工過程中能更好地提高混凝土強度，產(chǎn)生一定的實用價值。

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