影響水泥混凝土強(qiáng)度的因素

申請(qǐng)免費(fèi)試用、咨詢(xún)電話(huà)：400-8352-114

混凝土是目前世界上用途最廣、用量最大的建筑材料。它在建筑工程、公路工程、橋梁和隧道工程、水利及特種結(jié)構(gòu)的建設(shè)領(lǐng)域中發(fā)揮著不可替代的作用。任何混凝土結(jié)構(gòu)物主要都是用于承受荷載或抵抗各種作用力，強(qiáng)度是混凝土最重要的力學(xué)性能。通常用強(qiáng)度來(lái)評(píng)定和控制混凝土的質(zhì)量以及評(píng)價(jià)各種因素影響程度的指標(biāo)。本文就影響水泥混凝土強(qiáng)度的因素做簡(jiǎn)單的分析。

　　1、水泥對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響

　　水泥混凝土中的活性成分，其強(qiáng)度大小直接影響著混凝土強(qiáng)度的高低?；炷量箟簭?qiáng)度與混凝土使用的水泥強(qiáng)度成正比，在配合比相同的情況下，所使用的水泥強(qiáng)度越高，制成的混凝土強(qiáng)度越高。水泥混凝土的影響取決于水泥的化學(xué)成分及細(xì)度。水泥強(qiáng)度主要來(lái)自于早期強(qiáng)度及后期強(qiáng)度，而且這些影響貫穿于混凝土中。用早期強(qiáng)度較高的水泥來(lái)制作混凝土，其強(qiáng)度增長(zhǎng)較快，但在后期可能以較低的強(qiáng)度而告終。而無(wú)論通過(guò)改變成分、養(yǎng)護(hù)條件或者利用外加劑而比較緩慢地水化，都可使水泥產(chǎn)生較高的最終強(qiáng)度。

　　水泥細(xì)度對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響也很大。隨著細(xì)度增加，水化速率增大，就導(dǎo)致較高的強(qiáng)度增長(zhǎng)率。但應(yīng)避免細(xì)磨粉的含量。因?yàn)楫?dāng)顆粒很細(xì)時(shí)，間隙水可引起一些高W/C區(qū)域。

　　而水泥質(zhì)量的波動(dòng)對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響,應(yīng)引起注意。水泥廠生產(chǎn)的同一品種同一標(biāo)號(hào)的水泥，不可避免地會(huì)在質(zhì)量上有波動(dòng)。水泥質(zhì)量的波動(dòng)，毫無(wú)疑問(wèn)地在混凝土強(qiáng)度上反映出來(lái)。采用具有相同平均強(qiáng)度而離散系數(shù)小的水泥，可以降低混凝土的水泥用量。水泥質(zhì)量波動(dòng)大多是由于水泥細(xì)度和早期強(qiáng)度的差異引起的。而這些因素在早期的影響最大。隨著時(shí)間的延長(zhǎng)其影響就不再是最重要的了。即水泥質(zhì)量波動(dòng)引起的混凝土強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)離差，不隨齡期而增大，但混凝土強(qiáng)度的離散系數(shù)卻因強(qiáng)度隨齡期的增大而減小。因此，水泥質(zhì)量波動(dòng)對(duì)混凝土早期強(qiáng)度影響大。

　　2、水灰比對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響

　　從混凝土強(qiáng)度表達(dá)式也看出，C/W即水灰比也與混凝土強(qiáng)度成正比，即水灰比越小，混凝土強(qiáng)度越高；水灰比越大，混凝土強(qiáng)度越底。水灰比和混凝土的搗實(shí)程度，兩者都對(duì)混泥土體積有影響，水灰比-孔隙率關(guān)系無(wú)疑是最重要的因素。它影響著水泥漿基體和粗骨料間過(guò)渡區(qū)這兩者的孔隙率，水泥在水化過(guò)程中的孔隙率取決于水灰比，水灰比和混凝土的振搗密實(shí)程度兩者都對(duì)混凝土體積有影響，充分密實(shí)的混凝土在任何水灰比程度下的毛細(xì)管空隙率由水灰比所確定。當(dāng)混泥土混合料能被充分搗實(shí)時(shí)，混凝土的強(qiáng)度隨水灰比的降低而提高。在使用同種水泥的情況下，水灰比越小，與骨料粘結(jié)力越大，混凝土強(qiáng)度越高。

　　3、粗集料對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響

　　集料極重要的參數(shù)是集料的形狀、結(jié)構(gòu)、最大尺寸及級(jí)配。集料本身的強(qiáng)度不太重要，因?yàn)榧蠌?qiáng)度一般都要高于混凝土的設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度。在承載時(shí)混凝土中集料所能承受的應(yīng)力大大超過(guò)混凝土的抗壓強(qiáng)度。

　　骨料顆粒強(qiáng)度比混凝土基體和過(guò)渡區(qū)的強(qiáng)度要大。大多數(shù)天然骨料，其強(qiáng)度幾乎不被利用，因?yàn)槠茐臎Q定于其它兩項(xiàng)（水泥漿基體及過(guò)渡區(qū)）。一般而言，強(qiáng)度和彈性模量高的集料可以制得質(zhì)量好的混凝土。但過(guò)強(qiáng)、過(guò)硬的集料不但沒(méi)有必要，相反，還可能在混凝土因溫度或濕度等原因發(fā)生體積變化時(shí)，使水泥石受到較大的應(yīng)力而開(kāi)裂。

　　骨料顆粒的粒形、粒徑、表面結(jié)構(gòu)和礦物成分，往往影響混凝土過(guò)渡區(qū)的特性，從而影響混凝土的強(qiáng)度。

　　級(jí)配良好的粗骨料改變其最大粒徑對(duì)混凝土強(qiáng)度有著兩種不同的影響。水泥用量和稠度一樣時(shí)，含較大骨料粒徑混凝土拌和物比含較小粒徑的強(qiáng)度小，其集料的表面積小，所需拌和水較少，較大骨料趨于形成微裂縫的弱過(guò)渡區(qū)，其最終影響隨混凝土水灰比和所加應(yīng)力而不同。在低水灰比時(shí)，降低過(guò)渡區(qū)孔隙率同樣對(duì)混凝土強(qiáng)度一開(kāi)始就起重要作用。在一定拌和物中，水灰比一定時(shí)抗拉強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度之比將隨粗骨料粒徑的降低而增加。試驗(yàn)表明，增加骨料粒徑對(duì)高強(qiáng)混凝土起反作用，低強(qiáng)度混凝土在一定水灰比時(shí)，骨料粒徑似乎無(wú)大的影響。另外，在同一條件下，以鈣質(zhì)代硅質(zhì)骨料會(huì)使混凝土強(qiáng)度明顯改善。

　　4、細(xì)集料對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響

　　細(xì)集料品種對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響程度比粗集料小，所以混凝土公式中沒(méi)有反映砂對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響，但砂的質(zhì)量對(duì)混凝土強(qiáng)度也有一定影響。由于施工現(xiàn)場(chǎng)砂石質(zhì)量變化相對(duì)較大，因此現(xiàn)場(chǎng)施工人員必須保證砂石的質(zhì)量要求，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)砂含水率及時(shí)調(diào)整水灰比，以保證混凝土配合比，不能把試驗(yàn)配合比與施工配合比混為一談。

　　5、混凝土工藝對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響

　　混凝土工藝對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響主要包括：

　　5.1 工藝中使用活性礦物摻合料對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響。粉煤灰和礦渣等摻合料對(duì)混凝土強(qiáng)度有較大作用，特別對(duì)于大體積混凝土，能降低水化熱，減少混凝土內(nèi)部微裂縫的產(chǎn)生，提高后期強(qiáng)度；

　　5.2 工藝中使用特殊功效的外加劑對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響。最常見(jiàn)的混凝土外加劑為減水劑，減水劑對(duì)混凝土強(qiáng)度至關(guān)重要，由于拌制混凝土需要一定的流動(dòng)性才能施工，傳統(tǒng)混凝土中總的加水量是水泥水化所需水分的兩倍以上，水化多余的水分從混凝土內(nèi)部遷移出來(lái)形成大量的空隙，至使混凝土強(qiáng)度降低，減水劑的作用是保證混凝土混合料在流動(dòng)性及和易性的基礎(chǔ)上降低混凝土拌合用水量，減低水灰比，從而提高混凝土強(qiáng)度。

　　6、混凝土施工技術(shù)對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響

　　混凝土施工技術(shù)對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響主要包括：模板對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響。模板及支架在在施工中出現(xiàn)問(wèn)題，將會(huì)直接影響水泥混凝土的強(qiáng)度；混凝土澆筑質(zhì)量對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響。在施工過(guò)程中必須把混合物攪拌均勻，澆筑后必須振搗密實(shí)，且經(jīng)良好的養(yǎng)護(hù)才能使混凝土硬化后達(dá)到預(yù)定的強(qiáng)度；拆模對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響?；炷翉?qiáng)度不足時(shí)，過(guò)早拆除支撐模板，過(guò)早荷載作用或者超堆荷載會(huì)使混凝土粱、板產(chǎn)生裂縫，導(dǎo)致強(qiáng)度降低；混凝土養(yǎng)護(hù)質(zhì)量對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響。混凝土成型后應(yīng)在一定的養(yǎng)護(hù)條件下進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，才能使混凝土硬化后達(dá)到預(yù)定的強(qiáng)度及其他性能。

　　結(jié)束語(yǔ)

　　混凝土強(qiáng)度影響因素眾多，本文根據(jù)理論分析和施工實(shí)踐并結(jié)合眾多工程經(jīng)驗(yàn)，提出并總結(jié)了影響混凝土強(qiáng)度的幾大因素。較全面的分析了這些因素對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]建筑材料科學(xué).高等教育出版社，2006.

　　[2]混凝土學(xué).北京-中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2001.