浅谈提高建筑工程混凝土强度的措施

王永幸

蚌埠市建设工程质量监督站（233000）

0 引言

混凝土强度是否符合设计要求是建筑工程实体质量控制的重中之重。近期一些地方出现了因混凝土强度不满足设计要求而导致建筑工程局部加固或拆除的情况。如安徽某市住宅楼二层剪力墙混凝土的设计强度等级为C50，经检测，实际只达到C40 强度等级， 最终按要求进行了结构加固处理；湖南某市住宅的主体结构已建至27 层， 混凝土强度设计为C35，经检测，实际只达到C15，经多次鉴定，结论为无法做结构加固，最终将12 层以上全部拆除。 由此可见，因混凝土强度不满足设计要求而造成的社会影响和经济损失极其严重。

1 设计配合比的影响

为保证混凝土的强度要求，混凝土生产对配合比有具体要求，根据现行的《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ 55—2011）[1]的要求。 当混凝土的设计强度等级小于C60 时， 在95%保证率的情况下:fcu,0≥fcu,k+1.645σ；式中，fcu,o为混凝土配制强度（MPa），fcu,k为混凝土立方体抗压强度标准值（MPa），σ 为混凝土强度标准差（C20 取 4.0，C25～C45 取 5.0，C50～C55 取 6.0）。 计算可得 C20 至 C55 的混凝土配制强度 依 次 为 26.6、33.2、38.2、43.2、48.2、53.2、59.9 和64.9，从中，我们可以看到在配合比配制阶段，混凝土的设计强度比实际强度高1 至2 个等级。 而一些商品混凝土搅拌站，在原材料涨价的情况下，为了追求经济效益，过度地优化配合比，甚至没什么富余量，导致一旦受到原材料或施工等方面的因素影响时，混凝土便出现强度偏低的情况。

2 混凝土原材料的影响

水泥是混凝土中最主要的胶结材料，经过国家多年的控制，水泥本身的质量问题相对较小，但因水泥国家标准的变化， 水泥具有早期强度更高、细度更细、添加剂更多等特性。 在使用时不对这些差别予以充分的注意，就会在使用中出现一些问题。 如水泥品种的选择，仅要求同标号的水泥是不够的，因为不同水泥企业之间的原料及其品质都不一样，尤其是与外加剂的适应性差别很大，如不注意容易造成混凝土的和易性突变。

细骨料砂的主要作用是填充粗集料骨架的空隙。 目前大多数拌合站使用的是细砂，颗粒级配不良、比表面积大，混凝土单方需水量大，增大了混凝土的收缩量，导致开裂风险加大。 很多搅拌站将机制砂和细砂混合使用， 机制砂中的含石量超标，如果不经含石量换算，砂率则严重不足，造成集料中单级配含量过高，总体级配不良，影响混凝土强度。由于原材料供应紧张，砂子的含泥量过大，不仅造成需水量增大，还会形成超细黏土团，在混凝土内部形成软弱区，降低混凝土强度。

粗骨料石子为混凝土的体积稳定提供了最有效的支撑，因此石子的孔隙率对混凝土中的其他材料用量有着直接的影响，进而对混凝土的性能产生影响。 目前大多数拌合站使用的碎石粒型不佳，良好的碎石粒型应接近于正方体，而实际使用的碎石粒型多不规则、棱角分明、针片状较多，针片状粒型较多的碎石拌制的混凝土和易性差，石子容易折断，降低了混凝土强度。 石子孔隙率大造成混凝土体积稳定性严重下降。

3 现场施工因素的影响

3.1 现场施工过程中加水的影响

混凝土在搅拌过程中加入的拌和水包括化合水和自由水两部分。 化合水与水泥矿物质颗粒形成晶体和凝胶，将永存于混凝土内。 而自由水却随着混凝土的养护和硬化过程逐渐蒸发，在混凝土内形成空隙，从而降低了混凝土的密实度和强度。 混凝土中的自由水越多，混凝土的密实度就越差，其强度也就越低。 由于建筑工地的混凝土浇筑施工大多采用外包的方式，施工人员流动性大，操作人员不了解混凝土的特点，施工时只追求混凝土浇筑速度。遇到结构梁柱接头、墙柱连接等钢筋间距非常小时，就不顾混凝土和易性的好坏， 直接将水管伸进泵车， 通过加水来降低混凝土粘度以满足施工要求，从而改变了原来的配合比，导致水灰比变大、强度降低；另外，现场加水后搅拌不均匀，产生浮浆，导致混凝土形成薄弱层， 最终影响混凝土的整体强度。 除此之外，随意加水导致混凝土密实度降低，造成混凝土自防水能力下降，导致混凝土的抗渗性能降低。

3.2 施工工艺方面的影响

混凝土浇筑方法不当。 混凝土浇筑时已初凝、浇筑前已离析等因素均会导致混凝土强度不足。

模板漏浆。 如某工程钢模严重变形、板缝过宽，严重漏浆， 实测混凝土28 d 强度仅达设计值的一半。

成型振捣不密实。 混凝土入模时的孔隙率达10%至20%，如果振捣不实或模板漏浆必然影响强度。

养护不到位。 主要是温度、湿度不够，早期缺水干燥或早期受冻，造成混凝土强度偏低。

4 提高混凝土强度的措施

为保证混凝土的强度质量，一是要严格地按照设计配合比进行拌制。 必须严格地按照现行的标准要求配料，并根据不同时期的原材料中的含水率等材料性能，实时地调整混凝土的配合比，保证混凝土的水灰比、砂率满足设计要求，不能人为地降低保证率和适配性，过度地依赖混凝土的后期强度增长值。 二是要严把混凝土原材料的质量。 进料时注重砂的细度控制，尽可能使用中砂；混凝土拌制应坚持先复检后使用的原则，严禁使用含泥量超标的砂，减少含石明显的砂进场，对含石量较大的，应进行过筛处理；选择石子时应注意考查其粒型，对粒型差、针片状颗粒多的石子不得使用；选择连续级配好的石子并进行孔隙率和含水率检测。 三是要严控施工过程中随意加水。 对因为温度过高、运输距离较长而导致水分大量流失的情况，可以加水调整配合比，但是不能私自加水，要由搅拌站的试验室按照配合比要求进行加水处理，或者要求搅拌站随车带外加剂，通过与搅拌站试验室沟通，采用添加减水剂或泵送剂的方法来保证混凝土的和易性。

5 结语

混凝土强度是保证混凝土结构安全的关键因素。 要控制好混凝土的强度质量，需要各环节都严格地按照标准规范的要求进行施工作业。 从设计配合比拌制、原材料中粗细骨料和水泥的质量控制、施工过程中水灰比和塌落度的控制及后期养护，全过程加强混凝土强度的质量控制。