影响混凝土抗压强度的主要因素及改善措施

影响混凝土抗压强度的主要因素及改善措施

作者：赵祝栋

来源：《中小企业管理与科技·上旬刊》2014年第11期

摘要：从施工技术的角度对影响混凝土抗压强度的主要因素进行了分类，并分析了各类因素对混凝土抗压强度的影响关系，最后提出了改善措施。 关键词：混凝土 抗压强度 因素 改善措施

混凝土的力学性质是判断硬化后混凝土质量的重要标准，包括强度和变形。强度是混凝土最重要的力学性质。混凝土强度与混凝土的各项性能密切相关。一般来讲，混凝土强度越大，混凝土的刚度、不透水性、抗风化及耐蚀性也越高，通常用混凝土强度来评定和控制混凝土的质量。

1 影响混凝土抗压强度的主要因素

对于普通混凝土来说，骨料和水泥石界面是受力破坏高发部位，并且以粘结面破坏为主。除此以外，水泥石强度较低时也常常出现水泥石自身破坏。由此可总结出影响混凝土强度的两个关键因素：一是水泥石强度，二是骨料与水泥石之间的粘结强度。根据实际施工经验得知，这两项因素的形成主要取决骨料性质、水泥实际强度、水灰比，以及施工质量、养护效果。 1.1 组成材料和配合比 ①水泥实际强度与水灰比。在施工中，水泥强度的形成主要取决于水泥实际强度及水灰比的控制。水灰比一定，混凝土强度与水泥实际强度成正比关系。水泥实际强度越大，硬化水泥石强度就越大，骨料之间更易于胶结，由此形成高强度的混凝土。假设水泥实际强度一定，水灰比越小，水泥石强度越大，与骨料粘结力就越大，由此也能形成高强度的混凝土。如果水灰比太小，混合料粘稠度过大，不易振捣密实，难免出现蜂窝或孔洞，这就大大降低了混凝土强度。②骨料的选择。水泥石与骨料的粘结度取决于骨料的表面状况，水泥石与骨料粘结度差，必然降低混凝土强度。一般来讲，选用有粗糙表面的碎石能够增强水泥石与骨料之间的粘结性，最终可提高混凝土强度；若采用有光滑表面的卵石，则会降低骨料和水泥石之间的粘结性，继而降低混凝土强度。鉴于此，在配合比一定的条件下，尽量选择碎石混凝土。在水灰比低于0.4的条件下，卵石混凝土与碎石混凝土在强度上往往呈现明显的差异。另外，选择骨料时还须注意骨料最大粒径。最大粒径越大的骨料往往混凝土强度越小。使用水灰比较低的中强混凝土或高强混凝土时，骨料最大粒径的选择尤为重要。③外加剂与掺合料。将适量的外加剂掺入混凝土中，能够提高混凝早强和高强性能。掺有早强剂的混凝土往往早期强度较好；拌和混合料时掺适量减水剂，可减少掺水量。当水灰比较低时，可确保混凝土成型良好，并且可得到较高的28d强度。掺合料能够提高水泥石密实性，增大骨料和水泥石之间的粘结度，使混凝土长期强度有所提高。因此，若想提高混凝土强度和性能，可在拌和混合料时考虑添加高效减水剂和掺合料。

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

1.2 养护条件 浇筑后的混凝土主要依靠水泥水化作用而逐渐凝结硬化。一般来讲，只有温湿度条件达到一定标准时，水泥才能水化。鉴于此，混凝土浇筑后必须按施工要求加强养护，以确保混凝土快速硬化，提高强度。养护的温度和湿度对混凝土抗压强度影响比较大。在正常养护的条件下，龄期越长，越有利于混凝土强度的形成。养护初期7～14天内，混凝土强度明显提高，14天后强度的形成速度渐缓，28天时强度达标。28天后，混凝土强度依然在增长，这个过程往往延续数十年。

1.3 试验条件对混凝土强度的影响 混凝土配合比相同，试件尺寸与所测得的混凝土强度呈正相关。试件尺寸越大，其内部所涵盖的缺陷越多，导致有效受力面积的减小及应力集中，测得混凝土强度就越低。按照国标规定，测试混凝土强度所用标准试件必须是

150mm×150mm×150mm的立方体。若所用试件与国标不符，应将所得抗压强度乘以规定的换算系数得出准确的测试结果。假设采用受压面积相同但高度不同的试件，则试件高宽比越大，所测得的抗压强度就越小。另外，试件的受力破坏形式及其所测得的强度与试件表面有、无润滑剂有必然联系。用受压面涂抹油脂类润滑剂的试件施测，试件受压时所测得的环箍效应偏小，试件将产生直裂破坏，所得强度就越小。 2 提高混凝土强度的主要措施

①混凝土配合比不变，可通过提高水泥强度等级来增大混凝土强度。使用早强型水泥有助于增大混凝土早期强度，以满足快速施工的要求。②控制水灰比，或使用需水量小的干硬性砼施工。施工时，一般通过降低水灰比来提高混凝土强度。适当降低水灰比，可有效控制浆集比和水泥浆层厚度，使集料的骨架作用得到充分发挥，最终能增强混凝土强度。③优化设计工艺流程，混合料拌和振捣机械化。如采用机械搅拌和强力振捣，都可使混凝土拌合物在低水灰比的情况下更加均匀、密实地浇筑，从而获得更高的强度。近年来，国外研制的高速搅拌法、二次投料搅拌法及高频振捣法等新的施工工艺在国内的工程中应用，都取得了较好的效果。④选择级配优良、砂率适中的高强度碎石。⑤采用湿热处理养护混凝土。a蒸汽养护：将混凝土放在温度低于100°C的常压蒸汽中进行养护。一般混凝土经过16～20h蒸汽养护，其强度可达正常条件下养护28d强度的70%～80%。b蒸压养护：将静停8～10h的混凝土构件放在温度175°C、0.8MPa的蒸压锅中进行养护。⑥适量添加外加剂和掺合料。要获得早强、高强混凝土，必须在拌和混合料时添加外加剂。早强剂能够提高混凝土早期强度。添加减水剂，尤其高效减水剂，可降低掺水量，提高混凝土耐久性的同时可确保混凝土强度达标。 参考文献：

[1]OLDER I， SKALNY J.Hydration of tricalcium silicate at elevated temperatures[J].Journal of Applied Chemistry， Bio-

technology，1973（23）：37-43.

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

[2]陆建秋.探讨建筑质量监督管理中存在的问题及对策[J].管理科学，2010（2）. [3]李卫，过镇海.高温下混凝土的强度和变形性能试验研究[J].建筑结构学报，1993（2）. 作者简介：

赵祝栋（1978-），男，江苏兴化人，助理工程师。