1、淺談水泥混凝土強度的主要影響因素及其控制茂名市公路建設有公司羅興良關鍵詞:水泥混凝土強度因素控制摘要:混凝土質量的主要指標之一是抗壓強度,影響水泥混凝土強度的因素通常主要有:材料組成、制備方法,養護條件和試驗條件等四大方面,本文主要從水泥混凝土的組成材料,配比關系及養生條件三方面進行簡要論述。隨著現代公路建設的迅速發展,水泥混凝土已成為高等級路面的主要建筑材料。混凝土質量的好壞,不僅直接影響著公路橋梁的安全及其使用壽命,同時亦對工程造價有很大的影響。因此我們對水泥混凝土的質量應有足夠的重視和認識。一、影響水泥混凝土強度的主要因素。(一組成材料對混凝土強度的影響。水泥混凝土由水泥、砂、石、水四種

2、材料組成,材料組成是混凝土強度形成的內因,主要取決于組成材料的質量及其在混凝土中的數量。1、水泥強度的影響,水泥是混凝土的膠結材料,混凝土的性能很大程度取決于水泥質量。從混凝土強度表達式不難看出,混凝土抗壓強度與混凝土用水泥的強度成正比,按公式計算,當水灰比相等時,高標號水泥比低標號水泥配出的混凝土抗壓強度高出許多。所以選用水泥的強度應與要求配制的混凝土強度等級相適應,施工時切勿用錯了水泥標號。2、骨料的影響。混凝土骨料包括片石和砂,實驗表明,當石質強度相等時,碎石表面比卵石表面粗糙,它與水泥砂漿的粘結性比卵石強;當水灰比相等或配合比相同時,兩種材料配制的混凝土相比較,碎石的混凝土強度比卵石混

3、凝土強度大。相對而言,細骨料品種對混凝土強度影響程度比粗骨料小,所以混凝土公式內沒有反映砂種特效,但砂的質量對混凝土質量也有一定影響。因此,砂、石質量必須符合混凝土各標號用砂石質量標準的要求。(二配合比對混凝土強度的影響。混凝土的配合比就是水泥、砂、石、水四種材料用量的三個比例,即水灰比,砂率,膠骨比。設計合理的配比關系,是保證工程質量達標的基礎,而在上述三個比例中,水灰比是影響混凝土強度的關鍵因素。公式表明,水灰比與混凝土強度也成反比關系,水灰比小,混凝土強度高;水灰比大,混凝土強度低。因此,當水灰比不變時,企圖增加水泥用量來提高混凝土強度是錯誤的,此時只能增大混凝土的和易性,加大混凝土的收

4、縮和變形。(三養護條件的影響。對于相同配合組成和相同施工方法的水泥混凝土,其力學強度取決于養護的濕度、溫度和養護時間(齡期,混凝土強度只有在一定的溫度、濕度條件下才能保證正常發展。混凝土澆筑成型后,如能保持濕潤的狀態,混凝土的強度將隨齡期按水泥的特性成對數關系增長;而在相同濕度的養護條件下,低溫養護強度發展較慢,為了達到一定強度,低溫養護較高溫養護需要更長的齡期。另外,混凝土中水份蒸發過快,會導致其產生縮裂。二、控制水泥混凝土強度的措施。要保證混凝土的強度達到工程質量的指標,試驗室工作和實際施工都必須嚴格按規定進行,兩個環節都十分重要,不能偏廢。(一組成材料質量的控制。要實驗室設計合理的配比,

5、必須提供合格的水泥、砂、石。水泥控制強度,砂控制細度,含水率,含泥量等,片石控制粒徑,含水率及含泥量等。只有材料達到合格要求,才能做出合理的混凝土配合比,才能使施工得以正常合理進行,達到設計和驗收標準。1、水泥標號的選擇。選用水泥的強度應與要求配制的混凝土強度等級相適應。如水泥強度選用過高,則混凝土中水泥用量過低,影響混凝土的和易性和耐久性;如水泥強度選用過低,則混凝土中水泥用量太多,非但不經濟,而且降低混凝土的某些技術性質(如收縮率增大等。通常,配制一般混凝土時,水泥強度為混凝土抗壓強度的1.52.0倍;配制高強度混凝土時,為混凝土抗壓強度的0.91.5倍。根據實際經驗,為提高水泥混凝土路面

6、的強度,應選用高強度水泥。目前重型交通的路面,抗折強度應大于5.0Mpa,在水灰比不大于0.46,水泥用量不大于360 Kg/m2的條件下,必須采用高強水泥或站道路水泥,才能滿足混凝土強度高,且水泥用量少的要求。同時,為縮短養護時間,及早通車,應優先選用早強型水泥。2、砂、石骨料的控制。優質的混凝土用砂應有高的密度和小的比面,這才能達到既保證新拌混凝土有適宜的工作性和硬化后混凝土有一定的強度和耐久性,同時又達到節約水泥的目的。對要求耐磨的混凝土,小于0.08mm的顆粒不應超過3%,其他混凝土,則不應超過5%。為保證混凝土的強度,要求碎石必須具備足夠的強度。如混凝土強度等級為C60或以上時,用于

7、混凝土的碎石應進行巖石抗壓強度檢驗。按現行標準規定,巖石的抗壓強度與混凝土強度等級之比不應小于1.5,且巖漿巖不宜低于80Mpa,變質巖不宜低于60 Mpa,沉積巖不宜低于30 Mpa。對于碎石的粒徑,一般要求控制在3.2cm左右。另外,對于骨料中含有妨礙水泥水化,或能降低集料與水泥粘附性,以及能與水泥水化產物產生不良化學反應的各種有害雜質,亦應按規定加以嚴格控制。(二實驗配合比與施工配合比的控制。由于施工現場砂石質量變化相對較大,因此現場施工人員必須保證砂石的質量要求,并根據現場砂石含水率及時調整水灰比,以保證混凝土配合比,不能把實驗配比與施工配比混為一談。要正確按設計配合比及施工配合比施工

8、,首先要及時測定砂、石含水率,將設計配合比換算成施工配合比。在生產配合比的調整及施工控制中應注意以下問題:1、嚴格控制混凝土施工時的用水量。在實際工作中,操作者為方便施工,往往追求較大的坍落度,擅自增加用水量而不管強度是否能達到要求,從而導致混凝土強度的降低。因此,應加大質檢抽查力度,嚴格控制操作者的用水量。2、調整生產配合比時,應準確測量施工現場砂石的實際含水量,經現場檢查和了解,有部分試驗人員并沒有按規定要求準確測量,而是采用目測法來估計砂、石的實際含水量,這樣做會導致生產配合比不準確。(三養護條件的控制。為防止混凝土中水分蒸發過速而產生縮裂,保證水泥水化過程的順利進行,混凝土澆筑成型后,

9、應及時進行養護,才能保證混凝土的質量。目前水泥混凝土的養護主要采用澆水濕潤養護法和噴灑氯化橡膠類養護劑養護法。按照我們的實踐經驗,兩種養護方法均有其優缺點,因此在實際操作時,應針對各自的優缺點按工程的實際需要進行選擇。1、傳統濕潤養護法的優缺點及注意事項。水泥混凝土養護的最終目的是保證其有足夠水分,傳統濕潤養護法采用直接澆水的方式,其水分一般能得到有效保證。然而,濕潤養護法用水量大,需要大量的草袋和人員,需不停澆水,且布管布線等不便于現場管理,稍有疏忽,便容易出現質量問題和安全問題。因此,采用這種養護法一定要保證水源的供應及人員的到位。2、養護劑養護法的優缺點。這種方法是將氯化橡膠類養護材料噴

10、涂到澆筑完畢的混凝土表面,形成封閉層,使混凝土表面的毛細孔與外界隔絕,內部水分不致蒸發散失,從而保證混凝土內部的水化反應持續進行。這種方法方便簡易,節省勞動力和水資源,且對其它工序影響較小。但是,養護劑養護法受養護材料性能質量的制約,且對操作的規范性要求較高,因此往往并不能達到理想的效果。比如在2000年國道207線化州路段改建工程中,我們就采用噴涂養護劑的方法對路面進行養護。我們同期制作了兩組砼試件,采用兩種不同養護法進行養護,28天后進行抗折試驗,然而,試驗結果顯示,采用養護劑養護的試件的強度平均只有4.5Mpa左右,不能達到設計值(5.0以上的要求;而用傳統濕潤養護法養護的試件強度卻平均在5.5Mpa 以上,超過了設