混凝土强度发展影响因素分析

【摘 要】在工程项目建设中，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压强度，在房屋建筑、公路修筑、桥梁和隧道工程等各种建设领域中扮演着不可或缺的角色。所以，混凝土最受关注的性质便是其抗压强度，抗压强度也被用来当作评价混凝土的质量的指标。混凝土从凝结开始的强度发展过程中，很多因素会影响到成品强度。文章分析了几种较为常见的影响因素，并根据工程经验提出了使用的解决方案。

【关键词】混凝土；混凝土强度；抗压强度；影响因素

一、前言

混凝土是由胶结材料（一般为水泥）、颗粒状集料（粗心集料）和水按一定比例混合，经过凝结、硬化后形成的一种人造石材。混凝土具有较好的耐久性，和钢筋形成的港今年混凝土构件有较大的承载力和刚度，可模性好，可以根据需要浇筑成各种结构形状和尺寸的结构，同时，原材料来源也较为丰富，大多情况下可就地取材，生产工艺简单，工程应用性较强。由此，水泥混凝土已经成为当今世界上工程建筑中最常用的材料之一。另一方面，由于混凝土在建筑结构中参与度最高，承载的荷载一般较大，混凝土的性能直接影响工程项目的安全性。

由于混凝土受压性能良好而受拉能力差，故在建筑结构的钢筋混凝土结构中，混凝土主要承受压力。所以，混凝土的抗压强度便成为土最重要的力学指标。在我国的规范中，也把当作评价混凝土的质量的指标。可以得出，工程项目中，对混凝土抗压强度的控制所得到的精度对与项目安全性的保障的重要性不言而喻。另一方面，在土木工程材料学科的定义中，材料强度通常被定义为在承受外力的情况下保持原有性能和形状而不破坏。然而，混凝土相较于其他工程材料，有一个特点就是混凝土在承受承载之前，在凝结和硬化的过程中，内部早已存在些许的微型裂缝和其他结构缺陷。由此，考虑影响混凝土混凝土强度的因素时，不能只局限于材料表观本身或材料配合情况，如水灰比、孔隙率、水泥的品种与强度等级、外加剂、集料等等，还必须研究微观维度的混凝土机理，才能准确到找出影响因素，发现作用机理，找到合适的提高强度的方法。

二、混凝土强度的影响因素

1.水泥品种。

水泥作為骨架粘合剂，是混凝土中的最主要的成分，其强度大小直接影响着以其作为强度构成成分的混凝土强度。由试验可知，混凝土的抗压强度与混凝土所用水泥的强度成正比。即在配合比相同、粗细集料力学性能相同的条件下，所用的水泥等级越高，凝结硬化后形成的混凝土的强度就越高。另一方面，水泥材料的强弱则取决于水泥的化学成分和水泥细度。水泥化学成分不同及不同成分间在水泥熟料中所占的比例不同，导致了不同水泥性质，如不同的水化速率、不同的凝结速度，从而形成了不同品种的水泥。至于水泥细度，则是非常重要的影响水泥及混凝土强度的因素。随水泥细度加大，意味着水泥熟料有着更大的比表面积去和水接触，参加水化反应，这就会导致水泥水化速率增快，形成较高的强度增长率。

2.集料种类。

集料是混凝土的重要组分之一，占混凝土总体积一半以上。混凝土集料有粗集料和细集料两种，一般把粒径处于0.5毫米和5毫米之间的集料称为细集料，粒径大于5毫米的集料称为粗集料。混凝土所用的集料主要是碎石和卵石。在研究混凝土强度的时候，一般不重视集料的强度，而重视水泥的强度，这是因为集料的强度往往大于水泥的强度，集料所能承受的应力远超过混凝土强度。这就意味着当混凝土达到承载能力极限状态时，水泥先破坏。至于集料什么时候压碎已经不重要了。

3.水灰比。

从混凝土的结构与混凝土的受力破坏过程可知，普通混凝土的强度主要取决于水泥强度等级与水灰比；水泥等级越高，水泥石的强度越高，对骨料的粘结作用也越强；水灰比越大，在水泥石内造成的孔隙越多，混凝土的强度越小；在能保证混凝土密实成型的前提下，混凝土的水灰比越小，混凝土的强度越高；但是当水灰比过小时，水泥浆稠度过大，混凝土拌合物的流动性过小，在一定的施工成型工艺条件下，混凝土不能密实成型，反而导致强度严重降低[1]。另一方面，混凝土的水灰比和混凝土拌和物振捣的密实程度通过影响混凝土拌和物的内部孔隙体积来对混凝土的强度产生影响。根据国家标准，在规范的振捣方法下，采用较低的水灰比，会导致拌和物和易性不良，进而导致混凝土拌和物振捣过程中难以充分振实，所以导致强度较低；当采用的水灰比过高时，则可能导致混凝土拌和物在凝结硬化之后，结构物内存在的孔隙体积增加，这样也会导致混凝土强度降低。由此，根据实验得出的结论，对于不同的振捣方式以及不同配合比的混凝土拌和物，都存在一个最佳水灰比，使得搅拌产生的拌和物在凝结硬化后形成的混凝土构件具有可能的最大强度，但是这个水灰比需要通过试验确定。

三、混凝土强度提高措施

根据上文的分析可以得出，通过控制混凝土采用的材料的性能和质量来把控混凝土质量是最直接的办法。高性能的原材料，如采用高标号的水泥，可以使得混凝土强度大幅提高。所以，施工现场的材料的质量好坏对混凝土的质量有直接影响，这就意味着施工现场的管理工作需要着重考虑混凝土所用材料的储存工作。所以在工程项目中，在结合经济和安全性、适用性的条件下，尽可能选用质量较好的原材料作为拌和材料，以此提高混凝土强度。在施工监理方面，负责项目技术控制的人员必须参与施工材料的采购与验收过程，务必对材料的质量进行严格把关。在原材料运输进入施工现场时，建筑材料的合格证必须同时送达。相关工作人员必须先从材料包装、外观以及运输影响环节上对材料的性能进行评价，劣质材料或不良材料绝不容许应用于施工作业。在材料进场后，首先通过外观质量鉴定，然后由相关工作人员在监理单位的监督下取样送检。在建筑材料如水泥，砂石进行搅拌之前，必须经过严格按照标准实行的规范试验，试验结果合格方可使用。另一方面，由于工程建设项目对于混凝土结构的要求越来越高，需要的性能越来越强大，所以当今市场上存在各种新型的混凝土外加剂和掺合料。同时，科学的施工方法、先进的施工技术和合理的施工监理是提高混凝土强度的重要保障。

四、结语

可以看出，多种因素都会对混凝土的强度产生影响。本文根据近年来学术界对混凝土的研究分析和施工现场实际经营，并结合国内外工程经验，提出并总结了影响混凝土强度的几方面因素。较为全面、具体的分析了这些因素对混凝土强度的影响机理，并根据这些影响因素在工程实例中具体发挥的影响作用提出了不同的、具有针对性的提高混凝土强度的方法。由此，可以为混凝土构件的设计、施工及试验分析提供一些思路，具有一定的实用价值。

参考文献：

[1]吴才文. 浅谈影响混凝土抗压强度的因素[J].山西建筑，2010，5.

作者简介：

李波，男，1995年1月，重庆潼南人，重庆交通大学在读本科生。