浅析影响水泥混凝土强度的因素

浅析影响水泥混凝土强度的因素

徐俊扬

(贵州贵安建设集团有限公司，贵州贵阳550000)

摘要：水泥混凝土作为一种核心建筑原材料，在各类工程 建设中扮演着重要的角色，而强度作为水泥混凝土最重要的 功能特点，直接决定了水泥混凝土的使用范围。本文主要研 究影响水泥混凝土强度的各种因素，通过对各种主要因素的 细骨料，粗骨料是粒径大于5 mm的骨料，如碎石或卵石，细 骨料是粒径小于5 mm的骨料，如河沙或人工砂。其中粗骨 料对水泥混凝土的强度影响最为明显;粗骨料的最大粒径变 大时，骨料总表面积相应减小，则其所需包裹的水泥浆也会 分析，深入了解水泥混凝土的材料组成、生产工艺及养护条 件对其强度的影响情况，从而更好地指导施工企业在工程施 工过程中对水泥混凝土的实践操作s

关键词：水泥混凝土；强度;材料；配合比；养护条件 中图分类号:U416. 216

文献标志码:B

文章编号：1672 - 4011 (2017) 05 - 0008 - 02

DOI: 10. 3969/j. issn. 1672 -4011. 2017. 05. 0004

〇前言

水泥混凝土一般用水泥作为胶凝材料，砂石作集料，与 水按一定比例配合，经搅拌、成型、养护而得，自其问世以来 就是建筑工程最重要的结构材料，被广泛应用于房屋建筑、 市政道桥等土木工程，所以要改善水泥混凝土自身的强度主 要从其材料组成、配合比设计、养护条件这三方面来分析 研究。

1材料组成对水泥混凝土强度的影响

水泥混凝土组成材料主要有水泥、水和天然的砂、石骨

料，有时掺入一定量的掺合料和外加剂。其中，砂、石#料对 水泥混凝土起骨架作用，水泥和水形成的水泥浆体包裹在骨 料的表面并填充骨料之间的空隙。水泥混凝土凝固后，水泥 浆体起着胶粘剂作用，将粗、细骨料粘结成为一个整体，使混 凝土产生强度，成为硬度比一般石头都要大上好几倍的人造 材料。

1.1 水泥对强度的影响

水泥作为胶凝材料，是水泥混凝土中最重要的组分，水 泥混凝土正是通过水泥将粗、细骨料等固化成具有一定强度 的结构体，所以水泥强度的高低直接决定水泥混凝土强度的 高低。根据水泥混凝土的设计强度选择相应强度等级的水 泥，原则上高强度水泥对应高强度混凝±，低强度水泥对应 低强度混凝土，一般施工中，除高强度混凝土可取1倍以外， 其他的水泥强度等级为混凝土强度等级的1.5倍为宜。1.2骨料

按粒径的大小分，水泥混凝土中所用骨料分为粗骨料和

收稿日期=2017 -02 -26

作者简介:徐俊扬（1987 -)，男，贵州遵义人，本科，助理工程师，主要 研究方向：建设工程管理。

减少，因此，在混凝土和易性一定的情况下，相同的水泥用暈 能够提高水泥混凝土的强度。理论上，所选混凝土用粗骨料 的粒径越大越好，但实际情况下要考虑到混凝土结构的截面 尺寸，一般情况下，最大粒径不得大于钢筋间最小净距的3/4 且不得大于结构截面最小尺寸的1/4 Q

2配合比对水泥混凝土强度的影响

水泥混凝土在大批量的生产拌制之前要进行最佳配合

比的试验和计算，最佳混配合比是指单位成本最低的情况下 满足混凝土必须的各项工作性能（尤其是抗压强度）的配合 比，所以设计出来的混凝土配合比既要节约成本又要满足其 必须的强度要求，这就需要通过调节混凝土材料间的配比关 系试配出最佳配合比，即按重暈比水泥：砂子：石子=1: X: y 表示，1份水泥对应x份细骨料和y份粗骨料，水泥混凝土的 强度直接受这个比例公式控制。根据鲍罗米公式:Fcu.O = A -Fce( C/W - B);式中，Feu. 0为混凝土所要求的配制强度； Fee为水泥实际强度（MPa) ; C/W为配合比值;A，B为常数Si

这是一个半经验半理论的公式，由此公式可以看出：水泥混 凝土的试配强度（Feu. 〇)与其配合比（W/C )成线性关系，配 合比值越小，水泥用量越大，所配制的混凝土强度越高。但 是在配合比设计过程中不能一味地追求配合比最小化，还应 充分考虑到水泥混凝土的其他性质也要满足要求，如混凝土 的和易性、耐久性以及成本控制的要求，不能浪费资源。

3养护条件对水泥混凝土强度的影响

当材料组成和施工工艺一致时，水泥混凝土的强度主要

取决于养护条件。混凝土的养护是指混凝土浇筑后，在一定 时间内采取措施对外露面保持适当温度和湿度，使混凝土达 到良好的硬化条件。3.1 养护温度

混凝土的养护方法主要是自然养护和蒸汽护，混凝土 浇筑之后，不管采用哪种养护方法进行养护，都要重点加强 养护环境中湿度和温度的控制。如果温度过高，尤其是夏天 天气热或者大体积混凝土的浇筑，混凝土内的温度都较高， 这会让混凝土中的水分过早过快地蒸发，必然使混凝土内水 泥由于大量的缺水而水化不良，与此同时，混凝土内的水化

(下转第13 I

)

第43卷第5期 2017年5月

Sichuan Building Materials

x)7=4. 854^/(25.527 + 5

结束语

^ I*)

Vol.43,N〇.5

May, 2017

紫外线的吸收度，此种方式的效果要明显优于所使用的传统 预氯化技术所能够实现的效果。

3.4高锰酸钾复合药剂去除低温低浊度水中微量有机污染物

饮用水的原水在低温低浊且受到严m污染的条件下是 公认难处理的水体。，高锰酸钾复合药剂进行预处理与聚合 氯化铝进行共同处理时所使用的工艺对水体当中所富含的 有机物种类以及数u等均能产生较好地去除效果。3. 5 高锰酸钾粉末与活性炭联用

由于高锰酸钾的预氧技术具有一定的局限性，主要表现 为对部分难以被氧化掉的有机物不能很好地去除，同时在酸 性环境中进行氧化反应时出现有碱基致突变物。与高锰酸 钾联用的处理技术中，活性炭吸附为首选技术。粉末活性炭 具有基建投资低，现有工艺流程无需改变以及使用方便灵活 等优点，尤其适用于原水水质由于季节而发生的变化较大的 情况。

参考文献：[1 ]

高锰酸钾及其复合药剂其对于去除水的有机污染物、除 藻、除嗅以及强化混凝等方面效果显著，同时具有高效、经济 以及简单易行的特点。Xt高锰酸钾及其复合药剂以及曝气 生物的滤池联用，在此基础上借助曝气生物滤池所具有的流 程短，能耗低及高质量出水等特征，对原水的微污染进行处 理、中水回用以及难降解生物有机物的去除等展开研究，以 期发挥化学氧化预处理与生化处理的协同作用@

[ID：004243]

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4高锰酸盐复合药剂强化混凝处理实例

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高浓度的有机物废水污染地表水展开一定的试验以及研究。 试验研究结果表明，单独使用硫酸亚铁氯化法进行混凝的处

理时，原水当中的CODMn浓度增加从而使得混凝的效果降 低，混凝曲线所对应的最佳投药量的范围变窄且处理之后的 水质较难达标•,高锰酸盐复合药剂的强化混凝效果显著，为 保障其性能的良好发挥，需要注意投加时所使用的方式，其 在硫酸亚铁混凝剂之后再进行投加能达到混凝效果的最佳; 高锰酸盐复合药剂的最佳投量与原水CODMn的关系符合双 矩形的双曲线方程即：(上接第8页）

反应速率会加快，也会导致不均匀的水化产物阻止水泥与水 的接触，使得水泥水化不完全，从而使得混凝土强度发展缓 慢，甚至停止发展。大体积混凝土养护的时候，如果不采取 有效地散热措施，内部温度急剧升高，会产生有害的热应力 使混凝土内部产生裂纹，导致结构发生缺陷，从而降低混凝 土强度。但也不是说温度越低越好，相关研究资料表明，当 环境温度低于-l〇°C时，水泥的水化反应将无法进行，一般 情况下，0°c以下后水就凝结成冰了，俗称混凝土冻伤，混凝 土的强度将不再继续发展，所以施工实践中严禁混凝出早期 冰冻受伤。3.2养护湿度

养护湿度对混凝土强度的影响与温度类似。T.C. Pow-

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凝土中水分过早过快地蒸发，会导致混凝土成型之后出现干 缩裂缝，还会在表面形成片状或粉状脱落&所以混凝土浇筑 后应及时养护。在其他养护条件不变的情况下，水泥混凝土 的强度初期增长最快，且随着养护时间的增长逐渐提高u相 美文献指出，混凝土强度的变化与养护时间的对数成正比关 系，具体公式如下；

式中，R„为n天龄期混凝土的抗压强度，MPa; R28为28 d龄期混凝±的抗压强度，MPa; Ign、Ig28为n ( n > 3 )和28 d

的常用对数。

4结语

影响水泥混凝土强度的因素非常多，本文主要结合施工

^S 的研究结果指出，相对湿度小于 80% 时，水泥水化反应将

趋于停止。所以在混凝土早期养护过程中，应保持养护环境 足够的湿度，使水泥水化反应充分发生s可以采取覆盖薄膜 布或浇水等方*式保证养护湿度，从而提高水泥混凝土的成型 强度。

根据GB/T50081 -2002《普通混凝土力学性能试验方法 标准》中规定，混凝土养护的标准环境应该是温度为（20 ±

实践经验总结和理论分析方法，阐述了影响水泥混凝土的几 大因素，比较全面地分析了水泥混凝土强度的影响因子s

[ID：004009]

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2) °C，湿度为95%以上。即混凝土浇筑之后，养护环境的温

度和湿度越接近标准环境，成型猜的混凝土强度越高。3.3 养护时间

水泥混凝土在浇筑之后，初期阶段的养护非常重要#混

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