建筑工程混凝土強度影響分析

李傳景

摘 要：隨著現代建筑行業施工技術水平的不斷提高以及改革制度的不斷完善，建筑市場對建筑安全和質量問題越發重視，因此，對建筑結構的要求越來越高。混凝土結構因其有良好的可塑性，耐火、耐久性好，因此是最常見的建筑材料。現如今，混凝土被廣泛使用，其強度高低對施工質量有十分重要的影響。鑒于此，筆者認為有必要對混凝土強度進行深入了解，對其影響因素進行分析，并對提高其強度提出幾點建議。

關鍵詞：混凝土強度;影響;分析;建議

混凝土是建筑工程中最常用的建筑材料，其構筑物都是用于承載建筑荷載或者抵抗各種作用力的，建筑強度的高低決定了混凝土質量的好壞。建筑工程對混凝土的性能要求主要是體現在它的力學性能，這往往和它的強度有著密切聯系。基于對混凝土強度的認知，下面對影響其強度的各種因展開討論素。

1混凝土強度內容

混凝土主要由粗細骨料、膠凝水泥、水以及外加劑等材料組成，其結構包括骨料、硬化水泥漿體及二者之間的界面過渡區。尤其是該界面過渡區，受混凝土結構強度和承載力影響很大。因此，為了保證施工質量，必須將這些組成材料按一定比例進行混合攪拌，得到目標混凝土材料。如果出現混凝土材料硬化的現象，可以通過添加外加劑的方式改善材料的硬度，以便達到滿足工程建設的要求。

混凝土強度的種類主要有以下幾種類型，下面展開闡述。

1.1立方體抗壓強度

為了得到更具有實際意義的測算結果，要選擇不同尺寸的試件對標準立方體進行抗壓強度的試驗分析。在這個試驗過程中，我們要選擇最大粒徑的粗骨料，并注意測算系數的換算以及試件尺寸，才能保證不會影響抗壓強度的測算值。從測算結果來看，我們可以得出結論：立方體抗壓強度隨著試件尺寸的增大而逐漸減小。

1.2軸心抗壓強度

上述立方體抗壓強度的測算結果無法直接作為實際施工過程中判斷混凝土抗壓強度的依據。原因在于，混凝土試件一旦受到壓力，就會沿壓方向同時發生縱向變形和橫向變形。變形會使得試件的結構被破壞，其上下部分則分別出現較為完整的棱錐體，二者之間存在相互約束力。這個過程也叫環箍效應，導致試件抗壓強度值會高于實際值。

1.3軸心抗拉強度

一般來說，混凝土的抗拉強度相較于抗壓強度來說很小，強度甚至只達到抗壓強度的1/10至1/20，后期還會隨抗壓強度的增加不斷降低。當混凝土受到拉力作用時，即使很小的變形也會導致開裂，所以一般是由鋼筋承擔混凝土結構的拉應力，與混凝土本身的抗拉強度無關。所以，混凝土的抗拉強度可以用來判斷混凝土是否具有良好的抗裂度、混凝土與鋼筋的粘結度是否達到要求。

1.4軸心抗折強度

混凝土的軸心抗折強度也就是其彎曲抗拉強度，一旦混凝土發生了彎曲破壞，就意味著混凝土結構被破壞。生活中常見的彎曲破壞現象有路面、橋梁以及建筑工程中的梁、板、柱等，特點在于當出現彎曲破壞時不會出現明顯的特征，這是因為混凝土本身擁有脆性，因此也被稱為抗折強度。實際建筑工程中，抗折強度一般作為道路和機場路面項目中控制混凝土強度的指標。

2影響混凝土強度的因素

我們知道，骨料和硬化水泥漿體形成的界面過渡區是混凝土最薄弱的部位，一旦混凝土遭到破壞，作用力就會直接受力在這個分界面上。當混凝土的強度很低時，由于混凝土中骨料強度相對于水泥石和粘結面強度來說高很多，因此混凝土本身的結構會被破壞，而骨料先遭到破壞的可能性不高。由此可見，混凝土強度的大小不僅取決于水泥石和粘結面強度，還受水泥強度、水灰比及骨料自身性質的影響。此外，混凝土的強度還與施工技術、養護質量等有關。

2.1原材料對混凝土強度的影響

2.1.1水泥強度

混凝土的關鍵制作材料是水泥，因而混凝土強度的高低取決于水泥強度的大小。對混凝土強度進行多次試驗可以得出結論，當其他影響因素不變的條件下，水泥強度越高，其和骨料的黏結效果越好，配置得到的混凝土強度也越高。另外，水泥的礦物成分和比例也會影響水泥強度的大小，這是由礦物成分中C2S的后期強度和C3S的前期強度決定的。水泥礦物成分和比例的不同可以配置出不同強度的水泥。以硅酸鹽水泥為例，影響其強度的主要化學成分是C2S、C3S，當這兩種化學成分的體積分數發生變化時，其抗壓強度也隨之對應發生變化。具體如圖1所示，曲線1和曲線2分別代表的是C2S、C3S兩種不同體積分數的水泥。

由上圖可知，當C2S體積分數較高時，水泥抗壓強度隨時間的增加，增長速度逐漸減小;當C3S體積分數較高時，水泥抗壓強度和C2S的增長變化相同。二者都是前期增長較快，后期逐漸趨于平緩。另外，水泥細度也會影響水泥強度的大小，水泥細度越小，水化速率越快。這就是為什么前期水泥抗壓強度增長率快的原因。

2.1.2粗細骨料

骨料又叫做集料，是混凝土的重要組成部分，根據粒徑的不同可以分為粗、細兩種骨料。二者區分是以粒徑5mm為界限，粒徑小于5mm的稱之為細骨料，大于5mm的則稱之為粗骨料。骨料由砂、碎石、卵石三個部分組成，強度比混凝土強度大，所以不會影響混凝土強度。由于骨料穩定性低，容易受外力影響出現變形，使得混凝土的內部結構遭到破壞。因此，在施工過程中需要對骨料的形狀提出相應要求。骨料表面的清潔度會影響混凝土的強度，當骨料表面出現粘附石粉的現象時，其粒徑無法使石粉完全脫離，會讓骨料與水泥漿之間的形成一個結合層，導致二者之間的黏結性存在一定差異，同時，混凝土強度降低，這點對混凝土的抗彎強度影響較大。另外，在進行混凝土攪制時對骨料的級配做好充分考慮，應該在保證做好混凝土級配工作的基礎上，利用少量的水控制混合料的性能，可以得到滿足施工強度要求的混凝土。

2.1.3水

水對混凝土強度的影響因素主要是水中的有害雜質。有害雜質會破壞混凝土結構，降低混凝土質量。例如，硫酸根離子和碳酸根離子會延長鈣礬石結晶的長度，海水中的氯離子可以加快混凝土的早凝，且對混凝土有腐蝕性。

2.1.4外加劑

外加劑可以改善混凝土的性能，通常是在混凝土攪拌時加入。一般根據各個建筑工程的需求來決定是否添加，例如冬季溫度低，對混凝土的施工要求是要有較高的早期強度;各類建筑物則要求混凝土結構具有良好的耐久性。這些要求都可以通過在混凝土中添加外加劑得到實現。但是需要注意一點，對外加劑的使用要控制得當，否則很容易導致混凝土強度降低，建筑結構遭到嚴重破壞。

2.2水灰比對混凝土強度的影響

水泥強度確定后，水灰比由于可以決定孔隙率的大小，因此決定了混凝土強度的大小。水灰比越小，孔隙率就越小，混凝土的強度則越大，混凝土和骨料之間的粘結效果就越好。由此可見，水灰比大小直接影響的是混凝土的孔隙體積，間接決定了混凝土強度。另外，當水灰比較小的情況下對混凝土進行振搗，混凝土的和易性會很差導致振搗不充分。因此，當水灰比偏大時，混凝土的強度會降低，反之亦然。由此可見，要得到最佳水灰比，就要保證混凝土的振搗方式和配合比。

2.3施工技術對混凝土強度的影響

施工技術對混凝土強度的影響可以總結為以下三個方面：第一，模板工程質量。當模板或支架在施工過程中出現問題，會導致混凝土的強度和施工質量得不到保證，所以施工技術人員在進行施工作業時必須要嚴格按照施工圖紙進行施工作業。第二，混凝土澆筑質量。首先，混凝土的澆筑要保持均勻攪拌。其次，嚴格控制振搗時間，當出現混凝土表面出現泛漿情況時要立刻停止振搗。第三，拆模質量。拆模要在混凝土強度滿足施工質量要求的前提下才能進行，在拆模過程要保護好混凝土表面不受破壞。

2.4養護質量對混凝土強度的影響

混凝土養護作業對提高養護質量和混凝土強度包括以下幾方面：第一，嚴格控制溫度和濕度，二者發生的水化反應會間接影響混凝土的強度。當溫度過高時，水化反應加劇，此時水化物充分擴散，混凝土強度由此提高。另外，濕度會影響水化反應的速率，如果濕度達不到一定標準，水化反應就無法正常進行，混凝土強度得不到保障。第二，混凝土齡期，混凝土強度會隨著齡期的不斷增長逐漸增加。但由于不同階段的增速不同，如果不能讓混凝土齡期達到施工要求，則難以開展養護作業，混凝土強度會受到嚴重影響。

3提高混凝土強度的措施

3.1加強材料控制

施工材料對混凝土強度有重要影響，必須加強對材料的控制，以便達到施工要求。第一，必須保證混凝土材料的性能可以滿足施工要求，在經濟、安全原則下選擇施工材料，加強材料管理。第二，嚴格控制進場施工材料的質量，做好質檢工作，經檢驗合格的材料才可以投入使用。另外，技術人員要做好監督工作，保證所有被投入施工的混凝土材料的都符合施工要求。

3.2優化施工工藝

現代科技水平的投入使用使得混凝土的施工工藝也得到了進一步優化。新型施工工藝的應用大大改善了混凝土的強度，現在對施工過程提出幾點建議。第一，要合理設計混凝土材料的配合比，這對提高混凝土強度的耐久性、經濟性有積極作用。要選擇合適的混凝土材料、合理的混凝土強度等級以及挑選級配合格的粗細集料，并嚴格控制水灰比和砂率。第二，要根據理論計算和試驗得出的結論修正施工的配合比。如果試驗結果和實際施工存在一定的差異，那么設計人員和施工人員必須做好技術交底。同時，技術人員必須親臨現場對混凝土的施工作業做好督促，才能得到符合施工強度要求的混凝土材料。

3.3加強施工技術養護

施工技術的好壞對混凝土強度的影響很大，因此在施工過程中必須加強施工技術的養護，采用先進技術，做好施工管理工作。在面對施工過程中碰到的問題，首先要進行全面分析，找出問題所在，最后針對性地提出解決方案。在施工過程中，要對混凝土模板進行檢查，確保模板可以達到施工質量要求;在進行澆筑施工時，要加強設備應用，把控振搗時間，避免出現意外狀況;在進行拆模時，為了避免混凝土結構遭到破壞，要做好結構保護工作，嚴格按照持荷標準進行作業;最后，要嚴格控制混凝土養護環境的溫度、濕度，對各齡期混凝土的強度表現進行跟蹤記錄，適宜調整養護條件，合理選擇養護措施。

4結束語

綜上所述，保證混凝土強度達到施工標準是一項對工程質量有重要影響的系統性工程，要考慮到影響其各種因素的共同作用。因此，在施工過程中，必須對影響混凝土強度的各個因素進行分析，從混凝土的施工材料、工藝、養護等方面進行有效控制，并針對性地給出適宜的防護措施，讓混凝土的強度可以滿足設計要求和工程質量需要。

參考文獻：

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