浅析影响混凝土强度的各种因素

丁 卓

(黑龙江省龙建路桥第二工程有限公司，黑龙江 哈尔滨 150027)

1 水胶比对混凝土强度的影响

影响混凝土强度的主要因素包括：水胶比、水泥含量。以及骨料砂石的级配情况水泥所占混凝土比例是我们在施工生产中重要的部分，其强度的大小以及水泥所占百分比的多少直接影响着混凝土强度的高低，从混凝土的表达式fcu.o=A·fce(C/W-B)可以看出，在原材比例不更改的情况下，其中所包含的水泥标号越高，制成的水泥混凝土的强度越好，在同等条件下，我们不更改水泥含量。在实际的生产中我们可以发现，用水量的多少，直接影响水泥的强度。水泥在拌合过程中所需要使用的用水量，只是占据了很小的一部分。如果水所占用的比例比较大的时候(40%～70%)，在水泥混凝土逐步逐步稳定的过程中，水分过多已经完全充分融合后还有部分水无法融合，直接影响了混凝土抵抗荷载的实际有效断面，可能在空隙周围产生应力集中，当我们在保证拌合物充分的搅拌均匀后，在可以的情况下，尽量少的使用水，降低水灰比，骨料在其中的结合力越大，水泥混凝土的强度就越大，反之，如果水的含量太少，拌合物无法充分吸收水分，经过振捣之后，水泥混凝土十分干硬，不便于施工，并且影响质量，而且会在水泥混凝土中出现孔隙，这将直接导致水泥混凝土的强度降低。

2 粗骨料的影响

粗骨料也是影响混凝土强度的因素之一，当粗骨料的压碎值相等时，直接决定骨料的表面粗糙程度，比如其他因素不变的情况下，相同的碎石根卵石比较，碎石比卵石根水泥砂浆的结合程度更好，碎石表面粗糙，卵石表面光滑。在我们的实际生产中，通过我们不断的试验发现，如果抛出影响因素，同等情况下碎石根卵石配置的混凝土，因为碎石表面粗糙有摩擦力所以强度相比较卵石表面的光滑强度会更好一些。一般混凝土的粗骨料粒径控制在30 mm～40 mm。根据公路工程实验规范，中粗砂应该严格按照实验标准控制中粗砂占混凝土总比例，并且严格把控含泥量，应该满足规范要求，尽量使用一些干净无杂质的中粗砂。

3 温度和湿度对水泥混凝土的影响

混凝土的硬化在于水泥混凝土在反应中的水分蒸发，在生活中当温度逐步增加水分会蒸发，在混凝土中也是同样大道理，温度高会加速这个过程，混凝土3 d、7 d的强度增长为指数形式，相反，在温度降低的时候，水泥产生这个反应的速率会降低。温度达到零下的时候，在水泥混凝土拌合物里面的水已经凝结称为固体时候，水泥无法跟冰产生反应，混凝土的强度无法继续增长。并且水在结冰的过程中会引起体积的膨胀，作用在水泥混凝土的孔隙中，使混凝土的内部结构产生破坏，并且已经产生的强度会直接遭受到破坏，直接导致强度降低，并且气温在反反复复忽高忽低的情况下，混凝土的内部会直接产生变形，导致强度损失，表面破裂，甚至完全失去作用。良好的养生环境是测试混凝土强度的重要指标之一，我们知道水泥混凝土硬化的过程中需要水分，所以我们应该保持养生室的湿度，而且如果非常干燥。水泥混凝土会因为缺水而无法充分的拌和，并且产生凝结物，因为干燥，水分蒸发迅速，无法充分融合，会导致最终的拌合物成块状，并且会无法完全融合。所以通过上述结论我们可以发现，为了使混凝土在浇筑后保持正常的强度增长，我们必须给它创造一个优良的养生环境，夏季最好在表面覆盖塑料布或者是苫布，因为中午阳光直射，会导致混凝土干索性裂缝，并且在这个过程中应该每天经常给结构物浇水，保持温度湿度。在冬季注意保温，最好在浇筑后覆盖棉被，并且保持良好的温度，或者在温度极端恶劣的情况下，可以在混凝土周围生火，增加周围环境温度，一般采取蓄热法及蒸养法。

4 颗粒级配对混凝土强度的影响

连续级配就是碎石、中粗砂、等材料组合在一起，使材料在一起的孔隙率最小，密度最大。良好的水泥混凝土级配可以是混凝土达到非常好的和易性，流动性、饱水性、黏聚性。并且使强度达到最高。同时可以节省水泥。减少工程成本。混凝土的强度是重要的指标之一，而且强度与混凝土其它性质密切相关。通过强度可以判定水泥混凝土很多其它性质，在实际生产中，有很多不可控因素直接间接影响混凝土的质量，所以要求我们在施工中应该严格把控每一道施工工序，总结来说，在施工中，环境条件，施工技艺，检测条件，以及进原材料的各种性质，含泥量，压碎值、针片状等等，级配的不同。都会直接造成混凝土各种指标不同，从而导致施工质量下降，我们就以5～25 mm连续卵石颗粒级配为研究对象。

通过表1我们可以看出来，此卵石级配良好，没有过粗的粒径，综合情况级配分布比较均匀，整体不错，可以作为实验用料，使用此卵石可以更好的评估级配对混凝土强度的影响。

表1 卵石的颗粒级配范围累计筛余(%)方孔筛(mm)

(1)试验方案

(2)原材料

水泥采用通常使用的525普通水泥，中粗砂暂定使用细度模数为2.2的河沙，碎石采用最大粒径不超过31.5 mm的卵石，具体指标请观看表2。

表2 石子的基本指标

(3)试验方法

本次试验混凝土设计强度等级为C30，混凝土配合比表见表3。混凝土试件的配合比相同，卵石颗粒的连续级配使用不同的对比，本次试验将公里经为5～25 mm的连续级配卵石分为五个实验组，粒径由大到小，具体见表4，满足公路工程施工规范。每个实验组的混凝土拌制完成后，测定混凝土的表观密度、塌落度等指标，见表5。本次试验试件的成型方法采用振动台法，每个实验组制作混凝土抗压强度为标准件(尺寸为150 mm×150 mm×150 mm)。在制件完成后我们需要观察混凝土的凝结时间，在完完全全达到终凝状态后进行拆模，放入标准养护箱内进行养护等待龄期。满足规范条件后，将试件取出，擦干水分，并且对混凝土检测时，严格控制荷载速度，之后并且对试验结果进行分析总结。

表3 石子的基本指标

表4 试验用卵石的颗粒级配范围

表5 混凝土拌合物部分指标

(4)不同颗粒级配下混凝抗压强度的测试结果

根据公路工程试验规范我们可以查找到C30混凝土荷载速率，根据规范要求对混凝土试块进行破坏，记录最大荷载值。所以我们观察实验数据可以知道。

从表6可以看出，28 d龄期的混凝土的强度远远超过了30兆帕，主要原因是在试验条件下严格按照标准步骤来进行拌和，而且水泥使用含量满足要求，卵石强度相对较高所引起的。但是逐步减少16 mm方孔筛上的累计筛余，混凝土的抗压强度的测试值最开始非常大，增大至最小测试值的136%～159%，后又减少，减少至最大测试值的80%～88%，但仍比最小测试值高出9%～34%。五组5～25 mm连续粒级卵石，通过我们上述试验可以发现一个特点，卵石的直径慢慢的逐步减小的过程中，我们可以发现卵石在这其中起到了骨架支撑作用，虽然效果没有碎石好，但是也满足规范要求，各种混合物在拌和过程中砂石卵石水泥充分拌和填满缝隙，形成了表观密度越来越增大的混凝土。从试验3组到试验5组，伴随着粒径的改变，相对较大的粒径，会导致在施工过程中水泥混凝土在从拌合站进入水泥罐车的时候产生困难并且随着大粒径的增加，混凝土整体和易性降低，效果反而不好，整体强度变低。

表6 不同颗粒级配下C30混凝土抗压强度测定值

5 结 语

混凝土强度是混凝土施工中需要严格把控的重要工序，如果单纯使用卵石，连续级配对混凝土的强度产生直接影响，我们观察可以发现，不论是总体的粒径过大过小都会直接间接影响强度，过小的话在其中起到支撑作用的骨料减少强度会非常差，骨料过大，直接影响和易性，强度同样不好，所以我们在实际的生产中如果想严格把控混凝土的质量，我们就应该保证良好的级配，在这个基础上可以更好的研究如何能够更好的节省成本的情况下保证施工生产中的高质量。因为在实际施工中施工单位应该严格控制水泥混凝土的水灰比、施工过程中的温度以及湿度并且严格控制混凝土的颗粒级配，在把控好以上各项问题后才能更好的掌控施工质量，保证建设高质量、高效率的工程。