影响混凝土抗压强度的因素分析

2018-02-16姚军

建筑与装饰 2018年17期

姚军

长沙荷花建设工程质量检测有限责任公司湖南长沙 410116

前言

混凝土在当代工程建设中发挥着至关重要的作用。混凝土施工质量能够对工程施工的成本、结构的安全性、人们的生命财产安全等产生直接的影响。基于此，施工单位在落实实际施工的时候一定要高度重视混凝土的施工质量。作为评判混凝土质量的关键指标之一，立方体抗压强度从某种程度上来说直接决定了混凝土施工结构的整体强度。而混凝土立方体抗压强度通常是指在荷载或者外力的作用下，单位面积的混凝土立方体可以承受的最大压力，也就是混凝土结构抵抗外力的能力。就当前实际状况而言，影响混凝土抗压强度的因素有很多，下面本文一一对其进行论述。

1 影响混凝土抗压强度的主要因素与解决对策分析

1.1 水泥强度与水灰比的影响分析

混凝土之所以具备一定的强度，是因为水泥与各种骨料相互作用下形成一定的黏结强度；不难看出，从某种意义上来看，水泥自身的强度就决定了混凝土的抗压强度。而结合相关资料我们可以知道，混凝土抗压强度与拌和混凝土过程中实际使用水泥的强度呈线性关系；换而言之，当水灰比条件保持一定时，拌和使用水泥的强度越高，则混凝土的抗压强度也越高。这就是使用高强度等级水泥制作的混凝土抗压强度要比使用低强度等级水泥制作的混凝土抗压强度高很多的根本原因。因此，在进行混凝土施工的工程中，施工单位必须综合各方面因素，选用恰当强度等级的水泥。

除此之外，水灰比也与混凝土抗压强度之间存在密切的关联。结合混凝土强度表达公式，不难看出，当水泥强度保持相同的基础上，水灰比与混凝土抗压强度之间也呈现出线性关系。即水灰比越大，则混凝土的抗压强度就越低；反之，水灰比越小，则混凝土的抗压强度就越高。基于此，在实际施工过程中，施工单位保持水灰比恒定，通过增加水泥的使用量试图来提高混凝土的抗压强度，这种方法是不正确的，也是不可取的。此时，借助提高混凝土的和易性，能够增加混凝土的形变量，进而提高混凝土的强度[1]。

总而言之，如果想要提高混凝土的施工质量与抗压强度，关键环节就是严格把控水泥的使用以及混凝土的水灰比。使用的水泥强度越高，水灰比越小，那么混凝土就会具有较高的抗压强度；而若是水灰比越高，那么混凝土中的水分就越多，就会降低混凝土的密实度，从而降低混凝土的降压强度。因此，施工单位需要最大程度降低水灰比，从而降低混凝土拌和物中游离水的含量，或者在混凝土中加入一定量的减水剂，这样同样可以提高混凝土的抗压强度。

1.2 骨料的影响分析

通常而言，在强度等级方面，粗骨料的强度明显高于水泥的强度以及水泥与骨料相互作用而形成的黏结强度；所以，粗骨料的强度往往不会影响混凝土的抗压强度。然而，若是在粗骨料中含有大量杂质，那么就会严重降低混凝土的抗压强度。除此之外，粗骨料的外在形状特征也会对混凝土的抗压强度产生不同程度的影响。即当石质强度保持一定时，碎石表面与卵石表面相比，由于前者表面相粗糙，后者表面光滑，因此前者与水泥相互作用形成的黏结强度，明显高于后者；而当水灰比或者配合比保持一定时，碎石配制而成的混凝土抗压强度也同样高于卵石配制而成的混凝土抗压强度，间接说明使用碎石能够增强混凝土的抗压强度；但是，随着水灰比的增加，其提升的幅度会明显下降。与粗骨料相比，细骨料的种类对混凝土抗压强度的影响十分有限，其中砂的质量会影响到混凝土的抗压强度；如，砂的颗粒级配越科学，则会显著提高混凝土的密实度，从而大幅提高混凝土的抗压强度。除此之外，细骨料的细度模数也会影响到混凝土的抗压强度；两者之间的关系主要表现为：细骨料细度模数越大，则颗粒就会越粗，用来包裹细骨料的水泥砂浆用量就越多，其与细骨料之间的黏结强度就越高，则混凝土的抗压强度也同等幅度增高。

综上所述，合理确定砂的颗粒级配以及粗细骨料级配，不仅能够提高混凝土拌和物的综合性能，增加混凝土的密实度，从而大幅提高混凝土的抗压强度，而且能够大幅节约施工成本[2]。

1.3 混凝土养护龄期与养护条件（湿度、温度）的影响分析

混凝土养护龄期与养护条件（湿度、温度）同样会直接影响到混凝土的抗压强度，且这些条件带来的影响相对较大，特别是会对混凝土施工前期的抗压强度带来较大的影响。通常而言，当混凝土养护过程中，养护龄期越长，养护时外界环境空气湿度越大、温度越高，则后期混凝土的抗压强度也越高。

同时，混凝土抗压强度随着养护龄期的不断延长，而随之增加，在常规养护条件与使用环境中，混凝土前期的抗压强度在施工完成后的三到七天之内，会明显增强；当时间来到施工后的第二十八天，混凝土的抗压强度基本符合设计要求的强度；自此之后，混凝土抗压强度上升的速度会不断减慢，且会在未来的几十年内不会出现混凝土抗压强度下降的现象。

在特定的温度与湿度条件下，混凝土的抗压强度会有明显的变化；即当温度维持在0～40摄氏度之间的时候，混凝土的抗压强度会随着温度的不断增高而明显增强。养护温度条件不同，混凝土抗压强度增长的幅度也会存在明显差别，外界环境温度越高，则混凝土发展的抗压强度就越高。而外界空气环境中湿度越高，则混凝土的抗压强度也越高，这是由于混凝土中的水泥会出现水化现象，而在此过程中必须确保一定的湿度，若外界空气环境湿度较低，则混凝土会出现严重的失水现象，导致混凝土密实度下降，结构之间存在明显缝隙，从而带来干缩裂缝，大幅降低混凝土使用的寿命以及抗压强度。

总而言之，只有在外界环境湿度与温度条件适宜的情况下，混凝土才可以形成较高的抗压强度。基于此，在进行实际施工的过程中，施工单位必须采取必要的防控措施，维持施工现象的温度与湿度，即冬季混凝土施工必须做好保温防冻处理措施，而夏季混凝土施工则必须做好防晒洒水保护措施。就当前实际而言，冬季混凝土施工过程中往往都会使用综合蒸养法与蓄热法来确保混凝土发展出较高的抗压强度[3]。

1.4 施工的影响分析

一般来说，混凝土制备过程中，振动方式、搅拌工艺以及水灰比等都会直接影响到混凝土最终的抗压强度。在确保工作性的基础上，尽可能减小水灰比，能够大幅提高混凝土的抗压强度。混凝土进入相应模板之后，借助合理的振捣，在激振力的影响下，混凝土中含有的气泡与水泡等会慢慢排出，混凝土各组成成分之间的距离会减小，分布也更加密实与均匀，在模板内处于正确的方位。但是，若在对混凝土进行振捣的时候，振捣不充分，混凝土中则会含有大量的气泡或者其他不足，导致混凝土的抗压强度大幅下降；尤其是针对抗渗混凝土来说，若是在振捣过程中混凝土没有振捣充分，则极易出现渗水的状况。而若是振捣过分，则会导致混凝土中粗骨料下沉，水泥浆上升，出现明显的分层离析现象，使得混凝土各种原材料无法混合均匀，无法形成较高的黏结强度，从而导致混凝土的抗拉强度下降，并且会存在严重的外观质量问题。

总而言之，混凝土施工过程中，施工单位必须采取合理的施工工艺。针对干硬性混凝土施工过程中，尽可能使用强制式搅拌机；而针对塑性混凝土施工过程中，尽可能使用自落式搅拌机。通过振捣处理，能够将混凝土振捣均匀并提高混凝土的压实度[4]。