影響混凝土強(qiáng)度的主要因素及其控制

1、淺談水泥混凝土強(qiáng)度的主要影響因素及其控制茂名市公路建設(shè)有公司羅興良關(guān)鍵詞:水泥混凝土強(qiáng)度因素控制摘要:混凝土質(zhì)量的主要指標(biāo)之一是抗壓強(qiáng)度,影響水泥混凝土強(qiáng)度的因素通常主要有:材料組成、制備方法,養(yǎng)護(hù)條件和試驗(yàn)條件等四大方面,本文主要從水泥混凝土的組成材料,配比關(guān)系及養(yǎng)生條件三方面進(jìn)行簡要論述。隨著現(xiàn)代公路建設(shè)的迅速發(fā)展,水泥混凝土已成為高等級路面的主要建筑材料?；炷临|(zhì)量的好壞,不僅直接影響著公路橋梁的安全及其使用壽命,同時(shí)亦對工程造價(jià)有很大的影響。因此我們對水泥混凝土的質(zhì)量應(yīng)有足夠的重視和認(rèn)識。一、影響水泥混凝土強(qiáng)度的主要因素。(一組成材料對混凝土強(qiáng)度的影響。水泥混凝土由水泥、砂、石、水四種

2、材料組成,材料組成是混凝土強(qiáng)度形成的內(nèi)因,主要取決于組成材料的質(zhì)量及其在混凝土中的數(shù)量。1、水泥強(qiáng)度的影響,水泥是混凝土的膠結(jié)材料,混凝土的性能很大程度取決于水泥質(zhì)量。從混凝土強(qiáng)度表達(dá)式不難看出,混凝土抗壓強(qiáng)度與混凝土用水泥的強(qiáng)度成正比,按公式計(jì)算,當(dāng)水灰比相等時(shí),高標(biāo)號水泥比低標(biāo)號水泥配出的混凝土抗壓強(qiáng)度高出許多。所以選用水泥的強(qiáng)度應(yīng)與要求配制的混凝土強(qiáng)度等級相適應(yīng),施工時(shí)切勿用錯了水泥標(biāo)號。2、骨料的影響。混凝土骨料包括片石和砂,實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)石質(zhì)強(qiáng)度相等時(shí),碎石表面比卵石表面粗糙,它與水泥砂漿的粘結(jié)性比卵石強(qiáng);當(dāng)水灰比相等或配合比相同時(shí),兩種材料配制的混凝土相比較,碎石的混凝土強(qiáng)度比卵石混

3、凝土強(qiáng)度大。相對而言,細(xì)骨料品種對混凝土強(qiáng)度影響程度比粗骨料小,所以混凝土公式內(nèi)沒有反映砂種特效,但砂的質(zhì)量對混凝土質(zhì)量也有一定影響。因此,砂、石質(zhì)量必須符合混凝土各標(biāo)號用砂石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求。(二配合比對混凝土強(qiáng)度的影響?；炷恋呐浜媳染褪撬?、砂、石、水四種材料用量的三個比例,即水灰比,砂率,膠骨比。設(shè)計(jì)合理的配比關(guān)系,是保證工程質(zhì)量達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ),而在上述三個比例中,水灰比是影響混凝土強(qiáng)度的關(guān)鍵因素。公式表明,水灰比與混凝土強(qiáng)度也成反比關(guān)系,水灰比小,混凝土強(qiáng)度高;水灰比大,混凝土強(qiáng)度低。因此,當(dāng)水灰比不變時(shí),企圖增加水泥用量來提高混凝土強(qiáng)度是錯誤的,此時(shí)只能增大混凝土的和易性,加大混凝土的收

4、縮和變形。(三養(yǎng)護(hù)條件的影響。對于相同配合組成和相同施工方法的水泥混凝土,其力學(xué)強(qiáng)度取決于養(yǎng)護(hù)的濕度、溫度和養(yǎng)護(hù)時(shí)間(齡期,混凝土強(qiáng)度只有在一定的溫度、濕度條件下才能保證正常發(fā)展?；炷翝仓尚秃?如能保持濕潤的狀態(tài),混凝土的強(qiáng)度將隨齡期按水泥的特性成對數(shù)關(guān)系增長;而在相同濕度的養(yǎng)護(hù)條件下,低溫養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度發(fā)展較慢,為了達(dá)到一定強(qiáng)度,低溫養(yǎng)護(hù)較高溫養(yǎng)護(hù)需要更長的齡期。另外,混凝土中水份蒸發(fā)過快,會導(dǎo)致其產(chǎn)生縮裂。二、控制水泥混凝土強(qiáng)度的措施。要保證混凝土的強(qiáng)度達(dá)到工程質(zhì)量的指標(biāo),試驗(yàn)室工作和實(shí)際施工都必須嚴(yán)格按規(guī)定進(jìn)行,兩個環(huán)節(jié)都十分重要,不能偏廢。(一組成材料質(zhì)量的控制。要實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)合理的配比,

5、必須提供合格的水泥、砂、石。水泥控制強(qiáng)度,砂控制細(xì)度,含水率,含泥量等,片石控制粒徑,含水率及含泥量等。只有材料達(dá)到合格要求,才能做出合理的混凝土配合比,才能使施工得以正常合理進(jìn)行,達(dá)到設(shè)計(jì)和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。1、水泥標(biāo)號的選擇。選用水泥的強(qiáng)度應(yīng)與要求配制的混凝土強(qiáng)度等級相適應(yīng)。如水泥強(qiáng)度選用過高,則混凝土中水泥用量過低,影響混凝土的和易性和耐久性;如水泥強(qiáng)度選用過低,則混凝土中水泥用量太多,非但不經(jīng)濟(jì),而且降低混凝土的某些技術(shù)性質(zhì)(如收縮率增大等。通常,配制一般混凝土?xí)r,水泥強(qiáng)度為混凝土抗壓強(qiáng)度的1.52.0倍;配制高強(qiáng)度混凝土?xí)r,為混凝土抗壓強(qiáng)度的0.91.5倍。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn),為提高水泥混凝土路面

6、的強(qiáng)度,應(yīng)選用高強(qiáng)度水泥。目前重型交通的路面,抗折強(qiáng)度應(yīng)大于5.0Mpa,在水灰比不大于0.46,水泥用量不大于360 Kg/m2的條件下,必須采用高強(qiáng)水泥或站道路水泥,才能滿足混凝土強(qiáng)度高,且水泥用量少的要求。同時(shí),為縮短養(yǎng)護(hù)時(shí)間,及早通車,應(yīng)優(yōu)先選用早強(qiáng)型水泥。2、砂、石骨料的控制。優(yōu)質(zhì)的混凝土用砂應(yīng)有高的密度和小的比面,這才能達(dá)到既保證新拌混凝土有適宜的工作性和硬化后混凝土有一定的強(qiáng)度和耐久性,同時(shí)又達(dá)到節(jié)約水泥的目的。對要求耐磨的混凝土,小于0.08mm的顆粒不應(yīng)超過3%,其他混凝土,則不應(yīng)超過5%。為保證混凝土的強(qiáng)度,要求碎石必須具備足夠的強(qiáng)度。如混凝土強(qiáng)度等級為C60或以上時(shí),用于

7、混凝土的碎石應(yīng)進(jìn)行巖石抗壓強(qiáng)度檢驗(yàn)。按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,巖石的抗壓強(qiáng)度與混凝土強(qiáng)度等級之比不應(yīng)小于1.5,且?guī)r漿巖不宜低于80Mpa,變質(zhì)巖不宜低于60 Mpa,沉積巖不宜低于30 Mpa。對于碎石的粒徑,一般要求控制在3.2cm左右。另外,對于骨料中含有妨礙水泥水化,或能降低集料與水泥粘附性,以及能與水泥水化產(chǎn)物產(chǎn)生不良化學(xué)反應(yīng)的各種有害雜質(zhì),亦應(yīng)按規(guī)定加以嚴(yán)格控制。(二實(shí)驗(yàn)配合比與施工配合比的控制。由于施工現(xiàn)場砂石質(zhì)量變化相對較大,因此現(xiàn)場施工人員必須保證砂石的質(zhì)量要求,并根據(jù)現(xiàn)場砂石含水率及時(shí)調(diào)整水灰比,以保證混凝土配合比,不能把實(shí)驗(yàn)配比與施工配比混為一談。要正確按設(shè)計(jì)配合比及施工配合比施工

8、,首先要及時(shí)測定砂、石含水率,將設(shè)計(jì)配合比換算成施工配合比。在生產(chǎn)配合比的調(diào)整及施工控制中應(yīng)注意以下問題:1、嚴(yán)格控制混凝土施工時(shí)的用水量。在實(shí)際工作中,操作者為方便施工,往往追求較大的坍落度,擅自增加用水量而不管強(qiáng)度是否能達(dá)到要求,從而導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度的降低。因此,應(yīng)加大質(zhì)檢抽查力度,嚴(yán)格控制操作者的用水量。2、調(diào)整生產(chǎn)配合比時(shí),應(yīng)準(zhǔn)確測量施工現(xiàn)場砂石的實(shí)際含水量,經(jīng)現(xiàn)場檢查和了解,有部分試驗(yàn)人員并沒有按規(guī)定要求準(zhǔn)確測量,而是采用目測法來估計(jì)砂、石的實(shí)際含水量,這樣做會導(dǎo)致生產(chǎn)配合比不準(zhǔn)確。(三養(yǎng)護(hù)條件的控制。為防止混凝土中水分蒸發(fā)過速而產(chǎn)生縮裂,保證水泥水化過程的順利進(jìn)行,混凝土澆筑成型后,

9、應(yīng)及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù),才能保證混凝土的質(zhì)量。目前水泥混凝土的養(yǎng)護(hù)主要采用澆水濕潤養(yǎng)護(hù)法和噴灑氯化橡膠類養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)法。按照我們的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),兩種養(yǎng)護(hù)方法均有其優(yōu)缺點(diǎn),因此在實(shí)際操作時(shí),應(yīng)針對各自的優(yōu)缺點(diǎn)按工程的實(shí)際需要進(jìn)行選擇。1、傳統(tǒng)濕潤養(yǎng)護(hù)法的優(yōu)缺點(diǎn)及注意事項(xiàng)。水泥混凝土養(yǎng)護(hù)的最終目的是保證其有足夠水分,傳統(tǒng)濕潤養(yǎng)護(hù)法采用直接澆水的方式,其水分一般能得到有效保證。然而,濕潤養(yǎng)護(hù)法用水量大,需要大量的草袋和人員,需不停澆水,且布管布線等不便于現(xiàn)場管理,稍有疏忽,便容易出現(xiàn)質(zhì)量問題和安全問題。因此,采用這種養(yǎng)護(hù)法一定要保證水源的供應(yīng)及人員的到位。2、養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)法的優(yōu)缺點(diǎn)。這種方法是將氯化橡膠類養(yǎng)護(hù)材料噴

10、涂到澆筑完畢的混凝土表面,形成封閉層,使混凝土表面的毛細(xì)孔與外界隔絕,內(nèi)部水分不致蒸發(fā)散失,從而保證混凝土內(nèi)部的水化反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行。這種方法方便簡易,節(jié)省勞動力和水資源,且對其它工序影響較小。但是,養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)法受養(yǎng)護(hù)材料性能質(zhì)量的制約,且對操作的規(guī)范性要求較高,因此往往并不能達(dá)到理想的效果。比如在2000年國道207線化州路段改建工程中,我們就采用噴涂養(yǎng)護(hù)劑的方法對路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。我們同期制作了兩組砼試件,采用兩種不同養(yǎng)護(hù)法進(jìn)行養(yǎng)護(hù),28天后進(jìn)行抗折試驗(yàn),然而,試驗(yàn)結(jié)果顯示,采用養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)的試件的強(qiáng)度平均只有4.5Mpa左右,不能達(dá)到設(shè)計(jì)值(5.0以上的要求;而用傳統(tǒng)濕潤養(yǎng)護(hù)法養(yǎng)護(hù)的試件強(qiáng)度卻平均在5.5Mpa 以上,超過了設(shè)