浅谈影响水泥混凝土结构物强度发展的因素.doc

精品文档浅谈影响水泥混凝土结构物强度发展的因素浅谈影响水泥混凝土结构物强度发展的因素 摘要：随着“十二五”规划伟大蓝图的展开，我国又进入了新一轮的高速公路快速发展阶段。广东省综合运输交通体系“十二五”规划中，全省拟定“十二五”规划时期全省安排交通运输重点建设项目189项，总投资约19838亿元，其中“十二五”时期计划完成投资约10671亿元，新增7条出省高速公路。值此高速公路浩浩荡荡发展之际，在狠抓质量，实现优质工程的大背景下，探究是何因素影响水泥混凝土强度的发展就显得尤为重要。本研究从多个方面探究影响水泥混凝土强度发展的主要因素。 关键词：水泥混凝土；强度发展；影响因素；耐久性 中图分类号：TU375 文献标识码：A 水泥混凝土（下面简称为混凝土）作为一种胶凝材料，由水泥、碎石、砂、水、外加剂按一定的比例，经搅拌、成型、养护而形成的，也称普通混凝土，它广泛用于土木工程。从其定义可以看出，混凝土的强度受多方面的影响，我们应该全面的认识到混凝土强度的影响因素，从混凝土施工原材料的品质、现场施工工艺、混凝土结构物的养护等方面去认识影响混凝土强度的因素。 原材料对混凝土结构物强度的影响 1.1水泥用量 水泥作为混凝土的主要成分之一，它的用量和质量决定了混凝土的强度发展。同样的配合比，水泥的标号愈高，混凝土强度愈高，水泥标号愈低，混凝土强度愈低。但是，并不是水泥的用量越多混凝土强度越高。在其他条件都对等情况下，混凝土强度有随着水泥用量增加而提高的可能，但当水泥用量达到某一数值时，混凝土强度不但没有提高，反而有下降的趋势，而且其产生的后果是有危害的。首先，水泥的用量过多，混凝土中的水泥过于饱和，产生过多的水化热，容易导致混凝土结构物开裂，原因在于混凝土中的水泥过于饱和之后，水泥混凝土的收缩性会变大，而收缩性变大则会直接导致混凝土开裂，影响结构物的耐久性。从经济的角度上看，如果盲目的增加水泥用量，会增加工程造价，显然是不现实的；其次，水泥的用量不宜过少。如果水泥的用量过于少，混凝土中的水泥就会处于欠缺状态，这样会造成水泥混凝土的强度严重不足，无法满足工程需求；最后，水泥本身的质量对强度的发展也是不容忽视的，混凝土的功能的实现离不开水泥的强度，而水泥强度的形成又与其质量息息相关。因此，我们在具体的施工当中要高度重视混凝土中的水泥用量及质量，只有控制好它的合适的用量，混凝土强度才会达到我们预期目标，以满足工程的实际需求，节约水泥用量的同时也保证了结构物的强度。 1.2外加剂 混凝土外加剂的添加中，大部分为高性能缓凝型减水剂、早强剂。缓凝型减水剂目的是为了减小混凝土的用水量，增加混凝土的缓凝时间，为施工创造有利条件，混凝土在后期的强度会比较高；早强剂可以提高混凝土的早期强度，但28d后其强度发展比较平缓。由于减水剂的掺入，可使混凝土在保持原有流动性的情况下，用水量减少，大幅减小水灰比，因而，混凝土内部水泥石孔隙率减小，混凝土结构得到改善，强度提高。 1.3砂率 采用合理的砂率，不仅可以增加混凝土的强度，还可以提高混凝土的和易性和耐久性。如果砂率过大，其他不变情况下，水泥浆不够包裹砂子，浆层变薄，混凝土流动性降低。在实体结构物施工中，砂率过大较重石子容易下沉，沙浆上浮，结构物的均匀性较差，在凝结的过程中容易出现塑性收缩缝，表面容易起砂。例如，箱梁梁板如果砂率大，回弹强度值会偏低，抽检的芯样实际的强度也会参差不齐。反之，如果砂率过小，水泥浆过多，石头间的空隙就会多出来，在结构物施工振捣过程中，震不起浆来，浇筑拆模后，混凝土内部容易出现蜂窝，表面容易形成麻面，钢筋保护层的作用会被减弱，混凝土结构物的强度得不到保障，其耐久性也受影响。因此，我们在混凝土的施工过程中，应该使用合理的砂率。 1.4碎石 通常情况下，在配制低中强度的混凝土时，满足标准规定要求的碎石，对混凝土强度不会产生大的影响，但随着混凝土强度的提高，对碎石的要求，也越加严格。首先，强度等级高的混凝土中碎石宜用反击破，反击破碎石是由大粒径的碎石击破成小粒径碎石而来，大石子破碎成小石子时，必然是沿着石子内部存在的薄弱层破碎，这样小石子棱角更少，更圆润，更密实，针片状含量更小，石子强度也就提高，相应的混凝土强度也提高。其次，碎石本身品质的高低也会对混凝土强度产生比较大的影响，品质高的碎石宜用在高标号混凝土，品质低的碎石宜用低标号混凝土。 2.水灰比、温度与养护对混凝土结构物强度的影响 2.1水灰比 混凝土的水灰比的设计对于水泥混凝土强度来说意义非常重大，混凝土的水灰比的设计要符合具体的的情况来设计。水灰比的设计要控制在一定的合适的范围之内。一定条件下，如果混凝土的水灰比数值过大，也就意味着混凝土中的水的成分比较多，流动性好，这种情况下会有利于混凝土的现场具体施工，但是混凝土的强度会较难以达到，有可能满足不了设计要求。如果混凝土的水灰比数值过小，混凝土的粘性会比较大，流动性比较小，此时混凝土的强度会有很大的保障，但是在这种条件下混凝土的施工难度会大大地提高。从上文可以看出，水灰比对于混凝土的各项性能的影响还是很大的，我们在具体的施工设计中要注意控制好混凝土的水灰比。 2.2温度与养护对混凝土结构物强度发展的影响 混凝土作为一种胶凝材料，在拌制的过程中主要发生的化学变化是水泥的水化反应，水泥水化速度与水泥细度有关，同时也随着温度的变化而变化，一般来说，温度越高，反应越快，强度上升也越快。但其早期强度的发展对水的需求也是非常明显的，浇筑完混凝土后，充分养护可以使混凝土进行充分的水化反应，混凝土强度增长会比较顺利。如若在浇筑后，早期没安置相关的养生装置，会造成混凝土“渴死”或干裂现象，使其强度发展迟迟上不去，一般来说混凝土养生期宜为7d14d以上，养护时应使混凝土表面均匀湿润，以减小混凝土强度的离散性。因此，混凝土浇筑后强度的增长速率，是在湿度满足要求的前提下，随着养护温度的增高而加快的。 3.现场施工工艺对混凝土结构物强度的影响 3.1浇筑混凝土前的准备工作 首先，应根据待浇筑结构物的情况、环境条件及浇筑量等制订合理的浇筑工艺方案，工艺方案应对施工缝设置、浇筑顺序、浇筑工具、防裂措施、保护层的控制等作出明确规定。其次，应对支架、模板、钢筋和预埋件等进行检查，模板内的杂物、积水及钢筋上的污物应清理干净。模板如有缝隙或孔洞时，应堵塞严密且不漏浆。这些准备工作如有一点没做好，都有可能会影响到混凝土强度的形成。 3.2混凝土浇筑时振捣次数及振捣到位 振捣的目的是施加一定的外力，以抵消混凝土中，各种混合物的内聚力，强制各种材料相互作用，相互渗透，把混凝土中的气泡排除出来、提浆充分，使其形成均匀密实的混凝土结构，以达到最高的强度，满足设计要求。振捣的方式有人工振捣跟机械振捣两种，人工振捣其弊端相对较多，为使混凝土密实，一般采用机械振捣。采用机械振捣时，控制混凝土浇筑厚度不大于30cm，并保证在上层混凝土振捣时插入下层混凝土。但振捣也不能过分，过分振捣会让混凝土产生离析和发生泌水现象，从而导致混凝土内部集料分布不均匀，反而降低了混凝土的强度。 3.3坍落度对混凝土强度的影响 混凝土的坍落度，应根据结构物的断面尺寸、钢筋含量、运输距离、浇注方法、振捣条件和气候等条件决定，在选定配合比时应综合考虑，并宜采用较小的坍落度。这是因为，一定条件下，坍落度大，混凝土强度相对低，坍落度小，混凝土强度相对高。坍落度较大时，混凝土含水相对多，混凝土随着硬化过程，水份逐渐蒸发，在混凝土内部形成空隙，水分越多，空隙越多，混凝土的密实度不大，从而降低了混凝土强度。 4.结语 影响混凝土结构物强度发展的因素比较多，并不是单一方面所能决定的，而且这些因素往往相互交叉，相辅相成，笔者在本研究中探讨了水泥混凝土强度发展的这些影响因素，如果在实际现场施工中，从试验室到现场施工人员都能把这些影响因素综合加以考虑的话，那么