影响水泥混凝土强度的因素及控制措施

刘晓红

摘要：随着经济的发展与进步，人们对生活质量的要求不断提高的同时，对生活环境内的工程质量也提出了更高的要求，这就不得不提到水泥混凝土。水泥混凝土的应用极为广泛，对强度的要求也极为严格，它的强度直接影响到一个工程的整体生命，它的质量威胁到人民的财产和生命安全。就当前施工行业发展来看，影响水泥混凝土强度的因素很多，这就要求我们在生产实践中不断的探究和发现，分析和解决。因此，本文笔者将结合自身的施工经验和工作实践，从影响混凝土强度的因素分析，针对这些影响因素实施相应的控制措施，仅供参考。

关键词：混凝土强度;影响因素;控制措施

水泥混凝土，常简写为“砼”它是由胶凝材料（水泥或水泥+粉煤灰）、粗骨料（碎石或卵石）、细骨料（天然砂或人工砂）、外加剂和水经一定的比列掺合在一起均匀搅拌，经过一定时间的水化作用硬化而形成的人造石材。它具有和易性、耐久性、保水性、抗渗、抗冻等性能。强度是混凝土最主要的力学性质之一，工程实践中主要关注的有抗压强度和抗折强度。抗压强度是以标准方法制成边长150mm 、100mm、200mm的立方体试件。其中边长为150mm的立方体为标准尺寸，在标准条件下（20±2℃，相对湿度在95%以上）养护至28天龄期，用标准方法测定其受压极限破坏荷载所得的混凝土抗压强度代表值。普通混凝土受力破坏一般出现在骨料和水泥石的分界面上，是常见的黏结面破坏形式，其强度和原材料、配合比的内因与生产、运输、浇筑、养护、施工技术、试验检测条件等的外因是分不开的，现在我们就从这些内因和外因具体去分析、解决。

一、  影响水泥混凝土强度的因素：

（一）原材料及配合比内因的影响

1、水泥的影响

水泥在混凝土中有着将骨料胶结成整体的重要作用。水泥的物理性能以及用量的多少是影响混凝土强度的最直接因素。水泥自身强度越高，则水化反应后形成的水泥石的强度就越高，从而配制的混凝土强度也就越高。水泥细度越大，水泥的表面积就越大，使其水化速度加快，甚至后期出现颈缩，降低混凝土的后期强度;另外，水泥安定性如果不合格，会引起构筑物裂缝;水泥用量大，强度就高，但过多的水泥又会引起干缩裂缝，而且也不经济。

2、粉煤灰掺量的影响

粉煤灰主要是电厂燃烧中，烟囱内所形成的灰状颗粒物经过一系列粉磨成为矿物掺加料。在与混凝土材料混合后，其与水泥水化产物 Ca（OH）2 发生一系列化学反应，生成 C-H-S 胶凝使其强度得到提升泵由于 C-H-S 胶凝是水泥的 3 倍，而Ca（OH）2 是水泥水化后形成的产物，并不是在浇筑完成之后就形成了，所以掺加了粉煤灰的混凝土前期强度增长较为缓慢，后期强度增长较快，一般在配置高强度的混凝土中会适量优选掺加一些粉煤灰，它不仅能防止混凝土前期强度增长速度过快引起干缩，还能起到增加混凝土粘聚性和和易性的作用。

3、粗细骨料对混凝土强度的影响

粗、细骨料的级配、含泥量、以及粗集料的强度等指标对混凝土的强度、和易性也有很大的影响。粗细骨料的颗粒级配不均匀会造成混凝土孔隙率过大、拌合物离析、粘聚性差等现象。含泥量过大，会减弱水泥与骨料的粘结，在构筑物表面形成细裂缝因而影响混凝土的强度。

4、水和外加剂的影响

混凝土的拌合用水应采用饮用水。当采用其他水源时，水质应符合国家现行标准。在钢筋混凝土和预应力混凝土中要检测水中氯离子的含量。选择適合设计强度需求的外加剂是提高混凝土强度的有效方法之一。

5、施工中混凝土配合比计量控制的影响

施工中控制好配合比的计量，确保配合比的准确性。砂石材料的多少决定着混凝土的和易性;水灰比过大则混凝土强度降低，并引起混凝土干缩裂纹;水灰比过小，不利于振捣，造成振捣不密实也会影响混凝土强度。

（二）混凝土强度的外因影响：

1、混凝土的拌合、运输、浇筑及养护对混凝土强度的影响

混凝土拌合物应均匀、颜色一致，不得有分层、离析和泌水现象。混凝土的搅拌和凝结时间也是控制的重要参数。另外，如果混凝土在运输过程中随便加水，会造成水灰比增大，强度降低。在浇筑完成后要及时覆盖养护，防止水分蒸发而产生干缩裂缝。

2、施工环境的影响

环境条件对混凝土的强度也影响也很大，比如在冬季施工时应对原材料采取加热，措施，如果是商混应加强拌合物在运输过程中的保温措施，浇筑后加强对构筑物的保温措施。否则养护稳度过低甚至降至冰点以下，水泥水化反应停止，使混凝土强度不再增长，造成强度损失。夏季高温施工也应采取相应的降温措施，尽量避开一天中的高温时段施工并控制好入模温度。

3、施工中模板对混凝土构筑物强调的影响

在模板工程中，若是模板出现支撑不稳，会跑模造成构筑物变形，并使混凝土内部质量出现问题，不仅影响强度而且影响外观验收。

4、混凝土抗压强度试验条件的影响。

试验时的试件尺寸，时间湿度和温度、支承状况、和加载方式、受压面都会影响混凝土最终强度结果。同样的压力试验，尺寸越小的试件测得的结果就越高，原因在于加载时上压头对偏小试件上下面产生的保护作用更加明显。因此不同尺寸抗压试件测得的结果要采用不同的系数加以修正。又比如：经多年的试验检测资料证明，同一批同标号的多组试件，如果选择立方体试件的抹光面做为受压面，测得的抗压强度值明显会比选择试件的侧压面测得的抗压强度值小约2～5MPa。加载速率快慢也会对强度带来直接影响，加载速率高测得的强度就会越高，原因在于较快的加载速率下，试件没有充足相应时间反应出这种变化，因而造成一种被测试件能够有更高承受荷载能力的假象。

二、影响混凝土强度因素的控制措施

（一）加强原材料的质量控制

对原材料的质量应严加控制。包括水泥，粗、细骨料、水、外加剂等进场都要进行复检，复检合格后方可使用。合理选择水泥品种，用量。水泥超过三个月后要复检，对每批粗细骨料进场要进行颗粒级配、含泥量、泥块含量等常规项目的检测。改善粗、细骨料的颗粒级配，使各级粒径的骨料、胶凝材料相互嵌挤，均匀填充混凝土的孔隙最终形成密实的强度。选择级配良好的砂和卵石（或碎石）空隙率较小，不仅可以节省水泥，而且可以改善混凝土拌和物的和易性，提高混凝土的密实度，强度和耐久性，必要时对粗细骨料的坚固性进行检测。

（二）加强对混凝土配合比及计量的控制。

原材料每盘称量的偏差应符合GB50204-2002《混凝土结构工程施工质量验收规范》中7.4.3表的要求

1、各种衡器应定期校验，每次使用前应进行零点校核，保持计量准确;

2、当遇雨天或含水率有显著变化时，应增加含水率检测次数， 并及时调整水和骨料的用量。

商混站应定期组织人员进行各级强度配合比配料秤准确度的校验，确保材料加入的比例达到配合比的要求，同时还要根据原材料的变化及时试配、调整配合比，使其达到设计强度。严禁在运输途中加水造成水灰比过大的情况。

（三）控制好搅拌、运输、振捣和养护措施

施工中严格控制混凝土搅拌时间。运输、浇筑及间歇的全部时间不应超过混凝土的初凝时间，严禁运输途中加水。控制水胶比，不能过度振捣。浇筑完毕后12h 以内对混凝土覆盖并保湿养护;气温低于5℃时，不得对混凝土洒水养护。

（四）提升施工技术，严格验收

保证模板、支架的具有足够的承载力、刚度和稳定性，严格施工单位自检和验收环节。可根据工程结构形式，荷载、地基类别、施工方法、施工设备和材料供应等条件及有关标准进行设计验算，严把验收环节。大体积混凝土施工中，同一施工段的混凝土應连续浇筑。

（五）掺加外加剂

掺加外加剂是提高混凝土强度的有效方法之一。比如：减水剂和早强剂对混凝土的强度发展起到显著的作用，适当添加引气剂可减少混凝土拌合物中的气泡，使混凝土更加密实从而提高构筑物的整体强度。因此，应根据设计需要掺加适合设计需求的外加剂。

（六）加强试验检测的规范性。

检验混凝土质量的标准之一就是混凝土试块的抗压强度代表值。因此，在送检混凝土试块做抗压试验的同时，我们还要观察试验操作人员操作是否规范，若发现试验人员检测时将抹光面做为试压面时应及时纠正，以免测得的抗压强度值偏低。至于混凝土试件抗压速率的控制，现在大部分压力试验机都是设置好自动控制速率的，人为操作速率过快或过慢的情况一般不会存在。

综上所述，影响混凝土强度的因素是多方面的，在实际施工过程中要想提高混凝土的强度，一方面要达到设计强度标准，另一方面还要降低成本，提高经济效益，所以必须全过程的控制。需要从各环节的细节出发，如果能从混凝土的原材料及配合比、拌合、生产、运输、施工技术、制作试件、养护、试验等全方位去控制质量，并做好施工过程中每一个环节的验收，层层把关，就会将这些影响强度的因素减到最小，保证混凝土强度的质量，满足设计和使用要求。本文概述了混凝土强度各个方面的影响因素和相应的控制措施，为水泥混凝土施工全过程的管控找到了方向，希望在今后的施工过程中能更好地提高混凝土强度，产生一定的实用价值。

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