1 引言
随着我国社会主义现代化建设事业的不断深入发展、建设工程正在日益蓬勃发展起来。而其中钢筋混凝土工程更是首当其冲。如何确保混凝土的强度达到预期目标,是提高混凝土工程质量的重要环节。以下就影响混凝土强度的几大因素作一分析。众所周知,混凝土生产是一个十分复杂的过程,原材料、拌和、运输、现场浇注、振捣、养护等各环节中影响混凝土质量的因素很多,生产过程中很难对各个因素进行全面监控,因此,必须结合工程实际,对各种影响因素进行分析研究,确定其中的重点因素,并对其实施监控以确保混凝土强度达到预期要求。
2 影响混凝土强度的几大因素
2.1混凝土原材料的影响
1)水泥
水泥的主要检验指标有如下一些:安定性、细度、标准稠度、用水量、凝结时间、抗折强度和抗压强度等,而混凝土的强度取决于其组成部分:硬化水泥浆体、界面过渡区和骨料强度的综合效应,而水泥强度与混凝土强度关系最密切,凡影响水泥强度的因素均同样地影响混凝土强度。
2)细骨料
细骨料(砂子)对混凝土强度影响较大的主要是细度模数和含泥量,砂子越细对混凝土强度越不利,含泥量的增大不仅会影响混凝土强度,而且对混凝土抗冻等性能也不利。
3)粗骨料
粗骨料对混凝土强度主要影响因素包括骨料自身强度、矿物组成、最大粒径等。因为骨料强度远高于水泥浆基体和界面过渡区的强度,骨料的强度尚未被充分利用。只有在轻骨料混凝土或高强混凝土情况下,水泥浆基体和过渡区强度高于或接近骨料强度时,才必须认真考虑骨料强度问题。另外,骨料矿物组成不同会影响混凝土的强度。骨料的针片状含量的增加会对混凝土产生较大的不利影响,这是因为针片状骨料的比表面积大特别是他们的内摩擦力大,含量增多时会增大粗骨料的表面积和孔隙率,从而降低混凝土的拌合物的流动性,并会加重露石和离析现象。总之,针片状颗粒不仅会影响混凝土的和易性、水泥用量和强度,同时会影响其耐久性,恶化混凝土的性能,造成骨料的孔隙率增大,单位用水量和变形增加。因此必须严格限制骨料中的针片状含量,对采用泵送砼工程来说更是如此。
石子的最大料径对混凝土的强度有很大影响,骨料的最大料径的增大会导致混凝土强度的降低,且水灰比越小此效应越为明显。其原因主要为以下几方面:
(1)较大料径的骨料减小了其比表面积,从而粘结强度较小,使得混凝土强度降低。
(2)较大料径的骨料对硬化水泥浆体的体积变化约束也较大,因而会在硬化水泥浆体中引起附加拉应力,使混凝土强度削弱。甚至该应力会在界面区产生微裂缝,导致混凝土强度的降低。
(3)较大料径的骨料上更易聚集内部泌水形成水囊,从而在这些位置上的界面过渡区产生微裂缝,引起混凝土强度的降低。
3)拌和水的影响
拌和水中杂质过量时将会影响混凝土的强度,因此对于混凝土拌合用水也应进行定期检验。
4)粉煤灰的影响
粉煤灰作为混凝土的混合材在建筑工程中的应用日益增多,掺入品质优良的粉煤灰对改善混凝土性能、降低造价、提高混凝土的耐久性。粉煤灰细度的大小,对配制的混凝土强度等性能影响很大。因细灰含有大量具有火山灰活性的玻璃珠,当掺入混凝土中时,能与水泥水化析出的氢氧化钙,生成水化硅酸钙和水化铝酸钙等胶凝物质;细灰在混凝土中,能起到滚珠作用、致密作用,可减少混凝土的用水量,改善和易性,提高密实性;促进混凝土的均匀性。而颗粒较粗的粉煤灰,其强度低、活性小,用于混凝土中不但增加水泥浆体中的疏松颗粒,还会增加用水量,对混凝土强度有不利影响。因此粉煤灰细度应作为首要考核和控制的指标。
5)外加剂
外加剂本身对混凝土强度几乎没有影响,虽然混凝土拌合物中加入少量引气剂可改善拌合物的流动性,从而减少用水量使强度得到一定提高,但掺入不当会使混凝土中的气孔增多,从而使混凝土强度降低。
2．2配合比的影响
配合比对混凝土强度的影响主要体现在水灰比的大小上。一般情况下,普通混凝土的强度和水灰比成反比关系,在施工配比已确定的情况下,拌和过程中影响水灰比的因素主要是拌和系统计量的准确性和现场砂石的水量,尤其是砂石含水量往往会因批次及天气的变化波动很大,必须及时检测并对水灰比做出相应调整,确保施工配合比的准确。
2．3施工措施的影响
施工措施包括搅拌、运输、浇注、振捣等方面,施工中各环节应严格按规定操作,任何环节出现问题都会影响到现场浇捣混凝土的强度。在搅拌、运输和浇注环节中主要应防止混凝土拌合物的离析;振捣应适当,振捣不足会造成混凝土密实性差甚至出现蜂窝麻面等质量缺陷,而过分振捣又会使混凝土内粗骨料下沉,水泥浆上升而出现分层离析,这两种情况都会降低混凝土的强度。
2．4养护的影响
混凝土浇捣完成后必须按规定进行潮湿或保水养护以保证结构混凝土的强度正常发展。养护好坏对水泥水化有重大影响。必须严格执行养护制度,贯彻。养护措施,确保混凝土的质量。
3 保证混凝土质量的措施
由上分析,我们看到,影响混凝土质量的重点因素为水泥、砂、石骨料、粉煤灰、水、外加剂等混凝土原材料和配合比、施工、养护对混凝土强度也会产生一定影响,其中须重点控制的因素为:水泥强度,砂子细度、含泥量及含水量,石子针片状含量及最大料径,粉煤灰细度,配合比(水灰比)的准确性,浇注时拌合物和易性,混凝土拌合物含气量,振捣强度和振捣时间,养护温度和湿度。
以上各控制因素中,砂、石、粉煤灰等材料控制指标检测周期很短,可实现实时控制,混凝土中含气、和易性等指标亦可实现实时检测和控制。而水泥强度常规检验所需龄期较长,其检验结果一般较晚才能出来。,而水泥强度又是影响混凝土强度和确定、调整现场配合比的最重要因素,因此必须采用水泥快速检验方法预测水泥28天强度,作为混凝土生产控制的依据;另外对混凝土配比的准确性控制应通过成品混凝土的强度检验来实现,同时可以此评价混凝土生产质量的稳定性,而常规28天强度检验不能实现实时控制的目的,必须研发新的快速检验法用于混凝土的强度检验。
4 结语
综上所述,影响混凝土强度的几大因素,发生在砼配料、搅拌、运输、搅捣、养护等各方面,我们质量监管人员的职责就是要采取切实措施严密控制好这些影响因素,确保混凝土的施工质量。
