混凝土強度發展影響因素分析

【摘 要】在工程項目建設中，混凝土是最常用的建筑材料，并且用量往往最大。由于混凝土具有出色的抗壓強度，在房屋建筑、公路修筑、橋梁和隧道工程等各種建設領域中扮演著不可或缺的角色。所以，混凝土最受關注的性質便是其抗壓強度，抗壓強度也被用來當作評價混凝土的質量的指標。混凝土從凝結開始的強度發展過程中，很多因素會影響到成品強度。文章分析了幾種較為常見的影響因素，并根據工程經驗提出了使用的解決方案。

【關鍵詞】混凝土；混凝土強度；抗壓強度；影響因素

一、前言

混凝土是由膠結材料（一般為水泥）、顆粒狀集料（粗心集料）和水按一定比例混合，經過凝結、硬化后形成的一種人造石材。混凝土具有較好的耐久性，和鋼筋形成的港今年混凝土構件有較大的承載力和剛度，可模性好，可以根據需要澆筑成各種結構形狀和尺寸的結構，同時，原材料來源也較為豐富，大多情況下可就地取材，生產工藝簡單，工程應用性較強。由此，水泥混凝土已經成為當今世界上工程建筑中最常用的材料之一。另一方面，由于混凝土在建筑結構中參與度最高，承載的荷載一般較大，混凝土的性能直接影響工程項目的安全性。

由于混凝土受壓性能良好而受拉能力差，故在建筑結構的鋼筋混凝土結構中，混凝土主要承受壓力。所以，混凝土的抗壓強度便成為土最重要的力學指標。在我國的規范中，也把當作評價混凝土的質量的指標。可以得出，工程項目中，對混凝土抗壓強度的控制所得到的精度對與項目安全性的保障的重要性不言而喻。另一方面，在土木工程材料學科的定義中，材料強度通常被定義為在承受外力的情況下保持原有性能和形狀而不破壞。然而，混凝土相較于其他工程材料，有一個特點就是混凝土在承受承載之前，在凝結和硬化的過程中，內部早已存在些許的微型裂縫和其他結構缺陷。由此，考慮影響混凝土混凝土強度的因素時，不能只局限于材料表觀本身或材料配合情況，如水灰比、孔隙率、水泥的品種與強度等級、外加劑、集料等等，還必須研究微觀維度的混凝土機理，才能準確到找出影響因素，發現作用機理，找到合適的提高強度的方法。

二、混凝土強度的影響因素

1.水泥品種。

水泥作為骨架粘合劑，是混凝土中的最主要的成分，其強度大小直接影響著以其作為強度構成成分的混凝土強度。由試驗可知，混凝土的抗壓強度與混凝土所用水泥的強度成正比。即在配合比相同、粗細集料力學性能相同的條件下，所用的水泥等級越高，凝結硬化后形成的混凝土的強度就越高。另一方面，水泥材料的強弱則取決于水泥的化學成分和水泥細度。水泥化學成分不同及不同成分間在水泥熟料中所占的比例不同，導致了不同水泥性質，如不同的水化速率、不同的凝結速度，從而形成了不同品種的水泥。至于水泥細度，則是非常重要的影響水泥及混凝土強度的因素。隨水泥細度加大，意味著水泥熟料有著更大的比表面積去和水接觸，參加水化反應，這就會導致水泥水化速率增快，形成較高的強度增長率。

2.集料種類。

集料是混凝土的重要組分之一，占混凝土總體積一半以上。混凝土集料有粗集料和細集料兩種，一般把粒徑處于0.5毫米和5毫米之間的集料稱為細集料，粒徑大于5毫米的集料稱為粗集料。混凝土所用的集料主要是碎石和卵石。在研究混凝土強度的時候，一般不重視集料的強度，而重視水泥的強度，這是因為集料的強度往往大于水泥的強度，集料所能承受的應力遠超過混凝土強度。這就意味著當混凝土達到承載能力極限狀態時，水泥先破壞。至于集料什么時候壓碎已經不重要了。

3.水灰比。

從混凝土的結構與混凝土的受力破壞過程可知，普通混凝土的強度主要取決于水泥強度等級與水灰比；水泥等級越高，水泥石的強度越高，對骨料的粘結作用也越強；水灰比越大，在水泥石內造成的孔隙越多，混凝土的強度越小；在能保證混凝土密實成型的前提下，混凝土的水灰比越小，混凝土的強度越高；但是當水灰比過小時，水泥漿稠度過大，混凝土拌合物的流動性過小，在一定的施工成型工藝條件下，混凝土不能密實成型，反而導致強度嚴重降低[1]。另一方面，混凝土的水灰比和混凝土拌和物振搗的密實程度通過影響混凝土拌和物的內部孔隙體積來對混凝土的強度產生影響。根據國家標準，在規范的振搗方法下，采用較低的水灰比，會導致拌和物和易性不良，進而導致混凝土拌和物振搗過程中難以充分振實，所以導致強度較低；當采用的水灰比過高時，則可能導致混凝土拌和物在凝結硬化之后，結構物內存在的孔隙體積增加，這樣也會導致混凝土強度降低。由此，根據實驗得出的結論，對于不同的振搗方式以及不同配合比的混凝土拌和物，都存在一個最佳水灰比，使得攪拌產生的拌和物在凝結硬化后形成的混凝土構件具有可能的最大強度，但是這個水灰比需要通過試驗確定。

三、混凝土強度提高措施

根據上文的分析可以得出，通過控制混凝土采用的材料的性能和質量來把控混凝土質量是最直接的辦法。高性能的原材料，如采用高標號的水泥，可以使得混凝土強度大幅提高。所以，施工現場的材料的質量好壞對混凝土的質量有直接影響，這就意味著施工現場的管理工作需要著重考慮混凝土所用材料的儲存工作。所以在工程項目中，在結合經濟和安全性、適用性的條件下，盡可能選用質量較好的原材料作為拌和材料，以此提高混凝土強度。在施工監理方面，負責項目技術控制的人員必須參與施工材料的采購與驗收過程，務必對材料的質量進行嚴格把關。在原材料運輸進入施工現場時，建筑材料的合格證必須同時送達。相關工作人員必須先從材料包裝、外觀以及運輸影響環節上對材料的性能進行評價，劣質材料或不良材料絕不容許應用于施工作業。在材料進場后，首先通過外觀質量鑒定，然后由相關工作人員在監理單位的監督下取樣送檢。在建筑材料如水泥，砂石進行攪拌之前，必須經過嚴格按照標準實行的規范試驗，試驗結果合格方可使用。另一方面，由于工程建設項目對于混凝土結構的要求越來越高，需要的性能越來越強大，所以當今市場上存在各種新型的混凝土外加劑和摻合料。同時，科學的施工方法、先進的施工技術和合理的施工監理是提高混凝土強度的重要保障。

四、結語

可以看出，多種因素都會對混凝土的強度產生影響。本文根據近年來學術界對混凝土的研究分析和施工現場實際經營，并結合國內外工程經驗，提出并總結了影響混凝土強度的幾方面因素。較為全面、具體的分析了這些因素對混凝土強度的影響機理，并根據這些影響因素在工程實例中具體發揮的影響作用提出了不同的、具有針對性的提高混凝土強度的方法。由此，可以為混凝土構件的設計、施工及試驗分析提供一些思路，具有一定的實用價值。

參考文獻：

[1]吳才文. 淺談影響混凝土抗壓強度的因素[J].山西建筑，2010，5.

作者簡介：

李波，男，1995年1月，重慶潼南人，重慶交通大學在讀本科生。