影響混凝土抗壓強度的重要因素—振動時間

姜德娟　張　慧

摘要：混凝土振動時間以2分鐘為宜。混凝土的強度，隨著水灰比的增大而降低，隨著溫度增高、濕度增大而增大，隨著齡期的增長而增大。

關鍵詞：混凝土；強度；因素；振動時間；2分鐘；水灰比；水泥標號；溫度；濕度；齡期

1 混凝土抗壓強度的標準試塊是150mm×150mm×150mm的立方體試塊。混凝土立方體試塊強度規定為在20±2℃，相對濕度在95%以上，養護28天條件下，強度保證率為95%以上的抗壓強度。混凝土立方體試塊的制作步驟如下：把稱量好的混凝土組分砂、石、水泥和水攪拌均勻；裝入試模；放在振動臺上振動；振動后放置24小時——48小時；拆模養護；養護到28天，用壓力試驗機試壓強度。

混凝土試模在振動臺上振動時間的不同，即使在相同養護條件下，混凝土立方體試塊的抗壓強度有較大的差異。

以C20混凝土為例，做下面一組試驗：用相同質量和配合比的砂子、石子、水泥和水攪拌成新鮮混凝土，分三組裝入試模，在振動時間分別為1分鐘、2分鐘和4分鐘的三種時間情況下振動，然后靜置24小時－48小時，拆模養護，養護7天，用壓力試驗機試壓：

2 振動時間為1分鐘的一組混凝土壓力值分別為206KN、226KN、218KN

首先計算出7天強度，再導出28天強度。

R7＝P/S＝（206×1000）/（150×150）＝9.16（N/ mm2）

R28＝R7×（lg28/lg7）=1.71×9.16=15.66（N/ mm2）

(15.66/20) ×100%=78%

R7＝P/S＝（226×1000）/（150×150）＝10.04（N/ mm2）

R28＝R7×（lg28/lg7）=1.71×10.04=17.17（N/ mm2）

(17.17/20) ×100%=86%

R7＝P/S＝（218×1000）/（150×150）＝9.69（N/ mm2）

R28＝R7×（lg28/lg7）=1.71×9.69=16.57（N/ mm2）

(16.57/20) ×100%=83%

平均值＝（78%＋86%＋83%）/3＝82%，離115%相差115%－82%＝33%，相差較大。

3 振動時間為2分鐘的一組混凝土壓力值分別為310KN、305KN、312KN

首先計算出7天強度，再導出28天強度。

3．1 R7＝P/S＝（310×1000）/（150×150）＝13.78（N/mm2）

R28＝R7×（lg28/lg7）=1.71×13.78=23.56（N/ mm2）

(23.56/20) ×100%=118%

3．2 R7＝P/S＝（305×1000）/（150×150）＝13.56（N/ mm2）

R28＝R7×（lg28/lg7）=1.71×13.56=23.19（N/ mm2）

(23.19/20) ×100%=116%

3．3 R7＝P/S＝（312×1000）/（150×150）＝13.87（N/mm2）

R28＝R7×（lg28/lg7）=1.71×13.87=23.72（N/mm2）

(23.72/20) ×100%=119%

平均值＝（118%＋116%＋119%）/3＝118%，結果接近115%。

4 振動時間為4分鐘的一組混凝土壓力值分別為385KN、396KN、402KN

首先計算出7天強度，再導出28天強度。

4．1 R7＝P/S＝（385×1000）/（150×150）＝17.11（N/mm2）

R28＝R7×（lg28/lg7）=1.71×17.11=29.26（N/ mm2）

(29.26/20) ×100%=146%

4．2 R7＝P/S＝（396×1000）/（150×150）＝17.6（N/mm2）

R28＝R7×（lg28/lg7）=1.71×17.6=30.10（N/ mm2）

(30.10/20) ×100%=151%

4．3 R7＝P/S＝（402×1000）/（150×150）＝17.87（N/mm2）

R28＝R7×（lg28/lg7）=1.71×17.87=30.56（N/ mm2）

(30.56/20) ×100%=153%

平均值＝（146%＋151%＋153%）/3＝150%，與115%相比，超過150%－115%＝35%。

試驗結果表明：振動時間為1分鐘的混凝土只能達到80%－90%的強度；振動時間為2分鐘的混凝土強度準確達到115%；振動時間為4分鐘的混凝土強度達到130%－140%。

由此得出，振動時間為1分鐘，強度達不到標準強度；振動時間為2分鐘，準確達到115%；振動時間為4分鐘，混凝土強度過高，不符合標準要求。

分析可知，振動時間短（為1分鐘），混凝土中砂、石、水泥和水粘結程度不密實，所以達不到強度標準；振動時間過長（為4分鐘），混凝土中砂、石、水泥和水粘結程度過于密實，不僅強度高于標準強度，還浪費試驗時間；振動時間合適（為2分鐘），混凝土中砂、石、水泥和水粘結程度比較密實，抗壓強度準確達到標準要求。

在混凝土配合比實際工作中，掌握好2分鐘振動時間，可以很好地達到制作標準試塊的效果。既可以減少試驗時間，又制作了符合強度標準的混凝土立方體試塊。

影響混凝土強度的因素還有：

水灰比和水泥標號。水泥是決定混凝土強度的主要因素，在配合比相同的條件下，所用的水泥標號越高，制成的混凝土強度也越高。當用同一種水泥（品種及標號相同）時，混凝土的強度主要決定于水灰比。在水泥標號相同的情況下，水灰比愈小，水泥石的強度越高，與骨料粘結力也愈大，混凝土的強度也愈高。混凝土的強度，隨著水灰比的增大而降低。

溫度和濕度是影響混凝土強度的重要因素。溫度升高，水泥水化速度加快，因而混凝土強度發展也加快。溫度降低，水泥水化速度降低，混凝土強度發展相應遲緩。濕度適當，水泥水化能順利進行，使混凝土強度得到充分發展。如果濕度不夠，混凝土會失水干燥而影響水泥水化作用的正常進行，甚至停止水化，嚴重降低混凝土的強度。

齡期。混凝土在正常養護條件下，其強度將隨著齡期的增加而增長。

在建筑工程中，混凝土的強度能否保證決定著工程質量。重視影響混凝土強度的各種因素，不斷提高混凝土的強度，不斷提高建筑工程質量。