為什么有的混凝土早期強度高后期強度增長緩慢

混凝土強度是工程質(zhì)量控制和工程驗收的一項重要內(nèi)容，也必然成為混凝土企業(yè)技術(shù)人員、施工單位等關(guān)注的重點。在混凝土生產(chǎn)和工程實踐中經(jīng)常會遇到混凝土早期強度（7d強度）偏高，28d以后強度增長緩慢，即“前期畸形，后期不良”?；炷猎缙趶姸冗^快的增長，一方面影響后期強度的增長，另一方面早期強度過快增長往往伴隨著較高的水化速率，水化熱高，給混凝土裂縫控制帶來困難，不利于混凝土的耐久性能。1.造成混凝土早強的因素造成混凝土早期強度偏高，是多種因素造成的：（1）近年來，施工速度的加快，施工單位希望混凝土具有較高的早期強度，混凝土早期強度的快速增長可以滿足快速施工的需要。此外，混凝土早期強度快速增長，可以滿足施工單位早期盡快拆模的需要，這樣可以加快模板的周轉(zhuǎn)，提高模板應(yīng)用效率。因此，施工單位希望混凝土早期強度高。（2）混凝土強度是工程驗收的重要指標，強度的檢測相對其他技術(shù)指標要簡單、快捷?；炷疗髽I(yè)技術(shù)人員往往從心理上比較重視混凝土強度，有時會擔心混凝土強度不足，不能滿足工程驗收要求?；炷良夹g(shù)人員對混凝土強度的過分重視，往往形成混凝土強度第一，強度唯一的思想。在混凝土強度唯一的思想支配下，設(shè)計配合比時擔心混凝土強度不夠，使得混凝土早期強度偏高，7d達到設(shè)計的90%，甚至超過100%，否則心里不踏實。（3）水泥技術(shù)的發(fā)展為混凝土早期強度偏高起到了推波助瀾的作用。首先，水泥中的C3A、C3S含量增加，提高了早期水泥強度，后期強度增長緩慢。其次，水泥粉磨工藝的發(fā)展，使得水泥熟料越磨越細，水泥中粒徑在1μm以下的細顆粒加速了水泥的水化速率，提高早期強度，幾乎對后期強度沒有任何貢獻，倒是對早期的水化熱、混凝土的自收縮和干燥收縮有貢獻。再次，水泥生產(chǎn)企業(yè)在環(huán)保壓力下，廢氣禁止外排造成窯內(nèi)高溫區(qū)氣相的堿無法在窯外冷凝到粉塵表面排除到窯外，所有原燃材料帶入窯內(nèi)的堿幾乎全部留在熟料中，水泥堿含量提高。最后，水泥粉磨過程中，添加的某些助磨劑具有早強作用，加速水泥水化，提高早期強度，不利于后期強度的發(fā)展，如醇氨胺類助磨劑。2.影響混凝土后期強度增長的因素混凝土后期強度的持續(xù)增長受多種因素制約，其中既有原材料質(zhì)量、配合比設(shè)計的因素，也包含后期施工養(yǎng)護的因素。（1）水泥強度的增長趨勢對混凝土強度增長具有直接影響，一般來說，水泥早期強度高后期發(fā)展緩慢，混凝土強度也會表現(xiàn)出類似的強度發(fā)展趨勢。尤其是部分水泥廠家為了增加混合材的用量，將水泥熟料過分磨細，造成偏細的水泥顆粒快速水化，甚至7d后水泥顆粒完全水化，造成混凝土后期強度增長慢，甚至不增長。因此，水泥的后期強度增長率對混凝土后期強度的增長不容忽視。（2）粉煤灰品種和摻量對混凝土后期強度的增長具有重要影響，一般來說粉煤灰品種和質(zhì)量對混凝土強度增長的影響大于摻量的影響。目前，市場上粉煤灰供不應(yīng)求，問題粉煤灰層次不窮，如氨味粉煤灰、脫硫灰、噴油灰、非玻璃體灰以及添加石灰石粉等物質(zhì)的假粉煤灰，這些粉煤灰往往常規(guī)指標檢測合格，在水泥水化作用下，有可能發(fā)生膨脹產(chǎn)生裂紋，會對混凝土后期強度尤其是長期性能產(chǎn)生不利影響。（3）骨料含泥量。骨料含泥量直接影響混凝土中水泥漿體與骨料的粘接力，含泥量越高，混凝土強度降低越明顯。砂的含泥量在3%以內(nèi)，對混凝土強度影響不明顯；含泥量3%～5%時，通過合理的養(yǎng)護依然可以滿足設(shè)計要求，但砂含泥量超過5%以后，混凝土各齡期強度均出現(xiàn)不同程度的降低，而且還造成混凝土后期強度增長緩慢。即使在使用含泥量偏大的砂石骨料時適當增加水泥用量以獲得滿意的早期強度，但后期混凝土強度增長緩慢的缺點依然難以克服。（4）骨料抗壓強度?；炷潦軌浩茐耐ǔ０l(fā)生三個部位，漿體水化產(chǎn)生的水泥石部分、漿體與骨料粘結(jié)處和骨料自身，其中水泥石強度和粘結(jié)處強度隨著水化的進行不斷提高，而骨料的強度值一般不會變化。中低強度等級混凝土的破壞一般發(fā)生在水泥石或者漿體與骨料粘結(jié)處，但高強混凝土的水泥石強度和粘結(jié)力都比較大，若骨料抗壓強度低，在壓力作用下骨料自身可能先于水泥石破壞。使用抗壓強度低的骨料配制混凝土，當混凝土強度大于骨料強度時，混凝土后期強度可能會出現(xiàn)增長緩慢甚至不增長。C80混凝土抗壓強度隨著石子壓碎值的增加而降低，當壓碎指標值在8%以內(nèi)時，混凝土強度降低幅度較小，壓碎值超過8%時，混凝土強度降低幅度增加。（5）控制砂的風化顆粒。風化砂是由地表巖層經(jīng)風化破碎而形成的一種工程性質(zhì)極差的材料，由于其顆粒強度較低，易破碎成更小的顆粒，且含有的細土粒較多，導(dǎo)致其物理力學(xué)性質(zhì)極不穩(wěn)定，耐久性較差。同時，風化砂中在浸水飽和后亦會產(chǎn)生一定量的膨脹，風化砂在工程中的應(yīng)用途徑較少。風化砂含有一定量的云母且強度較弱，與水泥形成的水泥砂漿黏結(jié)作用不強，這就導(dǎo)致了水泥石和黏結(jié)面的強度降低，在壓力不斷增長的情況下，首先出現(xiàn)了黏結(jié)面的破壞，未能充分發(fā)揮粗骨料的骨架支撐作用，大大降低了混凝土的抗壓強度。（6）混凝土后期養(yǎng)護是保障后期強度持續(xù)增長的重要因素?；炷恋?8d抗壓強度與保濕養(yǎng)護時間有著密切的關(guān)系，混凝土早期保濕養(yǎng)護不足造成過早失水，造成部分水泥顆粒失去水化，不利于后期強度的持續(xù)增長。實踐發(fā)現(xiàn)，澆筑1d脫模的混凝土不再保濕養(yǎng)護，其28d回彈強度僅為標準養(yǎng)護試件抗壓強度的80%，保濕養(yǎng)護僅2d或3d的混凝土，其28d回彈強度僅為標準養(yǎng)護試件28d抗壓強度的85%或90%，由此可見，保濕養(yǎng)護對后期強度的增長很重要。3.針對混凝土早期強度高后期強度增長緩慢的一些建議混凝土早期強度高后期強度增長緩慢不利于混凝土耐久性能的發(fā)揮，如裂縫控制難度增加。在混凝土工程實踐中要避免這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，使混凝土強度良性發(fā)展，要加強原材料進場質(zhì)量控制、配合比設(shè)計以及后期的施工養(yǎng)護等環(huán)節(jié)。具體做法有以下幾點：（1）注意水泥選用。選擇水泥時，應(yīng)盡量選擇早期強度適中（如3d強度26MPa～28MPa），28d強度高的水泥，選擇3d到28d強度增長較大的水泥。（2）加強粉煤灰等礦物摻合料的質(zhì)量控制。加強礦物摻合料活性指數(shù)檢測，選擇活性發(fā)展良好的礦物摻合料，避免使用早期活性合格，后期活性偏低的摻合料，保障混凝土強度良性發(fā)展。（3）控制骨料含泥量，優(yōu)選質(zhì)量良好的骨料。依據(jù)本公司生產(chǎn)、試驗實踐數(shù)據(jù)設(shè)立砂石骨料含泥量極限值，超過極限值應(yīng)拒絕使用。生產(chǎn)高強混凝土時，應(yīng)注意選擇抗壓強度較高的碎石。（4）混凝土配合比設(shè)計時，充分調(diào)整水泥與礦物摻合料添加比例，使設(shè)計的配合比早期強度滿足施工