影響混凝土立方體抗壓強度因素分析

梁桂金

摘 要：當(dāng)前世界范圍內(nèi)應(yīng)用最廣泛的建筑材料就是混凝土，在公路橋梁工程、建筑工程、水利工程等等領(lǐng)域中產(chǎn)生的意義不言而喻。所有的混凝土結(jié)構(gòu)物，主要的功效就是承受荷載，將各種作用力進行有效的抵抗。混凝土中，關(guān)鍵性的力學(xué)性能就是強度，所以通常評價混凝土的質(zhì)量中，主要是采取代表結(jié)構(gòu)物的混凝土立方體試件強度作為指標(biāo)。本文進行分析影響混凝土立方體抗壓強度的相關(guān)因素。

關(guān)鍵詞：混凝土;立方體;抗壓強度;影響因素

目前工程領(lǐng)域中運用混凝土結(jié)構(gòu)是非常普遍的，混凝土具有大面積的使用量，檢測混凝土的強度，直接的影響到工程質(zhì)量的控制。混凝土結(jié)構(gòu)強度，可以從混凝土立方體試件強度上直觀的表示，所以為了對于混凝土質(zhì)量進行控制，就應(yīng)該掌握住對于混凝土立方體試件強度構(gòu)成影響的相關(guān)因素。

1 混凝土試件的尺寸影響

混凝土試塊具有不同的形狀以及尺寸情況下，會對于試塊的抗壓強度值產(chǎn)生明顯的影響。通常如果試塊具有較小的尺寸，那么就會得到較大的抗壓強度值，二者呈現(xiàn)出反比例的關(guān)系。產(chǎn)生的因素就是，壓力機上面的混凝土立方試塊受壓的過程中，在沿加荷方向改變形狀是縱向的變形時，也會出現(xiàn)按泊松比效應(yīng)出現(xiàn)橫向變形的情況。壓力機上下兩塊壓板彈性模量跟混凝土相比較，超過15倍之多，同時泊松比是控制為混凝土的兩倍之內(nèi)。因此，基于荷載下壓板的橫向應(yīng)變跟混凝土的橫向應(yīng)變相比是比較小的。所以，上下壓板跟試塊的上下表面間形成摩擦力，是會約束試塊的橫向膨脹的，會將強度提升。端面如果跟試塊的距離越近，就會產(chǎn)生更大的約束功效。距離端面越遠，漸漸的失去約束作用。試塊破壞以后，上部分和下部分都有棱錐體產(chǎn)生，就是環(huán)箍效應(yīng)，即為約束作用結(jié)果。在將潤滑劑加入進壓板、試塊表面之間，會削弱環(huán)箍效應(yīng)，同時產(chǎn)生直裂破壞試塊的情況，降低所測強度。如果有較大的立方試塊尺寸，會產(chǎn)生較小的環(huán)箍效應(yīng)相對作用，削弱抗壓強度。還有一個因素即為，試塊中存在缺陷的問題，即裂縫、孔隙等，會將受力面積降低，導(dǎo)致集中應(yīng)力，由此減小強度。在增加試塊尺寸的情況下，會提升缺陷率。所以，大尺寸試塊所得抗壓強度并不高。在《普通混凝土力學(xué)性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》中，已經(jīng)明確標(biāo)出混凝土強度的尺寸換算的方法。如果混凝±強度等級在C60以上（包括C60），需要實施標(biāo)準(zhǔn)試件，而運用非標(biāo)準(zhǔn)試件時，需要通過試驗進行明確尺寸換算系數(shù)。

2 加載速度的影響

進行試驗期間，砼立方體的強度，可能會受到加載速度的影響。相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，加載速度就是混凝土強度等級在C30之內(nèi)的情況下、30MPa-

混凝土立方體試件基于受壓破損環(huán)節(jié)，劃分成四個階段。首先，初級階段，就是指由試驗開始至加載的時期。混凝土的破損，是粗集料與漿體黏結(jié)面的裂縫發(fā)展，在不斷的增加荷載的情況下，黏結(jié)裂縫繼續(xù)展開，同時延伸至基材;在第二階段、第三階段，就是指混凝士在增加應(yīng)力。混凝土破壞的表現(xiàn)中，更多的就是增加黏結(jié)裂縫、砂漿裂縫，產(chǎn)生連續(xù)性的裂縫，屬于連接貫通的狀態(tài)，不斷的增加數(shù)量;最后一個階段就是形成顯著的破損變形現(xiàn)象。各階段材料變形中的蓄能大小等，是通過加載速度決定的，每一時期需要的時間以及交叉進行的程度，對于試件破壞的速度、形式等產(chǎn)生決定的作用。所以，在增加加載速度的情況下，混凝土強度隨之增加。低強混凝土抗壓強度試驗過程中，應(yīng)著重掌控加載速度。

3 養(yǎng)護條件的影響

水泥混凝土試件具備標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護條件，從溫度和濕度方面進行掌控，通常溫度是20℃左右，相對濕度應(yīng)該在95%以上。進行養(yǎng)護期間，溫度以及濕度經(jīng)混凝土質(zhì)體傳導(dǎo)至內(nèi)部，試件內(nèi)、外實際經(jīng)歷的溫濕的改變以及成熟水化程度各有差異，強度發(fā)育的表現(xiàn)形式就是從表面到中心具有漸漸降低的趨勢。

養(yǎng)護溫度會深刻的影響到混凝土強度發(fā)展。如果養(yǎng)護溫度高，會推動水泥水化速度，進而提升混凝土初期強度。如果后期具有明顯的衰退混凝土強度的情況，因素就是急促的初期水化反應(yīng)是的水化產(chǎn)物具有分布不均的問題，水泥石中的薄弱部分，即為水化產(chǎn)物分布低的地方，會將綜合強度削弱。水泥粒子周圍屬于水化產(chǎn)物分布高的區(qū)域，避免水化反應(yīng)加重，將產(chǎn)量降低。跟養(yǎng)護溫度較低的情況相比，水化速度緩慢其擴充時間會更多，能夠均勻分布至水泥石中。如果有過低溫度，會延緩水泥水化反應(yīng)，對各齡期抗壓強度形成顯著影響。在有水的環(huán)境下才會出現(xiàn)水泥水化反應(yīng)，所以避免蒸發(fā)水泥混凝土水分是關(guān)鍵。水泥水化中所形成水泥凝膠，比表面積是較大的，諸多自由水變?yōu)楸砻嫖剿Ｋ植荒茉谒嗍羞M入就不能保障順利的實施水泥水化，阻礙混凝土強度。所以，養(yǎng)護期中應(yīng)該管控好養(yǎng)護濕度。高度重視早期的養(yǎng)護工作，盡快的保水以及覆覆蓋。

4 其它因素的影響

進行試驗的過程中，試件表面干濕情況，會影響到混凝土的抗壓強度，同時試件的形狀，也是引發(fā)影響結(jié)果的重要因素。在試模各相鄰面不垂直、內(nèi)表面未能滿足內(nèi)壁光滑平整標(biāo)準(zhǔn)的情況下，就會使得試件各相鄰面不垂直以及表面無良好的平整度，影響到實際尺寸，降低抗壓強度精準(zhǔn)度。所以為了將強度值精準(zhǔn)性提升，混凝土成型前，應(yīng)該對于試模尺寸嚴格的管控，分別測量以后，滿足標(biāo)準(zhǔn)的才可以成型。

齡期屬于正常養(yǎng)護中，混凝土需要經(jīng)歷的時間。養(yǎng)護齡期越長時，就會得到更高的水泥水化程度以及增加凝膠體，降低孔隙率以及減少自由水，進而提升密實度以及混凝土強度。最初一周內(nèi)屬于增加強度速度最快的時期，之后緩慢的減少，在三周以后，增加強度會更緩慢些。但是在養(yǎng)護條件標(biāo)準(zhǔn)較高時，會依然延長增長的時間。

高強混凝土的試驗中，需要做好合理的選取壓力機的量程、精度。盡量選取具備較大量程的壓力試驗機，避免高強混凝土強度值在其上限附近導(dǎo)致不能增加壓力，產(chǎn)生疲勞荷載，影響到測定結(jié)果。

結(jié)語：

很多方面的因素都可以對混凝土立方體抗壓強度構(gòu)成影響，在本文中，按照理論分析并且聯(lián)系起室內(nèi)實際檢測的方式，進行探究混凝土立方體試件強度構(gòu)成影響的因素，其中就是包括了壓力試驗機、試件的尺寸、養(yǎng)護條件、試塊的表干程度、加載速度等。所以進行混凝土的抗壓強度試驗過程中，應(yīng)該對試驗的各種條件做好嚴控管理，以此為基礎(chǔ)，確保所測數(shù)據(jù)具備較高的準(zhǔn)確度和價值。通過正確的控制混凝土的強度檢測，才可維護日后的工程質(zhì)量水平。

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