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2021
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混凝土強度影響因素
作者：
1.(一)混凝土的強度
強度是混凝土***重要的性質(zhì)，混凝土的其他性能與強度均有密切關(guān)系，混凝土的強度也是配合比設(shè)計、施工控制和質(zhì)量檢驗評定的主要技術(shù)指標(biāo)。
根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010-2002)，混凝土的強度等級應(yīng)按立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值確定，混凝土立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值系指標(biāo)準(zhǔn)方法制作養(yǎng)護的邊長為150mm的立方體試件，在28天齡期用標(biāo)準(zhǔn)方法測得的具有95%保證率的抗壓強度?；炷翉姸鹊燃壍膭澐种饕菫榱朔奖阍O(shè)計、施工驗收等。強度等級的選擇主要根據(jù)建筑物的重要性、結(jié)構(gòu)部位和荷載情況確定。
2.①影響混凝土強度的主要因素。
影響混凝土強度的因素很多，從內(nèi)因來說主要有水泥強度、水灰比和骨料質(zhì)量;
(1)水泥強度和水灰比：
混凝土的強度主要來自水泥石以及與骨料之間的粘結(jié)強度。水泥強度越高，則水泥石自身強度及與骨料的粘結(jié)強度就越高，混凝土強度也越高，試驗證明，混凝土與水泥強度成正比關(guān)系。
水泥完全水化的理論需水量約為水泥重的23%左右，但實際拌制混凝土?xí)r，為獲得良好的和易性，水灰比大約在0.40～0.65之間，多余水分蒸發(fā)后，在混凝土內(nèi)部留下孔隙，且水灰比越大，留下的孔隙越大，使有效承壓面積減少，混凝土強度也就越小。另一方而，多余水分在混凝土內(nèi)的遷移過程中遇到粗骨料時，由于受到粗骨料的阻礙，水分往往在其底部積聚，形成水泡，極大地削弱砂漿與骨料的粘結(jié)強度，使混凝土強度下降。因此，在水泥強度和其他條件相同的情況下，水灰比越小，混凝土強度越高，水灰比越大，混凝土強度越低。但水灰比太小，混凝土過于干稠，使得不能保證振搗均勻密實，強度反而降低。試驗證明，在相同的情況下，混凝土的強度( Mpa)與水灰比呈有規(guī)律的曲線關(guān)系，而與灰水比則成線性關(guān)系。
(2)骨料的品質(zhì)：骨料中的有害物質(zhì)含量高，則混凝土強度低，骨料自身強度不足，也可能降低混凝土強度。
1. 骨料有害雜質(zhì)含量。細(xì)骨料中的有害雜質(zhì)主要包括兩方面：①粘土和云母。它們粘附于砂表面或夾雜其中，嚴(yán)重降低水泥與砂的粘結(jié)強度，從而降低混凝土的強度、抗?jié)B性和抗凍性，增大混凝土的收縮。②有機質(zhì)、硫化物及硫酸鹽。它們對水泥有腐蝕作用，從而影響混凝土的性能。因此對有害雜質(zhì)含量必須加以限制?！督ㄖ蒙啊?GB/T14684-2001)
2. 顆粒形態(tài)及表面特征。粗在巖石破碎生產(chǎn)碎石的過程中往往產(chǎn)生一定量的針、片狀，使骨料的空隙率增大，并降低混凝土的強度，
從外因來說，則主要有施工條件、養(yǎng)護溫度、濕度、齡期、試驗條件和外加劑等等。分析影響混凝土強度各因素的目的，在于可根據(jù)工程實際情況，采取相應(yīng)技術(shù)措施，提高混凝土的強度。
1.施工條件：施工條件主要指攪拌和振搗成型。一般來說機械攪拌比人工攪拌均勻，因此強度也相對較高;攪拌時間越長，混凝土強度越高，如圖4-13。但考慮到能耗、施工進度等，一般要求控制在2～3min之間;投料方式對強度也有一定影響，如先投入粗骨料、水泥和適量水?dāng)嚢枰欢〞r間，再加入砂和其余水，能比一次全部投料攪拌提高強度10%左右。
一般情況下，采用機械振搗比人工振搗均勻密實，強度也略高。而且機械振搗允許采用更小的水灰比，獲得更高的強度。此外，高頻振搗，多頻振搗和二次振搗工藝等，均有利于提高強度。
2.養(yǎng)護條件：混凝土澆筑成型后的養(yǎng)護溫度、濕度是決定強度發(fā)展的主要外部因素。
養(yǎng)護環(huán)境溫度高，水泥水化速度加快，混凝土強度發(fā)展也快，早期強度高;
若溫度在冰點以下，不但水泥水化停止，而且有可能因冰凍導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)疏松，強度嚴(yán)重降低，尤其是早期混凝土應(yīng)特別加強防凍措施。
?、? 1.混凝土的立方體的養(yǎng)護。根據(jù)我國《普通混凝土力學(xué)性能試驗方法》(GBJ81—85)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護條件為溫度20±2℃，相對濕度95%以上;標(biāo)準(zhǔn)齡期為28天。在上述條件下測得的抗壓強度值稱為混凝土立方體抗壓強度，以 表示。其測試和計算方法詳見試驗部分?；炷翝仓戤吅?，應(yīng)及時采取有效的養(yǎng)護措施：
a、應(yīng)在澆筑完畢后的12h內(nèi)混凝土加以覆蓋并保濕養(yǎng)護;
b、混凝土澆水養(yǎng)護的時間：對采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥拌制的混凝土，不得少于7d;對摻用緩凝外加劑或有抗?jié)B要求的混凝土，不得少于14d;
c、澆水次數(shù)應(yīng)能保持混凝土處于濕潤狀態(tài);
d、采用朔料布覆蓋養(yǎng)護的混凝土，其敞露的全部表面應(yīng)覆蓋嚴(yán)密，并應(yīng)保持朔料布內(nèi)有凝結(jié)水;
e、混凝土強度達到1.2N/mm2前，不得在其上踩踏或安裝模板及支架;
?、?混凝土表面不宜澆水或使用塑料布覆蓋時，宜涂刷養(yǎng)護劑。
濕度通常指的是空氣相對濕度。相對濕度低，空氣干燥，混凝土中的水分揮發(fā)加快，致使混凝土缺水而停止水化，混凝土強度發(fā)展受阻。另一方面，混凝土在強度較低時失水過快，極易引起干縮，影響混凝土耐久性。因此，應(yīng)特別加強混凝土早期的澆水養(yǎng)護，確?；炷羶?nèi)部有足夠的水分使水泥充分水化。根據(jù)有關(guān)規(guī)定和經(jīng)驗，在混凝土澆筑完畢后12h內(nèi)應(yīng)開始對混凝土加以覆蓋或澆水，對硅酸鹽水泥、普通水泥和礦渣水泥配制的混凝土澆水養(yǎng)護不得少于7天;對摻有緩凝劑、膨脹劑、大量摻合料或有防水抗?jié)B要求的混凝土澆水養(yǎng)護不得少于14天。
?、? 齡期是指混凝土在正常養(yǎng)護下所經(jīng)歷的時間。隨養(yǎng)護齡期增長，水泥水化程度提高，凝膠體增多，自由水和孔隙率減少，密實度提高，混凝土強度也隨之提高。7D內(nèi)強度增長較快，而后增幅減少，28天以后，強度增長更趨緩慢，但如果養(yǎng)護條件得當(dāng)，則在數(shù)十年內(nèi)仍將有所增長。
?、? 試件形狀：主要指棱柱體和立方體試件之間的強度差異。由于“環(huán)箍效應(yīng)”的影響，棱柱體強度較低，這在前面已有分析。
?、? 表面狀態(tài)：表面平整，則受力均勻，強度較高;而表面粗糙或凹凸不平，則受力不均勻，強度偏低。若試件表面涂潤滑劑及其他油脂物質(zhì)時，“環(huán)箍效應(yīng)”減弱，強度較低。
?、?加載速度：根據(jù)混凝土受壓破壞理論，混凝土破壞是在變形達到極限值時發(fā)生的。當(dāng)加載速度較快時，材料變形的增長落后于荷載的增加速度，故破壞時的強度值偏高;相反，當(dāng)加載速度很慢，混凝土將產(chǎn)生徐變，使強度偏低。
⑦.提高混凝土強度的措施。根據(jù)上述影響混凝土強度的因素分析，提高混凝土強度可從以下幾方面采取措施：
(1)采用高標(biāo)號水泥。
(2)盡可能降低水灰比，或采用干硬性混凝土。
(3)采用優(yōu)質(zhì)砂石骨料，選擇合理砂率。
(4)采用機械攪拌和機械振搗，確保攪拌均勻性和振搗密實性，加強施工管理。
(5)改善養(yǎng)護條件，保證一定的溫度和濕度條件，必要時可采用濕熱處理，提高早期強度。特別對摻混合材料的混凝土或用粉煤灰水泥、礦渣水泥、火山灰水泥配制的混凝土，濕熱處理的增強效果更加顯著，不僅能提高早期強度，后期強度也能提高。
(6)摻入減水劑或早強劑，提高混凝土的強度或早期強度。
(7)摻硅灰或超細(xì)礦渣粉也是提高混凝土強度的有效措施。
備注：施工質(zhì)量和養(yǎng)護條件。攪拌均勻、振搗密實是混凝土強度的重要保證。適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護溫度和澆水養(yǎng)護是保證混凝土強度的基本措施。如果振搗不密實留下蜂窩、空洞，強度就嚴(yán)重下降，如果溫度過低產(chǎn)生凍害或溫度過高產(chǎn)生溫度裂縫，強度嚴(yán)重降低，結(jié)構(gòu)質(zhì)量影響較大。如果澆水養(yǎng)護不足，混凝土產(chǎn)生干縮裂縫，也嚴(yán)重降低混凝土性能。因此，要保證混凝土良好的性能，施工養(yǎng)護是一個極其重要的環(huán)節(jié)。
2023-09-20
2023-08-16
2022-05-16
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四川宇砼集團總部位于成都市雙流區(qū)蛟龍工業(yè)園東升路88號，集團主要從事集新型混凝土綠色外加劑的研發(fā) 、生產(chǎn) 、銷售和技術(shù)服務(wù)為一體的建筑特殊材料生產(chǎn)，室內(nèi)外裝飾裝修工程設(shè)計、混凝土拌合站、建筑工程施工及建筑材料綠色節(jié)能循環(huán)利用技術(shù)的研發(fā)及應(yīng)用。
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