混凝土質(zhì)量的影響因素分析

徐雅麗

(鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院,河南 新鄭 451150)

混凝土結(jié)構(gòu)常常被應(yīng)用于土木工程施工中,具有結(jié)構(gòu)性能好、施工簡單、造價(jià)低等明顯優(yōu)點(diǎn),但是混凝土是由水泥、外加劑、砂、粗細(xì)集料等拌合而成,因此,在施工過程中混凝土質(zhì)量極易受到環(huán)境、人工、材料以及配合比等多方因素的影響。下面就對(duì)影響混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量的因素一一進(jìn)行分析。

1 水灰的比例

高強(qiáng)度的混凝土應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)資料進(jìn)行配比調(diào)和。如果按照普通的方法進(jìn)行調(diào)和,混凝土的結(jié)構(gòu)質(zhì)量將會(huì)大打折扣,從而達(dá)不到預(yù)期的效果。然后按照實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)計(jì)算出最優(yōu)的比例,以最優(yōu)的比例作為一個(gè)參照,其它配合比的水灰比應(yīng)該在最優(yōu)水灰比很小的范圍內(nèi)浮動(dòng),數(shù)據(jù)大概是0.02-0.03[1]。如果比例得當(dāng),那么混凝土的結(jié)構(gòu)質(zhì)量將會(huì)大大提高。所以,水灰比是影響其中一個(gè)很重要的因素。

2 用水量

水是混凝土形成的必備條件,適當(dāng)?shù)挠盟靠梢蕴嵘炷临|(zhì)量,同時(shí)也對(duì)其性能起著至關(guān)重要的作用。水泥用量一定時(shí),水的用量較少,混凝土拌合物較為干澀,減少了混凝土的塌落度,會(huì)使得混凝土凝結(jié)后表面形成很多孔洞,影響建筑物的美觀,為建筑物埋下了安全隱患,減少了建筑物的使用壽命。如果用水量多的話,會(huì)造成拌合物滲水、分崩離析、粘底和易性不佳等情況,使用壽命同樣會(huì)大大縮短,混凝土質(zhì)量和強(qiáng)度大大降低。所以,較為適宜的用水量會(huì)影響混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。在我國,攪拌混凝土用水一般是以水泵為工具,以秒為單位。這種用水方法往往不好掌控,還有氣候等因素的影響,會(huì)使水的溫度發(fā)生變化,所以混凝土的質(zhì)量也飄忽不定[3]。而大部分情況下,為了避免這個(gè)因素的影響,在實(shí)際施工中,施工人員往往會(huì)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。

3 水泥

水泥是一種粉狀硬性無機(jī)膠凝材料,加水?dāng)嚢韬髸?huì)形成漿體,暴露在空氣中會(huì)硬化,但是在水中可以更好的硬化,在硬化過程中會(huì)把砂石等的物質(zhì)凝結(jié)在一起,從而提高水泥的質(zhì)量。水泥有很多種分類,按照用途分為：通用水泥、專用水泥、特性水泥；按照主要水硬性物質(zhì)可分為：硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、鐵鋁酸鹽水泥、磷酸鹽水泥、以火山灰或潛在水硬性材料及其它活性材料為主要成分的水泥；按照主要技術(shù)特性分為：水硬性、水化熱、抗硫酸鹽性、膨脹性、耐高溫性。水泥的凝結(jié)和硬化的原理方程式為：①3CaO·SiO2+H2O→CaO·SiO2·YH2O(凝膠)+Ca(OH)2；②2CaO·SiO2+H2O→CaO·SiO2·YH2O(凝膠)+Ca(OH)2；③3CaO·Al2O3+6H2O→3CaO·Al2O3·6H2O(水化鋁酸鈣,不穩(wěn)定)；3CaO·Al2O3+3CaSO4·2H2O+26H2O→3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O(鈣礬石,三硫型水化鋁酸鈣)；3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O+2〔3CaO·Al2O3〕+4H2O→〔3CaO·Al2O3·CaSO4·12H2O〕(單硫型水化鋁酸鈣)；④4CaO·Al2O3·Fe2O3+7H2O→3CaO·Al2O3·6H2O+CaO·Fe2O3·H2O。

現(xiàn)在有了水泥的各種分類和原理方程式,施工過程中最主要的就是按照建筑的用途選擇適合的水泥,水泥合適了,混凝土的質(zhì)量在水泥方面的質(zhì)量就有了保障。水泥的強(qiáng)度和混凝土的強(qiáng)度成正比,水泥的強(qiáng)度越大,它與骨料之間的黏連度就越高,混凝土的強(qiáng)度就越高。水泥的強(qiáng)度越低,它與骨料的黏連度就越低,混凝土的強(qiáng)度也就越低,混凝土的質(zhì)量也就越低。水泥完全水化的理論上的需水量約是水泥的23%左右。

4 集料

4.1 細(xì)集料

細(xì)集料包括表觀密度、堆積密度、孔隙率等。細(xì)集料中含有很多的物質(zhì),也有很多的分類,其中,河砂的品質(zhì)最好。但是,不論我們?cè)谑┕み^程中使用何種砂子,有害物質(zhì)的含量均不能超過標(biāo)準(zhǔn)。云母做為砂中的有害物質(zhì),光滑的表面會(huì)降低摩擦,與水泥的結(jié)合不牢固,降低了混凝土的強(qiáng)度[2]。硫酸鹽以及硫化物具有酸堿性,含量超標(biāo)會(huì)對(duì)建筑物有侵襲作用。所以,在設(shè)計(jì)以及施工中都應(yīng)該根據(jù)情況選擇相應(yīng)的水泥。砂的級(jí)配對(duì)混凝土質(zhì)量的影響也有著決定性的作用。砂的粗細(xì)程度和顆粒的大小是評(píng)定砂質(zhì)量的兩項(xiàng)重要的指標(biāo)。砂從粗細(xì)的角度可分為粗砂、中砂、細(xì)砂和特細(xì)砂等幾種。在用砂量不變的情況下,越粗的砂的表面積越小,所粘的水泥的量越小,也就越節(jié)省建筑成本。相反地,如果所用砂的直徑越小,也就是砂子越細(xì),其總的表面積就越大,所粘的水泥的量也就相應(yīng)的變多了。所以,如果從經(jīng)濟(jì)的角度考慮,可以選擇直徑較大的砂子。但是如果砂子的直徑過大,混凝土的拌合物就會(huì)容易離析、滲水,影響混凝土的強(qiáng)度。過粗過細(xì)的砂子都會(huì)產(chǎn)生不好的影響,因而,在實(shí)際操作中人們經(jīng)常會(huì)選擇中砂來保障混凝土的強(qiáng)度和質(zhì)量。

4.2 粗集料

在混合料中,粗集料是指顆粒直徑大于2.36mm以上的碎石、破碎的礫石、篩選礫石和礦渣等。在水泥混凝土中,粗集料是指顆粒直徑大于4.75mm的碎石礫石和破碎礫石。粗集料有卵石和碎石兩種。卵石是表面光滑的孔隙率和表面積較小,所以總的表面積就大,相應(yīng)的,所用的水泥的量就大,水泥和卵石的黏連性就降低了。從上面的分析中不難看出,不管從經(jīng)濟(jì)的角度還是從混凝土質(zhì)量的角度來看,卵石都不是最優(yōu)的選擇。再來看碎石,碎石的表面因斷面不規(guī)則,所以表面比卵石要粗糙很多,棱角也比較多,孔隙率和表面積也較大,因摩擦力較大,碎石和水泥的結(jié)合也比較結(jié)實(shí),水泥的總量也比較少,可以節(jié)省水泥的成本。但是在實(shí)際的操作中,因存在很多的未知因素以及現(xiàn)實(shí)因素,所以選擇哪種粗集料還需根據(jù)具體情況來定。粗集料中也含有很多的有害雜質(zhì),如云母、沙土、泥石等。有些化學(xué)物質(zhì),會(huì)在攪拌過程中發(fā)生某些化學(xué)反應(yīng)[4],從而影響混凝土的強(qiáng)度,降低其實(shí)用性。在實(shí)際操作中,應(yīng)該嚴(yán)格把控有害物質(zhì)的含量,只有檢測(cè)合格的粗集料,才能進(jìn)場(chǎng)投入使用。

5 其它因素

5.1 施工條件

施工條件的好與壞直接影響了混凝土的最終質(zhì)量。在施工過程中必須把各種材料攪拌均勻,澆筑之后必須用力的壓制,搗固,使各種材料緊密粘合在一起,然后施工人員在后期細(xì)心的養(yǎng)護(hù),才能使混凝土的強(qiáng)度在預(yù)期的效果之內(nèi)甚至超過預(yù)期。做到這些條件必備的是要有先進(jìn)的設(shè)備,比如先進(jìn)的攪拌機(jī)等大型機(jī)械。還有就是施工人員的技術(shù)以及責(zé)任心,只有施工人員認(rèn)真負(fù)責(zé)的做好自己的工作,才會(huì)減少人為等外在因素對(duì)于混凝土最終質(zhì)量的影響。除了這些可控的施工條件對(duì)混凝土的影響外,還有不可控的因素,比如說天氣,良好的氣候條件可以給水泥、砂礫等的固體材料在與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)提供更加優(yōu)越的環(huán)境,可以使水泥和骨料更好的粘合,從而提高混凝土的質(zhì)量。

5.2 養(yǎng)護(hù)條件

為了保證水泥后期水化的正常進(jìn)行,施工人員應(yīng)當(dāng)對(duì)已成型的混凝土在一定的條件下進(jìn)行養(yǎng)護(hù),也包括養(yǎng)護(hù)溫度,這樣才能獲得良好的混凝土。空氣的濕度也是一個(gè)保障水泥水化的一個(gè)重要的條件。如果空氣中的濕度是在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi),水泥就可以正常的水化,使混凝土的強(qiáng)度也在正常的范圍內(nèi)。如果自然條件達(dá)不到,也就是空氣的濕度不足,可以進(jìn)行人為地補(bǔ)水,可以在混凝土的表面灑水來養(yǎng)護(hù)混凝土。溫度也是一個(gè)很重要的因素。如果溫度過高,混凝土內(nèi)的水分就會(huì)有部分蒸發(fā)掉,可以通過向空中灑水降低溫度增加濕度的方法來養(yǎng)護(hù)混凝土。但是在初期養(yǎng)護(hù)期間,混凝土的溫度不能過低,這也會(huì)影響混凝土的質(zhì)量。

[1]游君.建筑工程中混凝土施工質(zhì)量控制措施探微[J].中國房地產(chǎn)業(yè),2017(05)．

[2]劉紅仙.建筑工程中混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的影響因素與控制要點(diǎn)分析[J].建筑建材裝飾,2017(16)．

[3]張波,豐春,徐熙祿.影響混凝土質(zhì)量的原因分析與控制措施[J].商品混凝土,2017(05)．

[4]楊瑞.建筑混凝土質(zhì)量的影響因素及檢測(cè)方法初探[J].江西建材.2014(22)．