影響混凝土強度的因素

1、影響混凝土強度的因素、水泥的強度和水灰比水泥的強度和水灰比是決定混凝土強度的最主要因素。水泥是混凝土中的 膠結(jié)組分,其強度的大小直接影響混凝土的強度。在配合比相同的條件下,水 泥的強度越高,混凝土強度也越高。當(dāng)采用同一水泥（品種和強度相同）時, 混凝土的強度主要決定于水灰比;在混凝土能充分密實的情況下,水灰比愈 大,水泥石中的孔隙愈多,強度愈低,與骨料粘結(jié)力也愈小,混凝土的強度就 愈低。反之,水灰比愈小,混凝土的強度愈高?；炷恋目箟簭姸扰c水灰比和水泥強度之間符合以下近似關(guān)系：feu= a afee（C/W 式中,C每立方米混凝土中的水泥用量，kg；W每立方米混凝土中的用水量，kg；feu混凝

2、土 28d抗壓強度，MPa;fee水泥的實際強度，MPa;aa, a經(jīng)驗系數(shù)，與骨料品種等有關(guān)，其數(shù)值需通過試驗求得,通常取值如下：對于碎石：a=0.46, ab=0.07。對于卵石：a=0.48, ab=0.33。fce 應(yīng)通過試驗確定。當(dāng)無法取得水泥實際強度數(shù)值時，可采用下式估計：fee二 Y c fce,k式中，fce,k水泥強度等級值，MPa;Y C木泥強度等級值的富余系數(shù)（一般取1.13）。二、骨料的影響骨料的表面狀況影響水泥石與骨料的粘結(jié)，從而影響混凝土的強度。碎石 表面粗糙，粘結(jié)力較大;卵石表面光滑，粘結(jié)力較小。因此，在配合比相同的 條件下，碎石混凝土的強度比卵石混凝土的強度高。

3、骨料的最大粒徑對混凝土 的強度也有影響，骨料的最大粒徑愈大，混凝土的強度愈小。砂率越小，混凝土的抗壓強度越高，反之混凝土的抗壓強度越低。三、外加劑和摻合料在混凝土中摻入外加劑，可使混凝土獲得早強和高強性能，混凝土中摻入 早強劑，可顯著提高早期強度;摻入減水劑可大幅度減少拌合用水量，在較低 的水灰比下，混凝土仍能較好地成型密實，獲得很高的 28d 強度。在混凝土中 加入摻合料，可提高水泥石的密實度，改善水泥石與骨料的界面粘結(jié)強度，提 高混凝土的長期強度。因此，在混凝土中摻入高效減水劑和摻合料是制備高強 和高性能混凝土必需的技術(shù)措施。四、養(yǎng)護(hù)的溫度和濕度混凝土的硬化是水泥水化和凝結(jié)硬化的結(jié)果。養(yǎng)護(hù)

4、溫度對水泥的水化速度 有顯著的影響，養(yǎng)護(hù)溫度高，水泥的初期水化速度快，混凝土早期強度高。濕 度大能保證水泥正常水化所需水分，有利于強度的增長。在20C以下，養(yǎng)護(hù)溫度越低，混凝土抗壓強度越低，但在 20C 30C范圍 內(nèi)，養(yǎng)護(hù)溫度對混凝土的抗壓強度影響不大。養(yǎng)護(hù)濕度越高，混凝土的抗壓強 度越高，反之混凝土的抗壓強度越低。五、齡期混凝土在正常養(yǎng)護(hù)條件下，其強度將隨著齡期的增加而增長。最初的 7 14d內(nèi)，強度增長較快，28d以后增長緩慢，齡期延續(xù)很長，混凝土的強度仍有 所增長。溫度對混凝土性能的影響混凝土的溫度，決定于要本身儲備的熱能，由于混凝土溫度與外界氣溫有 差別，在混凝土與周圍環(huán)境之間就會產(chǎn)

5、生熱交換，新拌混凝土熱量變化情況， 除了水泥的水化增加混凝土熱量外，其余都屬于混凝土與周圍環(huán)境的熱交換， 當(dāng)環(huán)境溫度很低時，這種熱交換會很快地降低混凝土的溫度，對新攪拌混凝土 而言，溫度降低的快慢決定了水化程度的大小，換而言之，溫度降低愈快強度 的增長愈慢。當(dāng)混凝土過早的受凍后，強度就不會再增長，尚在混凝土內(nèi)部的 游離水分也就愈高，結(jié)冰后的凍脹應(yīng)力就愈大，混凝土就容易造成破壞，混凝 土強度降低的原因，歸納起來有下列 3 個方面： 、水結(jié)冰后體積增加 9，混凝土內(nèi)游離水分愈多，凍脹應(yīng)力就愈大，凍 脹了的體積在解凍后不會縮回去，而是保留了下來。因此，新拌的混凝土受凍 后孔隙度顯著提。如果孔隙率增加

6、至 15。強度就會下降 10。當(dāng)凍脹應(yīng)力大到了 產(chǎn)生裂縫時，混凝土結(jié)構(gòu)受到破壞，強度就不會在增加了。 、在骨料周圍，有一層水膜或水泥漿膜，在受凍后，其粘結(jié)力受到嚴(yán)重 損害，解凍后也不能恢復(fù)，曾做過實驗，如果粘結(jié)力完全喪失，強度將降低 13。 、在結(jié)冰與溶解過程中，會發(fā)生水份轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象，受凍時由于混凝土表 面溫度低，先結(jié)冰產(chǎn)生凍脹壓力把水份擠向混凝土內(nèi)部。溶解過程中外部先溶 解內(nèi)部應(yīng)力大，又將水份向表面擠壓，水份反向遷移，由于水份體積的反變 化，使混凝土各組分的相對位置發(fā)生變化，這對強度還很低的新混凝土很容易 造成結(jié)構(gòu)性裂紋。在混凝土澆筑后的最初幾個小時是危險性最大的時刻，混凝 土的耐久性，可能

7、被一兩次凍融循環(huán)新嚴(yán)重?fù)p壞。通過觀察發(fā)現(xiàn)只要使新拌混 凝土還溫一定時間，讓混凝土達(dá)到一定的強度，就可以不怕凍害，由此引出受 凍害的臨界強度這一概念。臨界強度的概念定義為：新拌混凝土在受凍后再回復(fù)還溫養(yǎng)護(hù)，強度可繼續(xù)增長，并達(dá)到設(shè)計標(biāo)號 95以上時，新需要的初時強度。達(dá)到臨界強度時的混凝土已有相當(dāng)一部分拌合 水固定到已經(jīng)形成的水化物中，此時不但可凍結(jié)的水量較少，混凝土本身已具 有了一定強度，產(chǎn)生了一定的抗凍能力。目前臨界強度的概念已為許多國家接 受，并且在規(guī)范中使用。實際上混凝土的冬季施工最主要解決的是以下兩個問題。 、是防止混凝土受凍。 、提高混凝土強度，特別是早期強度。混凝土坍落度損失的原因

8、分析混凝土坍落度損失是一個普遍存在的問題。影響混凝上坍落度損失的原因是多方面的 ,且這些因素相互關(guān)聯(lián)。主要包括四個方面 :一是水泥方面 ,如水泥中的礦物成分種類、不同礦物成分的含量、堿含量的 匹配 ,細(xì)度、顆粒級配等 ;二是化學(xué)外加劑方面 ,如高效減水劑的化學(xué)成分、分子 量、交聯(lián)度、磺化程度、平衡離子濃度以及緩凝劑的種類、用量等;三是環(huán)境條件 ,如溫度、濕度、運輸時間等 ;四是混凝土木身的水灰比大小、減水劑摻入時間 次序、摻和料的品種及摻加比例。1、水泥中礦物成分的種類及其含量的影響水泥中的主要礦物成分是C3A,C4AF,C3S,C2S不同礦物成分對減水劑的吸附 作用大小不同。減水劑的主要作用

9、是吸附在水泥礦物的表面,降低分散體系中兩相間的界面自由能。提高分散體系的穩(wěn)定性。在相同條件下,水泥成分中對減水劑的吸附性大小依次為 C3A>C4AF>C3S>C2S若水泥中C3A,C4AF含量較大，則大 量減水劑被其吸附，占水泥成分較多的C3S,C2蹴顯得吸附量不足，動電電位明顯 下降,導(dǎo)致混凝土坍落度損失。這是造成摻減水劑的混凝土坍損的根木原因。所 以水泥中C3A,C4AF含量較高的混凝土坍落度損失較大，反之較小。因此,如果要 生產(chǎn)大流動度的高強混凝土，而且要求坍落度損失較小，宜優(yōu)先選用C3A,C4AF含 量較低的水泥。2、水泥中調(diào)凝劑的形態(tài)及摻加量的影響水泥粉磨時加入石膏

10、作為調(diào)凝劑是為了控制熟料中C3A的水化速率，調(diào)節(jié)水泥的凝結(jié)時間。水泥漿中的SO42主要來源是石膏，若石膏摻入量不足或當(dāng)水泥 中的水很少且水泥中的C3A,C4AF含量較高、比表而積大時,SO42在水泥漿體中 的溶出量很少 ,就會造成水泥漿體流動性的損失。直接表現(xiàn)為坍落度損失過快。 所以應(yīng)尋求最佳的石膏摻量。水泥中 C3A含量越大、堿含量越大、水泥顆粒越 細(xì),石膏的最佳摻量越大。石膏的最佳摻量還和水泥的早期水化溫度有關(guān)。摻入 不同形態(tài)的石膏對水泥水化過程的影響也是不同的。選擇最佳的石膏摻量 ,且摻 入的石膏形態(tài)搭配合理 ,可有效地避免坍損 ,從而配制出流動性好、坍落度損失小 的混凝上。3、水泥的細(xì)

11、度大小 ,顆粒級配的影響在水泥水化過程中,3-30um的熟料顆粒主要起強度增長作用，而大于60um的 顆粒則對強度不起作用，小于lOum的顆粒主要起早強作用，3um以下的顆粒只起 早強作用。小于 l0um 的顆粒需水量大。流變性好的水泥 l0um 以下顆粒應(yīng)少于 10%。顆粒越細(xì)，細(xì)顆粒越多，需水量越大，早期強度越高，這必將加劇坍損。4、環(huán)境條件及化學(xué)外加劑和摻和料的影響一般來講 ,環(huán)境溫度越高 ,水泥水化速度越快 ,導(dǎo)致混凝土的坍落度損失越大。 濕度越大 ,混凝土對外失水相對較少 ,有利于抑制坍落度損失。相同條件下 ,強度越 高,水灰比越小的混凝土坍落度損失越大。同時 ,摻加需水量小的粉煤灰對于提高 混凝土的耐久性 ,對抑制坍落度損失有利。施工現(xiàn)場混凝土試塊強度不合格1、現(xiàn)象出廠檢驗混凝土強度合格，施工現(xiàn)場交貨檢驗強度不合格，經(jīng)回彈法或取 芯樣復(fù)檢，強度合格。2、原因分析1）計量設(shè)備故障，坍落度失控，混凝土強度離散性大。2）施工現(xiàn)場取樣、試塊制作不規(guī)范。3）試塊養(yǎng)護(hù)不良，炎熱夏季試塊脫水，冬季養(yǎng)護(hù)溫度過低。3、預(yù)防措施（1）加強計量設(shè)備的保養(yǎng)，確保投料準(zhǔn)確，控制出機混凝土混合物坍落 度。（ 2）施工現(xiàn)場取樣應(yīng)在攪拌運輸車卸料過程中的 之間抽取，數(shù)量應(yīng)滿足 混凝土質(zhì)量檢驗項目所需用量的1.5 倍，且不得少于0.02m3;人工插搗成型試塊，應(yīng)分兩層裝入試模，每層裝料