混凝土强度的影响因素提高措施

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摘 要：混凝土是目前用途最广、用量最大的建筑材料,在建筑工程、公路工程、桥梁和隧道工程、水利及特种结构工程的建设领域中发挥重要作用.混凝土结构物主要用来承受荷载或抵抗各种作用力,因此强度是混凝土最重要的力学性能.本文就混凝土强度的影响因素及提高措施进行分析.

关 键 词 ：混凝土；强度；影响因素；提高措施

1.混凝土强度的影响因素

1.1混凝土原材料对其强度的影响

1.1.1水泥

水泥是混凝土中的活性成分,其强度大小直接影响着混凝土强度的高低.混凝土抗压强度与混凝土用水水泥的强度成正比,在配合比相同的条件下,所用的水泥标号越高,制成的混凝土强度越高.水泥细度对混凝土强度的影响也很大.随着细度增加,水化速率增大,就导致较高的强度增长率,但应避免细磨粉的含量.

1.1.2水灰比

从混凝土强度表达式可知,灰水比与混凝土强度成正比,水灰比越小,混凝土强度越高；水灰比越大,混凝土强度越低,即充分密实的混凝土在任何水灰比程度下的毛细管孔隙率由水灰比所确定.水灰比和混凝土的振捣密实程度都对混凝土体积都有影响,当混凝土混合料能被充分捣实时,混凝土的强度随水灰比的降低而提高.在水泥标号相同的情况下,水灰比越小,与骨料粘结力越大,混凝土强度越高.

1.1.3粗骨料

强度和弹性模量高的粗骨料可以制成质量好的混凝土,但过强、过硬的粗骨料不但没有必要,相反还可能当混凝土因温度或湿度等原因发生体积变化时,使水泥石受到较大的应力而开裂.骨料颗粒的粒形、粒径、表面结构和矿物成分往往影响混凝土过渡区的特性,从而影响混凝土的强度.试验表明,增加骨料粒径对高强混凝土起反作用,低强度混凝土在一定水灰比时,骨料粒径似乎无大的影响.粗集料的级配对混凝土强度影响很大,因而一定要控制和选择好粗集料级配.

1.1.4细骨料

细骨料品种对混凝土强度的影响程度比粗骨料小,所以混凝土公式内没有反映砂种柔效,但砂的质量对混凝土质量也有一定的影响.由于施工现场砂石质量变化相对较大,因此现场施工人员必须保证砂石的质量要求,并根据现场砂含水率及时调整水灰比,以保证混凝土配合比,不能把试验配比与施工配比混为一谈.

1.2混凝土工艺对其强度的影响

1.2.1使用活性矿物掺合料

粉煤灰、矿渣等掺合料对混凝土强度有较大作用,特别对于大体积混凝土,能够降低水化热,减少混凝土内部微裂缝的产生,提高后期强度.掺合料中的硅质成分受到混凝土水化产生的碱激发进一步反应,并维持长久时间的强度增长.

1.2.2使用特殊功效的外加剂

常用的混凝土外加剂为减水剂,减水剂对混凝土强度至关重要,由于拌制混凝土需要一定的流动性才能施工,传统混凝土中总的加水量是水泥水化所需水分的两倍以上,水化多余的水分从混凝土内部迁移出来,形成了大量的孔隙,致使混凝土强度降低,减水剂的作用是保证混凝土混合料在流动性及和易性的基础上降低混凝土拌合用水量,降低水灰比,从而提高混凝土强度.

1.2.3其他特殊工艺

把纸浆废液当外加剂利用于混凝土工程中,既能改善混凝土的性能,又能为环保作出贡献.纸浆废液在混凝土拌合物中定向吸附于颗粒表面,使颗粒带电,利用颗粒间相互排斥使水泥颗粒分散,从而释放水泥絮状体所包裹的水,达到减水的目的,或使水泥浆的粘度下降,流动性提高.曾有人提出一种提高混凝土强度的新方法,该法是在给水管的外壁上设定钕铁硼磁极,使水在该磁场内垂直发割磁力线,然后用上述强磁场处理水按常规方法搅拌混凝土,该法可提高混凝土强度的6%～10%,成本不高且使用方便.

1.3混凝土施工技术对其强度的影响

1.3.1模板工程质量

如果模板及支架在施工中出现问题将会直接影响混凝土的强度,因此对模板的检查除了要根据图纸对轴线、平面布置、断面尺寸及标高进行检查外,还要检查其牢固性、稳定性、严密性是否合乎要求.

1.3.2混凝土浇筑质量

施工条件是确保混凝土结构均匀密实,硬化正常,达到设计要求强度的基本条件.在施工过程中必须把拌合物搅拌均匀,浇筑后必须振捣密实且经良好的养护才能使混凝土硬化后达到预定的强度.采用机械搅拌比人工搅拌的拌合物更均匀,采用机械捣鼓比人工捣鼓的混凝土更密实,而且机械捣鼓可适用于更低水灰比的拌合物,获得更高的强度.同时混凝土的振捣时间应均匀一致,以表面泛浆为宜,间距要均匀,浇筑完毕后,表面要压实、压平以防表面裂缝.振捣时要防止钢筋移位,确保钢筋位置正确,防止浇筑过程中跑模、跑浆和坍塌.

1.3.3拆模质量

钢筋混凝土结构的拆模,持荷要按有关规定进行.混凝土强度不足时,过早拆除支撑模板,过早荷载作用或超堆荷载会使混凝土梁、板产生裂缝,导致强度降低.模板拆除后,不应受外力作用的破坏,结构表面不应受到破坏；冬季混凝土要注意拆模后被冻坏.如果需要混凝土提前拆模受力,需要提高混凝土强度等级或加入早强剂,提高硬化过程温度以提早达到拆模条件.

1.3.4混凝土养护质量

混凝土成型后应在一定的养护条件（温度和湿度）下进行养护,才能使混凝土硬化后达到预定的强度及其他性能.周围环境的温度对水泥水化作用的进行有显著影响,温度升高,水化速度加快,混凝土强度的发展也快.GB502042-2002《混凝土结构工程施工及验收规范》中规定,在混凝土浇筑完毕后的12 h内应对混凝土加以覆盖并保湿养护；混凝土强度达到1.2N/mm2前,不得在其上踩踏或安装模板及支架.

2.混凝土强度的提高措施

2.1材料控制

○1材料的性能控制.根据上述可知,高性能的原材料可使混凝土强度大幅提高.结合经济和安全的原则,选用尽可能好的原材料提高混凝土强度.○2材料的质量控制.进场材料的好坏对混凝土的质量有直接影响,因此把好原材料进场质量关就显得尤为重要.除收料人员外,项目技术、质量人员必须参与材料验收,原材料进场时,材料合格证必须同时送达.所有质量把关人员必须从材料外观上对材料质量进行判断,不合格材料绝不容许进场.外观质量鉴定通过后,由技术人员在监理监督下取样送检.在材料投入使用前,必须得到复试报告,合格材料方可使用.

2.2工艺控制

随着科学技术的不断发展,越来越多的新工艺被用于提高混凝土的强度.各种新型的外加剂和掺合料也被不断使用.因此,设计和施工单位可以结合经济预算,根据实际情况尽可能的采用较为先进的工艺,以提高混凝土强度.

2.3施工控制

先进的施工技术和规范的施工管理是提高混凝土强度的重要保障.根据实际情况尽可能采用较为先进的振捣技术和养护工艺,力求最大程度发展混凝土的强度.另外混凝土浇筑、振捣和养护是一个连续性工作,对混凝土质量的好坏同样是一个不可忽略的因素.从施工角度,应对操作者进行技术教育和交底,以提高操作者业务能力,从施工角度加强监督力度,将责任落实到人,这就不难解决因操作不当而引起混凝土出现质量问题的情况.

3.结语

混凝土强度影响因素众多,本文根据理论分析和施工实践提出并总结了影响混凝土强度的三大因素：混凝土的原材料、工艺及施工技术,较为全面的分析了这三大因素对混凝土强度的影响,并结合这些影响因素提出了混凝土强度的提高措施,为混凝土结构的设计、施工及试验分析提供一些参考.