混凝土強(qiáng)度發(fā)展影響因素分析

【摘 要】在工程項(xiàng)目建設(shè)中，混凝土是最常用的建筑材料，并且用量往往最大。由于混凝土具有出色的抗壓強(qiáng)度，在房屋建筑、公路修筑、橋梁和隧道工程等各種建設(shè)領(lǐng)域中扮演著不可或缺的角色。所以，混凝土最受關(guān)注的性質(zhì)便是其抗壓強(qiáng)度，抗壓強(qiáng)度也被用來當(dāng)作評(píng)價(jià)混凝土的質(zhì)量的指標(biāo)。混凝土從凝結(jié)開始的強(qiáng)度發(fā)展過程中，很多因素會(huì)影響到成品強(qiáng)度。文章分析了幾種較為常見的影響因素，并根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)提出了使用的解決方案。

【關(guān)鍵詞】混凝土；混凝土強(qiáng)度；抗壓強(qiáng)度；影響因素

一、前言

混凝土是由膠結(jié)材料（一般為水泥）、顆粒狀集料（粗心集料）和水按一定比例混合，經(jīng)過凝結(jié)、硬化后形成的一種人造石材。混凝土具有較好的耐久性，和鋼筋形成的港今年混凝土構(gòu)件有較大的承載力和剛度，可模性好，可以根據(jù)需要澆筑成各種結(jié)構(gòu)形狀和尺寸的結(jié)構(gòu)，同時(shí)，原材料來源也較為豐富，大多情況下可就地取材，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，工程應(yīng)用性較強(qiáng)。由此，水泥混凝土已經(jīng)成為當(dāng)今世界上工程建筑中最常用的材料之一。另一方面，由于混凝土在建筑結(jié)構(gòu)中參與度最高，承載的荷載一般較大，混凝土的性能直接影響工程項(xiàng)目的安全性。

由于混凝土受壓性能良好而受拉能力差，故在建筑結(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，混凝土主要承受壓力。所以，混凝土的抗壓強(qiáng)度便成為土最重要的力學(xué)指標(biāo)。在我國(guó)的規(guī)范中，也把當(dāng)作評(píng)價(jià)混凝土的質(zhì)量的指標(biāo)?？梢缘贸?，工程項(xiàng)目中，對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度的控制所得到的精度對(duì)與項(xiàng)目安全性的保障的重要性不言而喻。另一方面，在土木工程材料學(xué)科的定義中，材料強(qiáng)度通常被定義為在承受外力的情況下保持原有性能和形狀而不破壞。然而，混凝土相較于其他工程材料，有一個(gè)特點(diǎn)就是混凝土在承受承載之前，在凝結(jié)和硬化的過程中，內(nèi)部早已存在些許的微型裂縫和其他結(jié)構(gòu)缺陷。由此，考慮影響混凝土混凝土強(qiáng)度的因素時(shí)，不能只局限于材料表觀本身或材料配合情況，如水灰比、孔隙率、水泥的品種與強(qiáng)度等級(jí)、外加劑、集料等等，還必須研究微觀維度的混凝土機(jī)理，才能準(zhǔn)確到找出影響因素，發(fā)現(xiàn)作用機(jī)理，找到合適的提高強(qiáng)度的方法。

二、混凝土強(qiáng)度的影響因素

1.水泥品種。

水泥作為骨架粘合劑，是混凝土中的最主要的成分，其強(qiáng)度大小直接影響著以其作為強(qiáng)度構(gòu)成成分的混凝土強(qiáng)度。由試驗(yàn)可知，混凝土的抗壓強(qiáng)度與混凝土所用水泥的強(qiáng)度成正比。即在配合比相同、粗細(xì)集料力學(xué)性能相同的條件下，所用的水泥等級(jí)越高，凝結(jié)硬化后形成的混凝土的強(qiáng)度就越高。另一方面，水泥材料的強(qiáng)弱則取決于水泥的化學(xué)成分和水泥細(xì)度。水泥化學(xué)成分不同及不同成分間在水泥熟料中所占的比例不同，導(dǎo)致了不同水泥性質(zhì)，如不同的水化速率、不同的凝結(jié)速度，從而形成了不同品種的水泥。至于水泥細(xì)度，則是非常重要的影響水泥及混凝土強(qiáng)度的因素。隨水泥細(xì)度加大，意味著水泥熟料有著更大的比表面積去和水接觸，參加水化反應(yīng)，這就會(huì)導(dǎo)致水泥水化速率增快，形成較高的強(qiáng)度增長(zhǎng)率。

2.集料種類。

集料是混凝土的重要組分之一，占混凝土總體積一半以上?；炷良嫌写旨虾图?xì)集料兩種，一般把粒徑處于0.5毫米和5毫米之間的集料稱為細(xì)集料，粒徑大于5毫米的集料稱為粗集料。混凝土所用的集料主要是碎石和卵石。在研究混凝土強(qiáng)度的時(shí)候，一般不重視集料的強(qiáng)度，而重視水泥的強(qiáng)度，這是因?yàn)榧系膹?qiáng)度往往大于水泥的強(qiáng)度，集料所能承受的應(yīng)力遠(yuǎn)超過混凝土強(qiáng)度。這就意味著當(dāng)混凝土達(dá)到承載能力極限狀態(tài)時(shí)，水泥先破壞。至于集料什么時(shí)候壓碎已經(jīng)不重要了。

3.水灰比。

從混凝土的結(jié)構(gòu)與混凝土的受力破壞過程可知，普通混凝土的強(qiáng)度主要取決于水泥強(qiáng)度等級(jí)與水灰比；水泥等級(jí)越高，水泥石的強(qiáng)度越高，對(duì)骨料的粘結(jié)作用也越強(qiáng)；水灰比越大，在水泥石內(nèi)造成的孔隙越多，混凝土的強(qiáng)度越?。辉谀鼙ＷC混凝土密實(shí)成型的前提下，混凝土的水灰比越小，混凝土的強(qiáng)度越高；但是當(dāng)水灰比過小時(shí)，水泥漿稠度過大，混凝土拌合物的流動(dòng)性過小，在一定的施工成型工藝條件下，混凝土不能密實(shí)成型，反而導(dǎo)致強(qiáng)度嚴(yán)重降低[1]。另一方面，混凝土的水灰比和混凝土拌和物振搗的密實(shí)程度通過影響混凝土拌和物的內(nèi)部孔隙體積來對(duì)混凝土的強(qiáng)度產(chǎn)生影響。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，在規(guī)范的振搗方法下，采用較低的水灰比，會(huì)導(dǎo)致拌和物和易性不良，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土拌和物振搗過程中難以充分振實(shí)，所以導(dǎo)致強(qiáng)度較低；當(dāng)采用的水灰比過高時(shí)，則可能導(dǎo)致混凝土拌和物在凝結(jié)硬化之后，結(jié)構(gòu)物內(nèi)存在的孔隙體積增加，這樣也會(huì)導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度降低。由此，根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論，對(duì)于不同的振搗方式以及不同配合比的混凝土拌和物，都存在一個(gè)最佳水灰比，使得攪拌產(chǎn)生的拌和物在凝結(jié)硬化后形成的混凝土構(gòu)件具有可能的最大強(qiáng)度，但是這個(gè)水灰比需要通過試驗(yàn)確定。

三、混凝土強(qiáng)度提高措施

根據(jù)上文的分析可以得出，通過控制混凝土采用的材料的性能和質(zhì)量來把控混凝土質(zhì)量是最直接的辦法。高性能的原材料，如采用高標(biāo)號(hào)的水泥，可以使得混凝土強(qiáng)度大幅提高。所以，施工現(xiàn)場(chǎng)的材料的質(zhì)量好壞對(duì)混凝土的質(zhì)量有直接影響，這就意味著施工現(xiàn)場(chǎng)的管理工作需要著重考慮混凝土所用材料的儲(chǔ)存工作。所以在工程項(xiàng)目中，在結(jié)合經(jīng)濟(jì)和安全性、適用性的條件下，盡可能選用質(zhì)量較好的原材料作為拌和材料，以此提高混凝土強(qiáng)度。在施工監(jiān)理方面，負(fù)責(zé)項(xiàng)目技術(shù)控制的人員必須參與施工材料的采購(gòu)與驗(yàn)收過程，務(wù)必對(duì)材料的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)。在原材料運(yùn)輸進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，建筑材料的合格證必須同時(shí)送達(dá)。相關(guān)工作人員必須先從材料包裝、外觀以及運(yùn)輸影響環(huán)節(jié)上對(duì)材料的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，劣質(zhì)材料或不良材料絕不容許應(yīng)用于施工作業(yè)。在材料進(jìn)場(chǎng)后，首先通過外觀質(zhì)量鑒定，然后由相關(guān)工作人員在監(jiān)理單位的監(jiān)督下取樣送檢。在建筑材料如水泥，砂石進(jìn)行攪拌之前，必須經(jīng)過嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)實(shí)行的規(guī)范試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果合格方可使用。另一方面，由于工程建設(shè)項(xiàng)目對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)的要求越來越高，需要的性能越來越強(qiáng)大，所以當(dāng)今市場(chǎng)上存在各種新型的混凝土外加劑和摻合料。同時(shí)，科學(xué)的施工方法、先進(jìn)的施工技術(shù)和合理的施工監(jiān)理是提高混凝土強(qiáng)度的重要保障。

四、結(jié)語(yǔ)

可以看出，多種因素都會(huì)對(duì)混凝土的強(qiáng)度產(chǎn)生影響。本文根據(jù)近年來學(xué)術(shù)界對(duì)混凝土的研究分析和施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際經(jīng)營(yíng)，并結(jié)合國(guó)內(nèi)外工程經(jīng)驗(yàn)，提出并總結(jié)了影響混凝土強(qiáng)度的幾方面因素。較為全面、具體的分析了這些因素對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響機(jī)理，并根據(jù)這些影響因素在工程實(shí)例中具體發(fā)揮的影響作用提出了不同的、具有針對(duì)性的提高混凝土強(qiáng)度的方法。由此，可以為混凝土構(gòu)件的設(shè)計(jì)、施工及試驗(yàn)分析提供一些思路，具有一定的實(shí)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳才文. 淺談?dòng)绊懟炷量箟簭?qiáng)度的因素[J].山西建筑，2010，5.

作者簡(jiǎn)介：

李波，男，1995年1月，重慶潼南人，重慶交通大學(xué)在讀本科生。