浅谈提高混凝土强度稳定性的方法

1、浅谈提高混凝土强度稳定性的方法混凝土是一种非常重要的建筑材料，在工业与民用建筑、市政、国防建设中发挥着十分重要的作用。在混凝土生产质量控制过程中，试验所得出的强度数据，很有可能出现数据不完全一致的 “高、低 ”现象，可以称其为具有一定的 “波动性” 。混凝土强度的数据波动比较小时，充分说明混凝土本身的质量比较稳定，生产控制水平较高；反之则说明混凝土自身的质量稳定性比较差。 如果强度稳定， 那么标准偏差就少，根据混凝土配制强度公式fcu,o > fcu,k+1.645配制混凝土时就可以适当降低配制强度，达到减少水泥用量，节约成本的目的。这里对混凝土配料所用的原料的选用、 生产过程控制、 标

2、准试块的制作与养护、 试块的破型等方面进行分析与控制， 从而达到确保强度的稳定性。1 混凝土原材料的质量控制1.1 水泥的质量控制水泥是生产混凝土最重要的原材料， 水泥的质量状况直接影响混凝土的质量。 目前， 大部分混凝土公司是采用硅酸盐水泥或者是普通硅酸盐水泥。 在选用水泥时一定要优先选用日产 5000T 及以上的新型干法窑生产的水泥， 其次要固定使用同一厂家同一品种的水泥， 保持水泥胶砂强度的相对稳定性， 这样可以减少混凝土强度的波动。 在选择水泥品种时应优先选用硅酸盐水泥（ PII） ，因为硅酸盐水泥在生产过程中掺的混合材较少， 不同批次的混合材的活性是不同的， 掺量越大对水泥的强度影响

3、越大。 不管用哪种水泥都必须严格按照相关标准 的要求进行入场检测，如安定性、标准稠度需水量、胶砂强度等。待其安定性与早期强度（ 3 天后方可确定）合格之后，并根据回归方程预测其 28d 强度发展趋势， 确认合格后方可使用。 根据不同强度的水泥设计不同配方，不宜长期固定。另外要选用需水量少的水泥，水泥与外加剂的适应性要好。1.2 骨料的质量控制生产混凝土有粗、细两种骨料。粗骨料主要选用连续级配碎石，碎石的针片状含量应小于10。如果碎石的级配不好或针片状含量太高就会影响混凝土的和易性和密实度， 也会影响混凝土的强度。 碎石中石粉的含量对混凝土的强度有比较大的影响。 实际证明： 碎石中石粉含量大时，

4、单方混凝土的用水量会大增，坍落度损失会很大，混凝土的强度会降低。 必须要增加水泥用量或加大外加剂掺量才能正常生产。细骨料一般为河砂。生产普通混凝土一般使用细度模数为2.52.8的中砂（泵送混凝土用砂通过0.3mm筛孔，颗粒不宜小于15%）, 太细的河砂用水量会变大，强度会变低，且容易收缩开裂，太粗会影响混凝土的和易性。 由于河砂资源当前面临着紧缺的现象， 人工砂和山砂的使用日益增多。 含泥量高的砂对混凝土的强度影响很大， 含泥量越大，用水量也就越大。另外，砂含泥量大，外加剂的减水作用也受到很大的影响，最终会导致强度有很大的波动。因此，在骨料控制方面主要是控制碎石的石粉含量、颗粒级配、针片状含量

5、，砂的细度模数、含泥量等。1.3 粉煤灰的质量控制从 20 世纪 70 年代开始， 粉煤灰在混凝土行业已经有了广泛的应用。 人们利用粉煤灰来配制混凝土， 是因为优质的粉煤灰对于混凝土的力学性能、 耐久性能以及工作性能的提高是十分显著的。 首先是因为粉煤灰在掺入混凝土中可取代部分水泥，降低了生产成本；其次，粉煤灰的掺入使混凝土的和易性得到明显改善， 而且粉煤灰在混凝土中能够与水泥的水化产物进行二次水化反应， 从而使所配制出来的混凝土更致密， 混凝土各项物理力学性能更优越。 粉煤灰能够提高混凝土的强度，是因为粉煤灰中含有大量的硅、铝氧化物，这些硅、铝氧化物能够与水泥的水化产物进行二次水化反应。粉煤

6、灰的颗粒越细，能够参与二次水化反应的界面增加了， 因为粉煤灰单位重量的比表面积提高了。 细度更小的粉煤灰在混凝土中能够分散得更均匀， 二次水化反应也更充分。龄期越长，反应越完全，混凝土越密实，混凝土强度也越高。因此， 控制粉煤灰的细度是很重要的。需水量比是评定粉煤灰对混凝土强度贡献的一个重要指标。 需水量比与混凝土早期强度的相关性比比后期的强度相关性更高。 需水量比越少说明粉煤灰的质量越好， 能起到物理减水的作用。 优质粉煤灰的作用还与其颗粒结构的形态有关。 优质粉煤灰中含有70%以上的球状玻璃体，这些球状玻璃体表面减小了摩擦阻力，有效改善了混凝土的和易性。除此之外，一定程度上还能有效地降低混

7、凝土的水化热与收缩， 同时还能够增强混凝土的抗渗性与耐腐蚀性等多种性能。 因此， 在粉煤灰的质量控制方面主要是细度（筛余小于25%） 、需水量比（小于105%） 、烧失量4%） 、抗压强度比（不小于70%） ，而且质量要稳定，一定要选用大厂的原状粉煤灰。1.4 外加剂的质量控制外加剂的主要作用是减少用水量、缓凝、增强，还能改善拌合物的性能，提高混凝土的耐久性。外加剂的减水率高，单方混凝土的用水量就可以降下来， 可以有效的保证混凝土强度。 新拌混凝土中一定量的气泡可以起到轴承的作用，坍落度一般会增大，有利于泵送。硬化混凝土内均匀分布的细小孔隙， 可以阻断混凝土内部水分及有害物质的迁移， 还可吸收

8、混凝土受冻融时的压力， 从而提高抗渗能力和抗冻能力， 但是含气量太高就会影响强度。 不同的外加剂对混凝土强度增长的作用是不同的，即抗压强度比是有一定差异的。因此，对外加剂的的减水率、抗压强度比、含气量一定要严格控制，并保持相对的稳定。2 混凝土生产过程质量控制提高混凝土强度的稳定性最重要的是生产过程控制， 就算原材料再稳定，如果生产过程没有控制好，强度还是不稳定的。在生产过程中因计量设备、 原材料等方面的原因会产生一定的波动。 生产控制主要从水灰比、坍落度、砂率三方面入手。理论配合比在试验室做试配时强度不会有太大的偏差， 但是生产过程就不一样了， 同一个配方生产的混凝土强度可能会相差很大。强度

9、相差很大的原因是多方面的，与水泥的胶砂强度、粉煤灰的活性、取样时的坍落度、生产时实际水灰比等都有关， 但是最重的因素应该是水灰比的变化。 实际生产过程中因水泥的需水量、砂的细度及含泥量、粉煤灰的需水量比、石粉含 量、 外加剂的减水率等变化会导致实际用水量的变化， 从而引起强度的变化。 在生产过程中控制水灰比是非常重要的。 有条件的要建设封闭式砂、石堆场，避免因天气变化而影响砂、石含水率。每班次检测砂石含水率至少一次。 生产控制所用的砂、 石含水率要与实测值保持一致， 如果两者有较大的偏差时应及时分析原因。 同时要对配合比进行调整，如增加水泥用量、 增大外加剂掺量、调整砂率和粉煤灰的取代率等。

10、为了控制生产成本， 通常情况下是增加外加剂掺量提高减水率来控制水灰比。 只要水灰比波动较少， 那么强度不会有太大的波动。另一方面就是要严格控制混凝土的坍落度， 取样成型时的坍落度要在设计要求的范围内。如果实际坍落度比设计坍落度小，强度就会高；如果实际坍落度比设计坍落度大，强度就可能会低。因此，在生产过程控制中， 最重要的是控制水灰比和坍落度在设计要求的范围内。 最 终将C20以下的强度标准差控制在小于 3, C20C40的强度标准差 控制在小于3.5, C45及以上的强度标准差小于 4。3 标准试块的制作与养护试块的制作与养护对强度也有很大的影响。 成型试块所用试模一定要符合要求， 不得有变形

11、或开裂。 根据混凝土拌合物的稠度确定混凝土的成型方法。取样量应多于试验所需量的 1.5 倍，且不能小于20L,成型前要翻拌均匀。坍落度不大于70mm的混凝土宜用振动台振实。 振动成型时将混凝土拌合物一次装入试模， 装料时应用抹刀沿各试模壁插捣， 并使混凝土拌合物高出试模口， 振动时试模不得有任何跳动，振动应持续到表面出浆为止，不得过振。坍落度大于 70mm 的宜用捣棒人工捣实。 成型时混凝土拌合物应分两层装入模内， 每层 的装料厚度大致相等，插捣就应按螺旋方向从边缘向中心均匀进行，每层插捣次数在10000mm2截面内不得少于12次，插捣后应用橡皮 锤轻轻敲击试模四周。试块成型后静置12天后拆模

12、，在拆模和搬运过程中应轻拿轻放， 防止缺棱掉角而影响受力面积。 试块拆模后立 即放入温度为20±2 、相对湿度为95%以上的标准养护室中养护。试块应放在支架上，彼此间隔1020mm,试件表面应保持潮湿，并不得被水直接冲淋。每天应至少记录 2 次温、湿度值。取样一定要有代表性， 如果坍落度、 砂率等与设计要求有较大偏差时应舍弃重新取 样。4 试块的破型成型的试块到龄期后就要进行试压。 试压前要注意试件是否有破损， 测量其受压面的尽寸。 根据试块的强度等级选择压力机合适的量程（压力峰值在压力机量程的20%80%之间），在试验过程中应连续均匀地加荷。混凝土强度等级小于C30时，加荷速度取每秒钟0.3 0.5MPa;混凝土强度等级大于等于 C30小于C60时，加荷速度取每 秒钟0.50.8MPa;混凝土强度等级大于 C60时，加荷速度取每秒钟 0.81.0MPa。当试件接近破坏开始急剧变形时，应停止调整试验机 油门直至破坏。确保试验结果的准确性。5 加强统计分析每月将各强度等级混凝土 28d 抗压强度结果进行分类统计汇总，了解各等级混凝土强度的最大值、最小值、平均值、标准偏差等