劉曉紅
摘要:隨著經(jīng)濟的發(fā)展與進步,人們對生活質(zhì)量的要求不斷提高的同時,對生活環(huán)境內(nèi)的工程質(zhì)量也提出了更高的要求,這就不得不提到水泥混凝土。水泥混凝土的應用極為廣泛,對強度的要求也極為嚴格,它的強度直接影響到一個工程的整體生命,它的質(zhì)量威脅到人民的財產(chǎn)和生命安全。就當前施工行業(yè)發(fā)展來看,影響水泥混凝土強度的因素很多,這就要求我們在生產(chǎn)實踐中不斷的探究和發(fā)現(xiàn),分析和解決。因此,本文筆者將結(jié)合自身的施工經(jīng)驗和工作實踐,從影響混凝土強度的因素分析,針對這些影響因素實施相應的控制措施,僅供參考。
關(guān)鍵詞:混凝土強度;影響因素;控制措施
水泥混凝土,常簡寫為“砼”它是由膠凝材料(水泥或水泥+粉煤灰)、粗骨料(碎石或卵石)、細骨料(天然砂或人工砂)、外加劑和水經(jīng)一定的比列摻合在一起均勻攪拌,經(jīng)過一定時間的水化作用硬化而形成的人造石材。它具有和易性、耐久性、保水性、抗?jié)B、抗凍等性能。強度是混凝土最主要的力學性質(zhì)之一,工程實踐中主要關(guān)注的有抗壓強度和抗折強度??箟簭姸仁且詷藴史椒ㄖ瞥蛇呴L150mm 、100mm、200mm的立方體試件。其中邊長為150mm的立方體為標準尺寸,在標準條件下(20±2℃,相對濕度在95%以上)養(yǎng)護至28天齡期,用標準方法測定其受壓極限破壞荷載所得的混凝土抗壓強度代表值。普通混凝土受力破壞一般出現(xiàn)在骨料和水泥石的分界面上,是常見的黏結(jié)面破壞形式,其強度和原材料、配合比的內(nèi)因與生產(chǎn)、運輸、澆筑、養(yǎng)護、施工技術(shù)、試驗檢測條件等的外因是分不開的,現(xiàn)在我們就從這些內(nèi)因和外因具體去分析、解決。
一、? 影響水泥混凝土強度的因素:
(一)原材料及配合比內(nèi)因的影響
1、水泥的影響
水泥在混凝土中有著將骨料膠結(jié)成整體的重要作用。水泥的物理性能以及用量的多少是影響混凝土強度的最直接因素。水泥自身強度越高,則水化反應后形成的水泥石的強度就越高,從而配制的混凝土強度也就越高。水泥細度越大,水泥的表面積就越大,使其水化速度加快,甚至后期出現(xiàn)頸縮,降低混凝土的后期強度;另外,水泥安定性如果不合格,會引起構(gòu)筑物裂縫;水泥用量大,強度就高,但過多的水泥又會引起干縮裂縫,而且也不經(jīng)濟。
2、粉煤灰摻量的影響
粉煤灰主要是電廠燃燒中,煙囪內(nèi)所形成的灰狀顆粒物經(jīng)過一系列粉磨成為礦物摻加料。在與混凝土材料混合后,其與水泥水化產(chǎn)物 Ca(OH)2 發(fā)生一系列化學反應,生成 C-H-S 膠凝使其強度得到提升泵由于 C-H-S 膠凝是水泥的 3 倍,而Ca(OH)2 是水泥水化后形成的產(chǎn)物,并不是在澆筑完成之后就形成了,所以摻加了粉煤灰的混凝土前期強度增長較為緩慢,后期強度增長較快,一般在配置高強度的混凝土中會適量優(yōu)選摻加一些粉煤灰,它不僅能防止混凝土前期強度增長速度過快引起干縮,還能起到增加混凝土粘聚性和和易性的作用。
3、粗細骨料對混凝土強度的影響
粗、細骨料的級配、含泥量、以及粗集料的強度等指標對混凝土的強度、和易性也有很大的影響。粗細骨料的顆粒級配不均勻會造成混凝土孔隙率過大、拌合物離析、粘聚性差等現(xiàn)象。含泥量過大,會減弱水泥與骨料的粘結(jié),在構(gòu)筑物表面形成細裂縫因而影響混凝土的強度。
4、水和外加劑的影響
混凝土的拌合用水應采用飲用水。當采用其他水源時,水質(zhì)應符合國家現(xiàn)行標準。在鋼筋混凝土和預應力混凝土中要檢測水中氯離子的含量。選擇適合設計強度需求的外加劑是提高混凝土強度的有效方法之一。
5、施工中混凝土配合比計量控制的影響
施工中控制好配合比的計量,確保配合比的準確性。砂石材料的多少決定著混凝土的和易性;水灰比過大則混凝土強度降低,并引起混凝土干縮裂紋;水灰比過小,不利于振搗,造成振搗不密實也會影響混凝土強度。
(二)混凝土強度的外因影響:
1、混凝土的拌合、運輸、澆筑及養(yǎng)護對混凝土強度的影響
混凝土拌合物應均勻、顏色一致,不得有分層、離析和泌水現(xiàn)象?;炷恋臄嚢韬湍Y(jié)時間也是控制的重要參數(shù)。另外,如果混凝土在運輸過程中隨便加水,會造成水灰比增大,強度降低。在澆筑完成后要及時覆蓋養(yǎng)護,防止水分蒸發(fā)而產(chǎn)生干縮裂縫。
2、施工環(huán)境的影響
環(huán)境條件對混凝土的強度也影響也很大,比如在冬季施工時應對原材料采取加熱,措施,如果是商混應加強拌合物在運輸過程中的保溫措施,澆筑后加強對構(gòu)筑物的保溫措施。否則養(yǎng)護穩(wěn)度過低甚至降至冰點以下,水泥水化反應停止,使混凝土強度不再增長,造成強度損失。夏季高溫施工也應采取相應的降溫措施,盡量避開一天中的高溫時段施工并控制好入模溫度。
3、施工中模板對混凝土構(gòu)筑物強調(diào)的影響
在模板工程中,若是模板出現(xiàn)支撐不穩(wěn),會跑模造成構(gòu)筑物變形,并使混凝土內(nèi)部質(zhì)量出現(xiàn)問題,不僅影響強度而且影響外觀驗收。
4、混凝土抗壓強度試驗條件的影響。
試驗時的試件尺寸,時間濕度和溫度、支承狀況、和加載方式、受壓面都會影響混凝土最終強度結(jié)果。同樣的壓力試驗,尺寸越小的試件測得的結(jié)果就越高,原因在于加載時上壓頭對偏小試件上下面產(chǎn)生的保護作用更加明顯。因此不同尺寸抗壓試件測得的結(jié)果要采用不同的系數(shù)加以修正。又比如:經(jīng)多年的試驗檢測資料證明,同一批同標號的多組試件,如果選擇立方體試件的抹光面做為受壓面,測得的抗壓強度值明顯會比選擇試件的側(cè)壓面測得的抗壓強度值小約2~5MPa。加載速率快慢也會對強度帶來直接影響,加載速率高測得的強度就會越高,原因在于較快的加載速率下,試件沒有充足相應時間反應出這種變化,因而造成一種被測試件能夠有更高承受荷載能力的假象。
二、影響混凝土強度因素的控制措施
(一)加強原材料的質(zhì)量控制
對原材料的質(zhì)量應嚴加控制。包括水泥,粗、細骨料、水、外加劑等進場都要進行復檢,復檢合格后方可使用。合理選擇水泥品種,用量。水泥超過三個月后要復檢,對每批粗細骨料進場要進行顆粒級配、含泥量、泥塊含量等常規(guī)項目的檢測。改善粗、細骨料的顆粒級配,使各級粒徑的骨料、膠凝材料相互嵌擠,均勻填充混凝土的孔隙最終形成密實的強度。選擇級配良好的砂和卵石(或碎石)空隙率較小,不僅可以節(jié)省水泥,而且可以改善混凝土拌和物的和易性,提高混凝土的密實度,強度和耐久性,必要時對粗細骨料的堅固性進行檢測。
(二)加強對混凝土配合比及計量的控制。
原材料每盤稱量的偏差應符合GB50204-2002《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》中7.4.3表的要求
1、各種衡器應定期校驗,每次使用前應進行零點校核,保持計量準確;
2、當遇雨天或含水率有顯著變化時,應增加含水率檢測次數(shù), 并及時調(diào)整水和骨料的用量。
商混站應定期組織人員進行各級強度配合比配料秤準確度的校驗,確保材料加入的比例達到配合比的要求,同時還要根據(jù)原材料的變化及時試配、調(diào)整配合比,使其達到設計強度。嚴禁在運輸途中加水造成水灰比過大的情況。
(三)控制好攪拌、運輸、振搗和養(yǎng)護措施
施工中嚴格控制混凝土攪拌時間。運輸、澆筑及間歇的全部時間不應超過混凝土的初凝時間,嚴禁運輸途中加水??刂扑z比,不能過度振搗。澆筑完畢后12h 以內(nèi)對混凝土覆蓋并保濕養(yǎng)護;氣溫低于5℃時,不得對混凝土灑水養(yǎng)護。
(四)提升施工技術(shù),嚴格驗收
保證模板、支架的具有足夠的承載力、剛度和穩(wěn)定性,嚴格施工單位自檢和驗收環(huán)節(jié)??筛鶕?jù)工程結(jié)構(gòu)形式,荷載、地基類別、施工方法、施工設備和材料供應等條件及有關(guān)標準進行設計驗算,嚴把驗收環(huán)節(jié)。大體積混凝土施工中,同一施工段的混凝土應連續(xù)澆筑。
(五)摻加外加劑
摻加外加劑是提高混凝土強度的有效方法之一。比如:減水劑和早強劑對混凝土的強度發(fā)展起到顯著的作用,適當添加引氣劑可減少混凝土拌合物中的氣泡,使混凝土更加密實從而提高構(gòu)筑物的整體強度。因此,應根據(jù)設計需要摻加適合設計需求的外加劑。
(六)加強試驗檢測的規(guī)范性。
檢驗混凝土質(zhì)量的標準之一就是混凝土試塊的抗壓強度代表值。因此,在送檢混凝土試塊做抗壓試驗的同時,我們還要觀察試驗操作人員操作是否規(guī)范,若發(fā)現(xiàn)試驗人員檢測時將抹光面做為試壓面時應及時糾正,以免測得的抗壓強度值偏低。至于混凝土試件抗壓速率的控制,現(xiàn)在大部分壓力試驗機都是設置好自動控制速率的,人為操作速率過快或過慢的情況一般不會存在。
綜上所述,影響混凝土強度的因素是多方面的,在實際施工過程中要想提高混凝土的強度,一方面要達到設計強度標準,另一方面還要降低成本,提高經(jīng)濟效益,所以必須全過程的控制。需要從各環(huán)節(jié)的細節(jié)出發(fā),如果能從混凝土的原材料及配合比、拌合、生產(chǎn)、運輸、施工技術(shù)、制作試件、養(yǎng)護、試驗等全方位去控制質(zhì)量,并做好施工過程中每一個環(huán)節(jié)的驗收,層層把關(guān),就會將這些影響強度的因素減到最小,保證混凝土強度的質(zhì)量,滿足設計和使用要求。本文概述了混凝土強度各個方面的影響因素和相應的控制措施,為水泥混凝土施工全過程的管控找到了方向,希望在今后的施工過程中能更好地提高混凝土強度,產(chǎn)生一定的實用價值。
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