摘 要:混凝土是一種由水泥、砂、石骨料、水及其它外加材料按一定比例均勻拌和,經(jīng)一定時(shí)間硬化而形成的人造石材。在混凝土中,砂石起骨架作用稱為骨料,水泥與水形成水泥漿,水泥漿包裹在骨料表面并填充其空隙。在硬化前,水泥漿起潤滑作用,賦予拌和物一定的和易性,便于施工。水泥漿硬化后,則將骨料膠結(jié)成一個(gè)堅(jiān)實(shí)的整體?;炷翉?qiáng)度的高低,直接影響到建筑物結(jié)構(gòu)安全,情況嚴(yán)重的將造成建筑物倒塌,嚴(yán)重危害到人們的生命安全。因此,對(duì)混凝土的強(qiáng)度應(yīng)有足夠的重視。
關(guān)鍵詞:混凝土;強(qiáng)度;提高;措施
1.前言
隨著現(xiàn)代化混凝土技術(shù)的發(fā)展,具良好的施工性能,高體積穩(wěn)定性,滿足實(shí)際抗壓強(qiáng)度的要求,以及優(yōu)異耐性的高性能混凝土逐漸成為工程界研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)?;炷两Y(jié)構(gòu)物主要都是用于承受荷載或抵抗各種作用力,而混凝土是按強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì),強(qiáng)度是混凝土最重要的力學(xué)性能,是對(duì)混凝土質(zhì)量的最終標(biāo)準(zhǔn)。
2.影響混凝土強(qiáng)度的因素
2.1混凝土原材料的影響
2.1.1 水泥
水泥的主要檢驗(yàn)指標(biāo)有如下一些:安定性、細(xì)度、標(biāo)準(zhǔn)稠度、用水量、凝結(jié)時(shí)間、抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度等,而混凝土的強(qiáng)度取決于其組成部分:硬化水泥漿體、界面過渡區(qū)和骨料強(qiáng)度的綜合效應(yīng),而水泥強(qiáng)度與混凝土強(qiáng)度關(guān)系最密切,凡影響水泥強(qiáng)度的因素均同樣地影響混凝土強(qiáng)度。
2.1.2 細(xì)骨料
細(xì)骨料(砂子)對(duì)混凝土強(qiáng)度影響較大的主要是細(xì)度模數(shù)和含泥量,砂子越細(xì)對(duì)混凝土強(qiáng)度越不利,含泥量的增大不僅會(huì)影響混凝土強(qiáng)度,而且對(duì)混凝土抗凍等性能也不利。
2.1.3 粗骨料
粗骨料對(duì)混凝土強(qiáng)度主要影響因素包括骨料自身強(qiáng)度、礦物組成、最大粒徑等。因?yàn)楣橇蠌?qiáng)度遠(yuǎn)高于水泥漿基體和界面過渡區(qū)的強(qiáng)度,骨料的強(qiáng)度尚未被充分利用。只有在輕骨料混凝土或高強(qiáng)混凝土情況下,水泥漿基體和過渡區(qū)強(qiáng)度高于或接近骨料強(qiáng)度時(shí),才必須認(rèn)真考慮骨料強(qiáng)度問題。另外,骨料礦物組成不同會(huì)影響混凝土的強(qiáng)度。骨料的針片狀含量的增加會(huì)對(duì)混凝土產(chǎn)生較大的不利影響,這是因?yàn)獒樒瑺罟橇系谋缺砻娣e大特別是他們的內(nèi)摩擦力大,含量增多時(shí)會(huì)增大粗骨料的表面積和孔隙率,從而降低混凝土的拌合物的流動(dòng)性,并會(huì)加重露石和離析現(xiàn)象??傊樒瑺铑w粒不僅會(huì)影響混凝土的和易性、水泥用量和強(qiáng)度,同時(shí)會(huì)影響其耐久性,惡化混凝土的性能,造成骨料的孔隙率增大,單位用水量和變形增加。因此必須嚴(yán)格限制骨料中的針片狀含量,對(duì)采用泵送砼工程來說更是如此。
石子的最大料徑對(duì)混凝土的強(qiáng)度有很大影響,骨料的最大料徑的增大會(huì)導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度的降低,且水灰比越小此效應(yīng)越為明顯。
2.1.4 拌和水的影響
拌和水中雜質(zhì)過量時(shí)將會(huì)影響混凝土的強(qiáng)度,因此對(duì)于混凝土拌合用水也應(yīng)進(jìn)行定期檢驗(yàn)。
2.1.5 粉煤灰的影響
粉煤灰作為混凝土的混合材在建筑工程中的應(yīng)用日益增多,摻入品質(zhì)優(yōu)良的粉煤灰對(duì)改善混凝土性能、降低造價(jià)、提高混凝土的耐久性。粉煤灰細(xì)度的大小,對(duì)配制的混凝土強(qiáng)度等性能影響很大。因細(xì)灰含有大量具有火山灰活性的玻璃珠,當(dāng)摻入混凝土中時(shí),能與水泥水化析出的氫氧化鈣,生成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣等膠凝物質(zhì);細(xì)灰在混凝土中,能起到滾珠作用、致密作用,可減少混凝土的用水量,改善和易性,提高密實(shí)性;促進(jìn)混凝土的均勻性。而顆粒較粗的粉煤灰,其強(qiáng)度低、活性小,用于混凝土中不但增加水泥漿體中的疏松顆粒,還會(huì)增加用水量,對(duì)混凝土強(qiáng)度有不利影響。因此粉煤灰細(xì)度應(yīng)作為首要考核和控制的指標(biāo)。
2.1.6 外加劑
外加劑本身對(duì)混凝土強(qiáng)度幾乎沒有影響,雖然混凝土拌合物中加入少量引氣劑可改善拌合物的流動(dòng)性,從而減少用水量使強(qiáng)度得到一定提高,但摻入不當(dāng)會(huì)使混凝土中的氣孔增多,從而使混凝土強(qiáng)度降低。
2.2 配合比的影響
配合比對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響主要體現(xiàn)在水灰比的大小上。一般情況下,普通混凝土的強(qiáng)度和水灰比成反比關(guān)系,在施工配比已確定的情況下,拌和過程中影響水灰比的因素主要是拌和系統(tǒng)計(jì)量的準(zhǔn)確性和現(xiàn)場砂石的水量,尤其是砂石含水量往往會(huì)因批次及天氣的變化波動(dòng)很大,必須及時(shí)檢測并對(duì)水灰比做出相應(yīng)調(diào)整,確保施工配合比的準(zhǔn)確。
2.3 施工措施的影響
施工措施包括攪拌、運(yùn)輸、澆注、振搗等方面,施工中各環(huán)節(jié)應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)定操作,任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會(huì)影響到現(xiàn)場澆搗混凝土的強(qiáng)度。在攪拌、運(yùn)輸和澆注環(huán)節(jié)中主要應(yīng)防止混凝土拌合物的離析;振搗應(yīng)適當(dāng),振搗不足會(huì)造成混凝土密實(shí)性差甚至出現(xiàn)蜂窩麻面等質(zhì)量缺陷,而過分振搗又會(huì)使混凝土內(nèi)粗骨料下沉,水泥漿上升而出現(xiàn)分層離析,這兩種情況都會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度。
2.4 養(yǎng)護(hù)的影響
混凝土澆搗完成后必須按規(guī)定進(jìn)行潮濕或保水養(yǎng)護(hù)以保證結(jié)構(gòu)混凝土的強(qiáng)度正常發(fā)展。養(yǎng)護(hù)好壞對(duì)水泥水化有重大影響。必須嚴(yán)格執(zhí)行養(yǎng)護(hù)制度,貫徹養(yǎng)護(hù)措施,確保混凝土的質(zhì)量。
3.提高混凝土強(qiáng)度的措施
根據(jù)影響混凝土強(qiáng)度的因素分析,提高混凝土強(qiáng)度可以從以下幾個(gè)方面采取措施:
3.1 采用高標(biāo)號(hào)水泥
如:采用早強(qiáng)水泥,或在混凝土中摻入早強(qiáng)劑,均可提高混凝土早期強(qiáng)變。
3.2 盡可能降低水灰比
為使混凝土拌和物中的游離水分減少,采用較小的水灰比,用水量小的干硬性混凝土,或在混凝土中摻入減水劑。
3.3 采用濕熱處理
3.3.1 蒸汽養(yǎng)護(hù)
將混凝土放在溫度低于100℃的常壓蒸汽中進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。一般混凝土經(jīng)過16~20d的蒸汽養(yǎng)護(hù)后,其強(qiáng)度即可達(dá)到正常條件下養(yǎng)護(hù)28d強(qiáng)度的70~80%。蒸汽養(yǎng)護(hù)的最適宜溫度隨水泥品種而不同。用普通水泥時(shí),最適宜的養(yǎng)護(hù)溫度為80℃左右,用礦渣水泥及火山灰水泥時(shí),則為90℃左右。
3.3.2 蒸壓養(yǎng)護(hù)
將混凝土構(gòu)件放在175℃的溫度及8個(gè)大氣壓的壓蒸鍋內(nèi)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。在高溫的條件下,水泥水化時(shí)析出的氫氧化鈣,不僅能與活性的氧化硅結(jié)合,而且亦能與結(jié)晶狀態(tài)的氧化硅相結(jié)合,生成含水硅酸鹽結(jié)晶,使水泥的水化加速,硬化加快,而且混凝土的強(qiáng)度也大大提高。對(duì)摻有活性混合材料的水泥更為有效。
3.4 采用機(jī)械攪拌和振搗
機(jī)械攪拌比人工拌和能使混凝土拌和物更均勻,特別在拌和低流動(dòng)性混凝土拌和物時(shí)效果更顯著。攪拌時(shí)間越長,混凝土強(qiáng)度越高。但考慮到能耗、施工進(jìn)度等,一般要求控制在2~3min之間。利用振搗器搗實(shí)時(shí),能提高混凝土拌和物的流動(dòng)性,使混凝土拌和物能很好的充滿模型,排除混凝土中氣泡,內(nèi)部空隙大大減少,提高了混凝土的密實(shí)度,從而大大提高了混凝土強(qiáng)度。
4.小結(jié)
混凝土,廣義上泛指將一種具有膠結(jié)性質(zhì)的材料和砂石(統(tǒng)稱骨料或集料)以及粉細(xì)顆粒(填料)混合并成型后,經(jīng)凝固硬化而粘結(jié)成為具有一定強(qiáng)度的實(shí)體。主要為水泥、骨料等?;炷凉こ藤|(zhì)量的好壞直接影響著整個(gè)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量。影響混凝土強(qiáng)度的幾大因素,發(fā)生在砼配料、攪拌、運(yùn)輸、攪搗、養(yǎng)護(hù)等各方面,我們質(zhì)量監(jiān)管人員的職責(zé)就是要采取切實(shí)措施嚴(yán)密控制好這些影響因素,確保混凝土的施工質(zhì)量。