宋玉俠
(大連譽銘建材有限公司,大連 116000)
目前,混凝土是我國用量比較大的建筑結(jié)構(gòu)材料,混凝土工程的質(zhì)量關(guān)系到建筑物及構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)安全,關(guān)系到千家萬戶的生命財產(chǎn)安全,其施工質(zhì)量的優(yōu)劣已直接影響我國建筑業(yè)的發(fā)展進程。因此我們要掌握混凝土強度的影響因素,保證工程質(zhì)量。
混凝土由于其特殊的材料組成和特殊的施工條件,造成了其強度有一定的波動性,通過認真細致的分析,可以看出影響混凝土強度的主要因素有以下幾個方面:
混凝土抗壓強度與混凝土用水水泥的強度成正比,按公式計算,當(dāng)水灰比相等時,高標(biāo)號水泥比低標(biāo)號水泥配制出的混凝土抗壓 強度高許多。所以混凝土施工時切勿用錯了水泥標(biāo)號。另外,水灰比 也與混凝土強度成正比,水灰比大,混凝土強度高;水灰比小,混凝 土強度低,因此,當(dāng)水灰比不變時,企圖用增加水泥用量來提高混凝 土強度時錯誤的,此時只能增大混凝土和易性,增大混凝土的收縮和 變形。因此影響混凝土抗壓強度的主要因素是水泥強度和水灰比,要 控制好混凝土質(zhì)量,最重要的是控制好水泥和混凝土的水灰比兩個重 要環(huán)節(jié)。此外,影響混凝土強度還有其他不可忽視的因素。
在組成混凝土的各種材料中,水泥強度與混凝土強度幾乎呈線性關(guān)系,即水泥強度越高,混凝土強度越高?;炷量箟簭姸扰c其所用水泥的強度成正比。一般說來,在組成混凝土的各種原材料重量、水灰比相同時,水泥強度越高配置出的混凝土抗壓強度越高。但應(yīng)根據(jù)的使用要求,在配合比設(shè)計中充分考慮各種溫度、濕度條件下,水泥早期及后期強度的發(fā)展規(guī)律,合理選用水泥品種和強度等級。在一定范圍內(nèi),水泥強度等級變動一個等級,相應(yīng)的混凝土強度將變化3~5MPa。
1.粗骨料的選擇。當(dāng)石質(zhì)強度相同時,碎石表面積比卵石大,它與水泥砂漿的粘接性比卵石強。因此施工中配制時通常采用碎石作為粗骨料。但級配應(yīng)選擇在合理范圍之內(nèi),使具有更高的體積穩(wěn)定性和強度,另外粗骨料中針、片狀顆粒含量及含泥量對強度的影響亦不可忽略。
2.細骨料的選擇。細骨料應(yīng)優(yōu)先采用粗、中河砂為好。細砂由于細小顆粒含量較多,在水灰比相同的情況下,用細砂拌制要比粗砂多用水泥10% 左右,而抗壓強度卻要下降10%以上。而用粗、中砂拌制可以提高其強度和拌和物的和易性。同樣,對細骨料中含泥量和有害物質(zhì)(指云母、煤、有機質(zhì)、硫化物等)含量也必須進行嚴格控制。
混凝土的配合比必須經(jīng)有資質(zhì)的實驗室通過試驗確定,除滿足強度、耐久性、和節(jié)約原材料外,應(yīng)該具有滿足施工要求的和易性。因此要實驗室設(shè)計合理的配合比,施工現(xiàn)場必須提供實際使用與送檢相同的合格的原材料。這樣才能取得合理的配合比。實驗室配合比是在砂、石干凈、干燥狀態(tài)下達到的指標(biāo)。與施工現(xiàn)場堆放的骨料在含水率及含泥量方面存在差異。例如雨后骨料的含水率加大,骨料上層含泥量減小而下層含泥量加大,在這種情況下就必須及時調(diào)整攪拌的用水量,若下層骨料含泥量超標(biāo),則必須用水沖洗。以防止水灰比加大和因含泥量超標(biāo)而使骨料數(shù)量不足現(xiàn)象的發(fā)生,影響混凝土強度。
在混凝土中加入適量的外加劑,能提高混凝土的強度,改善混凝土的性能,減少混凝土用水量,節(jié)約水泥,降低成本,加快施工進度。在水利工程混凝土中,外加劑已成為除水泥、粗細骨料、摻和料和水以外的第五種必備材料。
外加劑作為一種用量小、作用大的特殊化學(xué)制劑,它與水泥存在適應(yīng)性問題,當(dāng)前外加劑生產(chǎn)單位眾多,且品種及質(zhì)量參差不齊、良莠難分。在混凝土中使用外加劑時,必須經(jīng)有資質(zhì)的實驗室進行論證試配,掌握其特性,選擇合適的外加劑品種和摻量。
混凝土為水硬性材料,混凝土硬化時所處的環(huán)境溫度和濕度,也對混凝土強度有著重要的影響,環(huán)境溫度高,水泥水化速度快,混凝土強度發(fā)展快。溫度低,水泥水化速度減慢,混凝土強度發(fā)展就受到影響。濕度對水泥能否正常進行水化有顯著影響,濕度大,水泥水化就能正常進行。濕度不夠,水泥水化作用就不能正常進行,甚至停此水化。同時,混凝土在凝結(jié)過程中,如果水份散失太快,還會加速混凝土的收縮,致使混凝土產(chǎn)生收縮裂縫。所以,混凝土的養(yǎng)護是相當(dāng)重要的環(huán)節(jié),必須派專人進行澆水養(yǎng)護,使混凝土表面保持濕潤狀態(tài),以確保水泥的正常水化,其澆水養(yǎng)護時間,從強度增長歸集曲線圖上可以看出,澆注后7天之內(nèi)是強度增長的快速期間。因此《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范》(GB50204-92)中規(guī)定,普通的養(yǎng)護時間常溫下不得少于7天,以防止在強度增長過程中因脫水而導(dǎo)致強度損失。
綜上所述,影響混凝土強度的主要因素是水泥強度、水灰比、砂石骨料。此外,還有配合比設(shè)計的科學(xué)性,施工管理、施工工藝、外加劑、試塊取樣等很多方面,我們在控制混凝土強度時,必須從各個環(huán)節(jié)入手,加強管理,落實責(zé)任,以確保混凝土結(jié)構(gòu)的安全。