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影響混凝土強度的因素及措施
浏覽: 發布日期:2019-12-24

混凝土是用量最大、用途最廣的建築材料,在建築工程項目中發揮著重要的作用。通常用混凝土的強度來評定混凝土的質量和各項指標,影響混凝土強度的因素主要有原材料、制作工藝以及施工技術這三大因素。

1 影响混凝土强度的因素

1.1 胶凝材料强度等级和水胶比

水泥作爲混凝土材料的活性成分,它的強度大小直接影響著混凝土的強度高低,在混凝土制作中,水泥的標號越高,制作出來的混凝土強度就越高。對水泥的細度也有較高的要求,水泥的細度直接影響著混凝土的抗裂性能和抗凍性。因此在水泥的選用和使用上,要嚴格控制,保證水泥的適應性和維修性。

水膠比就是指混凝土中水的用量和膠凝材料用量的質量比值[1],在水泥強度相同的情況下,水膠比越大,混凝土的強度就越低,反之,水膠比越小,混凝土的強度也就越高。混凝土中的各種開裂、孔隙等缺陷均與水灰比有關,在組合材料給定的情況下,水膠比是決定混凝土強度和耐久性的主要參數。

1.2 骨料的粘结强度

骨料就是在混凝土材料中起骨架或者填充作用的粒狀松散材料,骨料是混凝土的主要原料,骨料分爲粗骨料和細骨料兩類。

粗骨料主要包括卵石、碎石等物質,強度和彈性模量高的粗骨料可以制成質量好的混凝土,當粗骨料強度和混凝土水灰比相同的情況下,碎石表面比卵石表面粗糙棱角多,表面積和空隙率都比較大,所以與水泥砂漿的粘結力比卵石強,石子的級配和最大粒徑對混凝土的流動性、強度、耐久性和經濟性方面均起到主要作用。其較多的針片狀顆粒含量會導致混凝土強度降低,含泥量嚴重影響集料與水泥砂漿的粘結力,降低混凝土拌合物的和易性,增加用水量,影響混凝土的幹縮和抗凍性。泥塊含量對抗滲、收縮影響更爲顯著。

細骨料主要是建設用砂,包括天然砂、機制砂及人工混合砂等物質,細骨料對混凝土強度的影響程度比粗骨料小,砂的顆粒級配對混凝土質量有一定的影響,級配良好的砂配制混凝土,不僅可以節省水泥用量,而且使混凝土密實度提高,對混凝土的強度和耐久性有所增強。此外天然砂中的含泥量以及人工砂中的石粉含量都對混凝土強度産生影響。細骨料在混凝土體積總量中占比爲30%~40%,所以在進行混凝土制作時,要保證細骨料的質量。

1.3 养护条件及龄期的影响

混凝土经过浇捣之后,通过水泥水化作用,逐渐凝结硬化,但是水化作用是需要适宜的温度和湿度条件的,因此混凝土的养护工作也至关重要。混凝土的养护主要包括自然养护和蒸汽养护两种,混凝土养护期间,应该重点加强混凝土的湿度和温度,尽量减少混凝土的暴露时间,防止水分蒸发,在操作中可以使用篷布或者塑料布进行覆盖。直至混凝土终凝为止。混凝土中的水泥有初凝和终凝时间,初凝时间不得早于45min,硅酸盐水泥终凝时间不得长于6.5h,其他水泥终凝时间不得长于10h。混凝土强度随龄期的增长而不断发展,最初7-14d 内强度发展较快,以后逐渐缓慢,28d达到设计强度,并根据28d抗压强度确定混凝土的强度等级。28d后强度仍在发展,其增长过程可延续数十年之久。

1.4 矿物掺合料的配合比

摻合料主要就是粉煤灰、粒化高爐礦渣粉、鋼渣粉、矽灰、複合摻合料之類,通過添加粉煤灰,可以改善混凝土的抗滲性;粉煤灰也可以減少水化反應放熱量和程度,從而減少裂縫,還有一點就是粉煤灰的強度和硬度比較高,可以增加混凝土的耐久性。因此粉煤灰的摻量也是影響混凝土強度的重要因素之一。

1.5 外加剂的添加

外加劑主要有早強劑、防水劑、防凍劑、減水劑和引氣劑等。外加劑根據品種和生産廠家的不同,約占水泥總量的約5%~15%,外加劑是針對性改善混凝土性能的化學物質,在不增加水泥用量的情況下,能使流動性或粘聚性或保水性或孔隙明顯改善,具有見效快、投資少、技術經濟效益高的特點。因此在進行外加劑配制時,要控制好各個原料的劑量。

2 控制混凝土强度的有效措施

2.1 加强原材料控制

混凝土主要就是由水泥、水、骨料、掺合料和外加剂等物质经过合理搭配搅拌混合而成。因此要控制混凝土的强度,主要就是从原材料上进行控制,水泥应该选择适当的水泥品种和标号;水应在水质化验和抗腐蚀试验合格后,用于拌制混凝土,一般来说污水、工业废水、pH 值小于4.5的酸性水和SO42-含量超过2700mg/L 的水,都不能用于拌制各类混凝土;细骨料要重点检查其质地、颗粒级配、细度模数、含泥量和有害物质含量;粗骨料应该重点检查其压碎指标值、级配、针片状颗粒含量、含泥量、泥块含量及最大粒径;掺合料要重点根据粉煤灰的性能进行选择;外加剂首先要检查外加剂生产厂家的生产许可证,质量保证料和有相应资质的检测单位出具的性能试验报告,其次就是要确保混凝土外加剂与工程所用水泥是否相适应,最后就是要严格控制好外加剂的剂量,满足施工要求。

2.2 控制混凝土的施工质量

在控制混凝土攪拌過程中,重點要控制的就是混凝土的質量,在澆築之前,要嚴格控制各種原料的搭配比例,合理科學的進行操作,禁止隨意添加材料,對混凝土的攪拌時間、加料順序、混凝土拌合物的坍落度、是否離析等都要進行抽查,施工過程中支架和模板的規範操作也會影響混凝土的強度,加強組織管理確保混凝土的質量滿足施工要求。

2.3 合理设计混凝土配合比

在混凝土配合比設計中,要根據施工要求確定原材料的配合度,然後進行現場原材料取樣,並填寫見證取樣單,采用試驗的方法確定混凝土配合比設計和試配工作,混凝土配合比的設計原則主要有三方面:①水灰比要符合設計要求;②要在保證混凝土強度和工作性的前提下,盡量少用水、少用灰、多用骨料;③砂率,也就是砂石比例,砂率越大,混凝土的彈性模量就越低。結合各種原則確保混凝土在硬化後可以達到目標強度,保證混凝土擁有良好的耐久性和良好的流動性之後,再進行混凝土的攪拌和澆築工作。

2.4 健全混凝土养护制度

混凝土的養護方法的大致有標准養護、自然養護、太陽能養護和蒸汽養護,常用的主要就是自然養護和蒸汽養護,混凝土的早期保濕養護非常重要,混凝土在養護期間,要保證養護溫度處在5℃~35℃,其中包括施工環境溫度和水泥水化反應時的水化熱的溫度,如果溫度低于5℃,應該采取加熱保溫養護,或者可以延長養護時間。保濕養護可以采取灑水、覆蓋和噴塗護劑的方式來提升混凝土澆築的濕度條件,養護劑應該均勻噴塗于混凝土結構構件的表面,不可以漏噴,養護劑要具備可靠的保濕效果。混凝土施工現場應該具備混凝土標准試件制作條件,放置相應的試件養護室或者養護箱,以防不時之需。

3、 结束语

在建築施工中,一定要保證混凝土的強度,合理的配合比和嚴格的制作工藝是混凝土強度的重要保證。只有這樣才能滿足項目需求,保證項目的質量,爲施工單位創造良好的經濟效益。

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