試論影響混凝土試件強度的因素

1、試論影響混凝土抗壓強度的因素郭林春（7）摘要：混凝土已成為土木工程必不可少的一種建材，而混凝土強度是混凝土的主要技術(shù)參數(shù)，也是混凝土能夠被廣泛使用的主要原因，所以影響混凝土強度的因素必須重視。在實際的工程應用中，混凝土主要作為受壓構(gòu)件，其抗壓強度的大小直接決定其使用性能 ，因此本文將根據(jù)實驗室得到結(jié)論進行一步分析，以求對提高混凝土性能提供一些基礎(chǔ)依據(jù)。關(guān)鍵詞：混凝土；抗壓強度；因素1、 材料的內(nèi)在因素1、 水泥強度等級 水泥是混凝土中的活性成分，其強度大小直接影響著混凝土強度的高低。水泥對混凝土的影響主要取決于水泥的礦物成分及細度，礦物成分中，硅酸三鈣和硅酸二鈣是主要成分，其含量一般占70%8

2、5%，若提高水泥熟料中硅酸三鈣的含量，可制得高強度的水泥，所以混凝土強度與使用的水泥強度成正比，在配合比相同的情況下，所使用的水泥強度越高，制成的混凝土強度越高。水泥細度對混凝土強度的影響也很大。水泥的細度越大，水化速率也越大，就導致較高的強度增長率，因此就會產(chǎn)生較高的早期強度，但應避免細磨粉的含量，因為當顆粒很細時，間隙水可引起一些高W/C區(qū)域。另外，在同等條件下，改變水泥的粒型和級配，同樣可以改變混凝土的強度。2、 灰水比 下圖為通過實驗室中所測得的數(shù)據(jù)而繪制的灰水比-混凝土強度關(guān)系曲線：圖1 灰水比-強度關(guān)系曲線 從混凝土強度表達式與上圖（灰水比-強度關(guān)系曲線）可以總結(jié)出，C/W（灰水比

3、）與混凝土強度成正比，即灰水比越小，混凝土強度越低；灰水比越大，混凝土強度越高。然而灰水比越大，水泥漿越稠，混凝土拌合物的流動性越小，從而不能保證混凝土的密實性，增大孔隙率，導致混凝土強度降低。3、 集料的特性 集料按粒徑大小分為粗集料和細集料兩大類。對于一般混凝土，細集料通常是粒徑一般為4.75毫米以下的砂，按產(chǎn)源分為人工砂、天然砂兩大類。粗集料一般是指碎石和卵石，粒徑都大于4.75毫米。同時，集料還包括其他的一些特性，諸如粒形、表面結(jié)構(gòu)、級配以及礦物成分等。（1） 集料的顆粒級配及粗細程度圖2 集料顆粒級配圖根據(jù)顆粒級配圖可以看出，要想減小顆粒間的空隙，就必須有大小不同的顆粒搭配。當集料的

4、級配良好且顆粒較大，則使空隙及總表面積均較小，這樣的集料比較理想，不僅水泥漿用量少，而且還可以提高混凝土的密實性與強度。（2） 集料的顆粒形態(tài)和表面特征 集料顆粒主要有渾圓狀、多菱角狀、針狀和片狀四種形狀。其中，以接近球體或立方體的渾圓狀、多菱角狀的顆粒對混凝土強度有有利影響，而針狀和片狀卻對混凝土有削弱作用。集料的表面特征主要影響混凝土的和易性與膠結(jié)材料的黏結(jié)力，表面粗糙的集料制作的混凝土的和易性較差，但與膠結(jié)材料的黏結(jié)力較強，從而混凝土強度較高，反之，強度較差。（3） 集料的強度 隨著工藝的進步，人工砂被發(fā)明出來，顆粒大小雖能滿足砂的要求，并且顆粒表面粗糙能夠增加膠結(jié)材料的黏結(jié)力，但由于采

5、用機械搗碎的方式生產(chǎn)，細顆粒較多，級配較小，同時，級配分布不均，并且屬于混合砂，所以其本身強度相對于天然砂有所降低，因此，制作的混凝土強度減弱。二、環(huán)境因素1、養(yǎng)護溫度和濕度 混凝土的養(yǎng)護條件主要決定水泥的水花過程，從而影響混泥土的強度。養(yǎng)護環(huán)境溫度越高，水泥水化速度越快，混泥土的早期強度越高；然而當早期養(yǎng)護溫度超過某一個值時，養(yǎng)護溫度越高,混凝土的后期強度衰退越多。若溫度在冰點以下，水泥的水化不僅不能進行，而且還可能因冰凍導致混凝土結(jié)構(gòu)疏松，強度降低，特別是在混凝土的早期。養(yǎng)護溫度高, 混凝土早期( 13天) 強度高, 但養(yǎng)護溫度在423之間的后期混凝土強度都較養(yǎng)護溫度在3249之間的高。如

6、果是高溫( 5090) 蒸汽養(yǎng)護, 混凝土強度還因膨脹而降低混凝士熱脹作用主要是在升溫中產(chǎn)生, 因此混凝土應有一個較長的預養(yǎng)時間, 使得混凝土在常溫下獲得一定的結(jié)構(gòu)強度, 并適當?shù)膶⑸郎厮俣葴p慢, 以盡可能減少熱脹的破壞作用。 水不僅影響混凝土的和易性，還影響混凝土中膠凝材料的凝結(jié)硬化。對于不同強度的混凝土，水的用量卻是一定的。但空氣中的水分相對較少，混凝土中的水揮發(fā)快，混凝土因缺少而停止水化，強度發(fā)展受阻。另外，混凝土在強度較低時失水過快，極易引起干縮，從而降低強度。2、 齡期 混凝土在正常養(yǎng)護條件下,其強度將隨著齡期的增加而提高,最初714d內(nèi)強度增長較快,28d以后增長緩慢。結(jié)語混凝土強度影響因素眾多，本文根據(jù)理論分析和參考施工實踐的眾多經(jīng)驗，提出并總結(jié)了影響混凝土強度的幾種因素。較全面的分析了這些因素對混凝土強度的影響。當進行混凝土工程建設(shè)時，必須針對實際情況，避免影響混凝土質(zhì)量的負面