談對混凝土強(qiáng)度的分析

王彩蓮

(山西宏廈建筑工程第三有限公司，山西 陽泉 045008)

1 某混凝土工程的強(qiáng)度狀況

以某混凝土工程為例，該段施工C30P8 等級的混凝土，但施工期間發(fā)現(xiàn)混凝土抗?jié)B等級偏低，并且伴隨存在嚴(yán)重滲水現(xiàn)象。其中混凝土結(jié)構(gòu)體積穩(wěn)定性的保持，原則上需要具備足夠的抗變形能力，但本工程的實(shí)際施工，所使用混凝土在物理作用或者化學(xué)作用條件下，其體積不穩(wěn)定，抗?jié)B性、耐久性都偏低，其中主材料為水泥、砂、石骨料、外加劑、摻合料、水等，部分材料質(zhì)量不過關(guān)，使得混凝土澆筑后極容易開裂，譬如石骨料表面附帶太多泥粉，將弱化與水泥砂漿的粘結(jié)能力，澆筑后混凝土結(jié)構(gòu)界面結(jié)構(gòu)抗拉強(qiáng)度不高，另外在外界因素作用下，開裂的可能性更高。再如外加劑摻入量太大，則混凝土初期干縮值會隨著增加，早期養(yǎng)護(hù)條件不佳時，容易誘發(fā)膨脹裂縫。與此同時本工程混凝土夏季施工時，現(xiàn)場施工人員沒有考慮到混凝土和易性與流動性較差的問題，而摻入大量水，使得混凝土強(qiáng)度降低，另外預(yù)留孔洞時沒有加強(qiáng)鋼筋、結(jié)構(gòu)位置模板支撐不當(dāng)、混凝土養(yǎng)護(hù)管理不嚴(yán)格、現(xiàn)澆混凝土?xí)r未能處理好接頭位置、混凝土振搗方式不當(dāng)?shù)龋赡苷T發(fā)施工裂縫。

2 案例工程混凝土強(qiáng)度提升的技術(shù)建議

圍繞案例工程混凝土強(qiáng)度現(xiàn)狀分析結(jié)果，從正面可看出該工程混凝土強(qiáng)度提高的必要性。

2.1 材料控制技術(shù)

本工程混凝土施工，參照《混凝土耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》相關(guān)要求，將工程混凝土設(shè)計(jì)使用年限定為100年，期間工程混凝土施工所處的施工環(huán)境有一般環(huán)境、氯化物環(huán)境、化學(xué)腐蝕環(huán)境，其中不同的環(huán)境，對其強(qiáng)度等級、最大水膠比、鋼筋保護(hù)層厚度，均有差異性的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。具體如下:

1)一般環(huán)境。

混凝土強(qiáng)度等級C30，C35，C40，C45;最大水膠比0.55;混凝土鋼筋保護(hù)層厚度25 mm。

2)氯化物環(huán)境。

混凝土強(qiáng)度等級C45，C50，C55;最大水膠比0.4;混凝土鋼筋保護(hù)層厚度45 mm。

3)化學(xué)腐蝕環(huán)境。

混凝土強(qiáng)度等級C45，C50，C55;最大水膠比0.36;混凝土鋼筋混凝土保護(hù)層厚50 mm。

至于本工程關(guān)鍵部位混凝土的材料等級，應(yīng)考慮相應(yīng)功能作用。

本工程其混凝土材料標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)定為:最大水灰比0.45、最小水泥用量300 kg/m3、最低混凝土強(qiáng)度等級C45、最大氣體含量占水泥0.1%、最大堿含量3 kg/m3。

除此之外，本工程施工環(huán)境中，存在大量氣體，這是需克服混凝土耐久性障礙的關(guān)鍵性環(huán)境。本工程以40 m 作為單位檢測距離，并且每個單位距離檢查的縱向受力鋼筋檢查數(shù)量至少為6 根，基本確定混凝土的偏差允許值在-5 mm～+8 mm 范圍內(nèi)，合格率達(dá)到99%。在混凝土擴(kuò)散體系中，氣體是衡量混凝土擴(kuò)散性的重要參數(shù)，氣體以擴(kuò)散、滲透、吸附等方式，入侵至混凝土中。筆者認(rèn)為不同體系膠凝材料與混凝土氯氣體擴(kuò)散系數(shù)成反比關(guān)系，要求在控制材料質(zhì)量時，擬定膠凝材料用量的增加，以便填充密實(shí)骨料之間的空隙和提高堿性，并促使粉煤灰和火山灰等發(fā)生效應(yīng)，最終提高混凝土的抗?jié)B強(qiáng)度水平。

2.2 配合比控制技術(shù)

在把關(guān)混凝土材料質(zhì)量的基礎(chǔ)上，攪拌站配合比控制，同樣是混凝土強(qiáng)度提高的關(guān)鍵層面。針對本工程混凝土的強(qiáng)度要求，筆者對工程攪拌站各種材料的配合比進(jìn)行如下設(shè)計(jì):

1)水泥:本工程使用P.C42.5 硅酸鹽水泥，配合比設(shè)計(jì)時，分別將水泥比表面積、含堿量、總含堿量、游離氧化鈣、水溶性氣體含量控制在350 m2/kg～400 m2/kg，0.6%～0.75%，3 kg/m3，1.5%，0.04%范圍內(nèi)。

2)磨細(xì)礦粉:本工程使用S95 級礦粉，配合比設(shè)計(jì)時，分別將其比表面積、三氧化硫含量、水溶性氣體含量、可溶性堿含量控制在350 m2/kg～450 m2/kg，3%，0.02%，0.45%范圍內(nèi)。

3)粉煤灰:本工程使用Ⅰ級粉煤灰，配合比設(shè)計(jì)時分別將其細(xì)度、燒失量、需水量、三氧化硫含量、水溶性氣體含量、可溶性堿含量控制在12%，4%，95%，3%，0.02%，0.3%范圍內(nèi)。

4)砂:本工程選用細(xì)度模數(shù)2.7 的河砂，配合比設(shè)計(jì)時，分別將含泥量、輕物質(zhì)含量、水溶性氣體含量控制在2%，1%，0.01%范圍內(nèi)，并確保砂材料中沒有任何堿活性物質(zhì)。

5)石子:本工程選用平均連續(xù)級配5 mm～31.5 mm 的碎石，其堆積密度在1 450 kg/m3之上，在配合比設(shè)計(jì)時，分別將吸水率、空隙率、壓碎指標(biāo)、針片狀顆粒含量、含泥量、水溶性氣體含量控制在2%，42%，7%，5%，1.5%，0.01%范圍內(nèi)，同時確保材料中沒有任何堿活性物質(zhì)。

6)其他材料:除了以上的材料，包括水、減水劑、高性能礦物外加劑等，同樣需要在配合比設(shè)計(jì)時，控制相應(yīng)物質(zhì)的含量，其中水的氣體含量、硫酸鹽含量分別控制在200 mg/L，0.22%范圍內(nèi);減水劑的水溶性氣體含量控制在0.2%范圍內(nèi);高性能礦物質(zhì)外加劑的三氧化硫含硫量、水溶性氣體含量、可溶性堿含量，分別控制在3%，0.02%，0.45%范圍內(nèi)。

根據(jù)以上指標(biāo)進(jìn)行混凝土配合比控制，在正式施工之前試配，基本可測量混凝土的強(qiáng)度指標(biāo)達(dá)標(biāo)，其中包括混凝土的工作性能、強(qiáng)度、抗?jié)B性、抗裂性等，均符合本工程的施工標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 施工控制技術(shù)

混凝土施工時，水泥強(qiáng)度、水灰比、齡期、溫度是保證混凝土強(qiáng)度的關(guān)鍵性因素，在施工期間可借助以下的控制技術(shù):

1)水泥強(qiáng)度和水灰比。

混凝土的強(qiáng)度水平，與所使用水泥強(qiáng)度成正比關(guān)系。一般情況下，水灰比不變時，使用高標(biāo)號的水泥，混凝土的抗壓強(qiáng)度水平會得以提升，因此在混凝土施工時，需要選擇合適的水泥標(biāo)號，但我們不能夠以增加水泥用量的方法，來提高混凝土的強(qiáng)度水平，這是混凝土施工的常見誤區(qū)。當(dāng)水泥強(qiáng)度保持不變時，水灰比增大，混凝土的強(qiáng)度水平也會隨著加大，這說明控制混凝土的強(qiáng)度水平，不僅要保證水泥強(qiáng)度的合適，而且還要調(diào)整好水灰比，這是混凝土施工時不可忽視的重要因素。

2)齡期。

混凝土施工后，科學(xué)的養(yǎng)護(hù)工作，需要確保齡期的合理。實(shí)踐證明，混凝土的強(qiáng)度水平與其齡期有關(guān)，當(dāng)后者增加時，前者必然得以提升。就本工程的實(shí)際情況，混凝土在7 d～14 d 內(nèi)，強(qiáng)度提升速度最快，在28 d 后，基本處于緩慢狀態(tài)，因此混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，需在7 d～14 d 完成，方可保證混凝土強(qiáng)度的達(dá)標(biāo)。

3)溫度。

混凝土需要在一定的溫度下養(yǎng)護(hù)，才有利于其強(qiáng)度的保證，本工程的混凝土養(yǎng)護(hù)適宜溫度，在18 ℃～23 ℃之間，而且溫度越高，其強(qiáng)度水平提升速度越快。按照該標(biāo)準(zhǔn)做好溫度控制工作，實(shí)踐證明混凝土基本能達(dá)到預(yù)期強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，但具體的適宜溫度，不同工程還要進(jìn)行因地制宜地界定。

3 結(jié)語

當(dāng)前很多建筑工程忽視了混凝土強(qiáng)度水平的控制，以致投入施工混凝土的抗?jié)B性、抗凍性、堿骨料反應(yīng)、抗碳化性等性能不佳，為提高工程施工中混凝土的強(qiáng)度水平，文章將以某混凝土工程為例，通過研究，基本明確了混凝土強(qiáng)度水平提高的方法，其他工程應(yīng)用時，還需要根據(jù)具體工程的實(shí)際情況，予以靈活參考借鑒。

［1］李智慧，項(xiàng) 楠，王立寶，等.淺談砼強(qiáng)度影響因素及其提高措施［J］.職業(yè)技術(shù)，2013(5):1.

［2］閆高峰，趙德光.批量計(jì)量檢測判定混凝土強(qiáng)度方法的比較與應(yīng)用［J］.建筑監(jiān)督檢測與造價，2011(Z1):71-77.

［3］秦仁杰，劉澤亮，周 帥，等.石粉對低強(qiáng)度混凝土強(qiáng)度和抗?jié)B性的影響機(jī)理研究［J］.公路與汽運(yùn)，2014(3):106-109.

［4］高 嵩.從一例砼強(qiáng)度不足談混凝土施工中存在的問題［J］.大眾科技，2005(9):13.

［5］雷樹恒.泵送混凝土施工技術(shù)［J］.城市建筑，2014(6):98.