混凝土質量的影響因素分析

徐雅麗

(鄭州工業應用技術學院,河南 新鄭 451150)

混凝土結構常常被應用于土木工程施工中,具有結構性能好、施工簡單、造價低等明顯優點,但是混凝土是由水泥、外加劑、砂、粗細集料等拌合而成,因此,在施工過程中混凝土質量極易受到環境、人工、材料以及配合比等多方因素的影響。下面就對影響混凝土結構質量的因素一一進行分析。

1 水灰的比例

高強度的混凝土應當根據實驗資料進行配比調和。如果按照普通的方法進行調和,混凝土的結構質量將會大打折扣,從而達不到預期的效果。然后按照實驗的數據計算出最優的比例,以最優的比例作為一個參照,其它配合比的水灰比應該在最優水灰比很小的范圍內浮動,數據大概是0.02-0.03[1]。如果比例得當,那么混凝土的結構質量將會大大提高。所以,水灰比是影響其中一個很重要的因素。

2 用水量

水是混凝土形成的必備條件,適當的用水量可以提升混凝土質量,同時也對其性能起著至關重要的作用。水泥用量一定時,水的用量較少,混凝土拌合物較為干澀,減少了混凝土的塌落度,會使得混凝土凝結后表面形成很多孔洞,影響建筑物的美觀,為建筑物埋下了安全隱患,減少了建筑物的使用壽命。如果用水量多的話,會造成拌合物滲水、分崩離析、粘底和易性不佳等情況,使用壽命同樣會大大縮短,混凝土質量和強度大大降低。所以,較為適宜的用水量會影響混凝土結構的質量。在我國,攪拌混凝土用水一般是以水泵為工具,以秒為單位。這種用水方法往往不好掌控,還有氣候等因素的影響,會使水的溫度發生變化,所以混凝土的質量也飄忽不定[3]。而大部分情況下,為了避免這個因素的影響,在實際施工中,施工人員往往會根據實際情況進行調整。

3 水泥

水泥是一種粉狀硬性無機膠凝材料,加水攪拌后會形成漿體,暴露在空氣中會硬化,但是在水中可以更好的硬化,在硬化過程中會把砂石等的物質凝結在一起,從而提高水泥的質量。水泥有很多種分類,按照用途分為：通用水泥、專用水泥、特性水泥；按照主要水硬性物質可分為：硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、鐵鋁酸鹽水泥、磷酸鹽水泥、以火山灰或潛在水硬性材料及其它活性材料為主要成分的水泥；按照主要技術特性分為：水硬性、水化熱、抗硫酸鹽性、膨脹性、耐高溫性。水泥的凝結和硬化的原理方程式為：①3CaO·SiO2+H2O→CaO·SiO2·YH2O(凝膠)+Ca(OH)2；②2CaO·SiO2+H2O→CaO·SiO2·YH2O(凝膠)+Ca(OH)2；③3CaO·Al2O3+6H2O→3CaO·Al2O3·6H2O(水化鋁酸鈣,不穩定)；3CaO·Al2O3+3CaSO4·2H2O+26H2O→3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O(鈣礬石,三硫型水化鋁酸鈣)；3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O+2〔3CaO·Al2O3〕+4H2O→〔3CaO·Al2O3·CaSO4·12H2O〕(單硫型水化鋁酸鈣)；④4CaO·Al2O3·Fe2O3+7H2O→3CaO·Al2O3·6H2O+CaO·Fe2O3·H2O。

現在有了水泥的各種分類和原理方程式,施工過程中最主要的就是按照建筑的用途選擇適合的水泥,水泥合適了,混凝土的質量在水泥方面的質量就有了保障。水泥的強度和混凝土的強度成正比,水泥的強度越大,它與骨料之間的黏連度就越高,混凝土的強度就越高。水泥的強度越低,它與骨料的黏連度就越低,混凝土的強度也就越低,混凝土的質量也就越低。水泥完全水化的理論上的需水量約是水泥的23%左右。

4 集料

4.1 細集料

細集料包括表觀密度、堆積密度、孔隙率等。細集料中含有很多的物質,也有很多的分類,其中,河砂的品質最好。但是,不論我們在施工過程中使用何種砂子,有害物質的含量均不能超過標準。云母做為砂中的有害物質,光滑的表面會降低摩擦,與水泥的結合不牢固,降低了混凝土的強度[2]。硫酸鹽以及硫化物具有酸堿性,含量超標會對建筑物有侵襲作用。所以,在設計以及施工中都應該根據情況選擇相應的水泥。砂的級配對混凝土質量的影響也有著決定性的作用。砂的粗細程度和顆粒的大小是評定砂質量的兩項重要的指標。砂從粗細的角度可分為粗砂、中砂、細砂和特細砂等幾種。在用砂量不變的情況下,越粗的砂的表面積越小,所粘的水泥的量越小,也就越節省建筑成本。相反地,如果所用砂的直徑越小,也就是砂子越細,其總的表面積就越大,所粘的水泥的量也就相應的變多了。所以,如果從經濟的角度考慮,可以選擇直徑較大的砂子。但是如果砂子的直徑過大,混凝土的拌合物就會容易離析、滲水,影響混凝土的強度。過粗過細的砂子都會產生不好的影響,因而,在實際操作中人們經常會選擇中砂來保障混凝土的強度和質量。

4.2 粗集料

在混合料中,粗集料是指顆粒直徑大于2.36mm以上的碎石、破碎的礫石、篩選礫石和礦渣等。在水泥混凝土中,粗集料是指顆粒直徑大于4.75mm的碎石礫石和破碎礫石。粗集料有卵石和碎石兩種。卵石是表面光滑的孔隙率和表面積較小,所以總的表面積就大,相應的,所用的水泥的量就大,水泥和卵石的黏連性就降低了。從上面的分析中不難看出,不管從經濟的角度還是從混凝土質量的角度來看,卵石都不是最優的選擇。再來看碎石,碎石的表面因斷面不規則,所以表面比卵石要粗糙很多,棱角也比較多,孔隙率和表面積也較大,因摩擦力較大,碎石和水泥的結合也比較結實,水泥的總量也比較少,可以節省水泥的成本。但是在實際的操作中,因存在很多的未知因素以及現實因素,所以選擇哪種粗集料還需根據具體情況來定。粗集料中也含有很多的有害雜質,如云母、沙土、泥石等。有些化學物質,會在攪拌過程中發生某些化學反應[4],從而影響混凝土的強度,降低其實用性。在實際操作中,應該嚴格把控有害物質的含量,只有檢測合格的粗集料,才能進場投入使用。

5 其它因素

5.1 施工條件

施工條件的好與壞直接影響了混凝土的最終質量。在施工過程中必須把各種材料攪拌均勻,澆筑之后必須用力的壓制,搗固,使各種材料緊密粘合在一起,然后施工人員在后期細心的養護,才能使混凝土的強度在預期的效果之內甚至超過預期。做到這些條件必備的是要有先進的設備,比如先進的攪拌機等大型機械。還有就是施工人員的技術以及責任心,只有施工人員認真負責的做好自己的工作,才會減少人為等外在因素對于混凝土最終質量的影響。除了這些可控的施工條件對混凝土的影響外,還有不可控的因素,比如說天氣,良好的氣候條件可以給水泥、砂礫等的固體材料在與水發生化學反應時提供更加優越的環境,可以使水泥和骨料更好的粘合,從而提高混凝土的質量。

5.2 養護條件

為了保證水泥后期水化的正常進行,施工人員應當對已成型的混凝土在一定的條件下進行養護,也包括養護溫度,這樣才能獲得良好的混凝土?？諝獾臐穸纫彩且粋€保障水泥水化的一個重要的條件。如果空氣中的濕度是在適當的范圍內,水泥就可以正常的水化,使混凝土的強度也在正常的范圍內。如果自然條件達不到,也就是空氣的濕度不足,可以進行人為地補水,可以在混凝土的表面灑水來養護混凝土。溫度也是一個很重要的因素。如果溫度過高,混凝土內的水分就會有部分蒸發掉,可以通過向空中灑水降低溫度增加濕度的方法來養護混凝土。但是在初期養護期間,混凝土的溫度不能過低,這也會影響混凝土的質量。

[1]游君.建筑工程中混凝土施工質量控制措施探微[J].中國房地產業,2017(05)．

[2]劉紅仙.建筑工程中混凝土結構耐久性的影響因素與控制要點分析[J].建筑建材裝飾,2017(16)．

[3]張波,豐春,徐熙祿.影響混凝土質量的原因分析與控制措施[J].商品混凝土,2017(05)．

[4]楊瑞.建筑混凝土質量的影響因素及檢測方法初探[J].江西建材.2014(22)．