浅论水泥混凝土强度的影响因素

梅丽荣 / 宁夏公路工程质量检测中心

浅论水泥混凝土强度的影响因素

梅丽荣 / 宁夏公路工程质量检测中心

混凝土结构作为现代公路工程的常用建材，在现代公路施工中发挥着重要的作用。水泥混凝土的强度会直接影响到现代施工公路的建设质量。文章主要分析影响水泥混凝土强度的因素，并针对当前水泥混凝土的质量问题提出有效的监控措施，提高水泥混凝土的质量，为现代公路施工提供安全保障。

水泥混凝土；强度；影响因素；措施

前言

混凝土结构在现代建设施工中的应用范围最广泛，主要作用是用来荷载与抗压，其中混凝土结构的强度是必须要考虑的问题。水泥混凝土作为混凝土结构的一种，要想更好的应用到各种大型项目中，就要加强水泥混凝土强度的控制，分析水泥混凝土强度的影响因素，通过影响因素的调整，提高混凝土结构的质量。在混凝土结构的施工中，要想保证施工质量，首要保证水泥混凝土的强度，然后要正确施工，保证施工过程的安全、可靠，提高施工的质量。

一、水灰比的影响

水泥混凝土强度的主要影响因素是细管孔隙率或胶空比，这些因素无法用实际数据进行监控，要想计算细管孔隙率，可以对水泥混凝土的密度进行测量，来判断水泥混凝土的强度，然后计算结果。密度测量主要是指水胶比例。

细孔隙率计算公式：P=W/C一0．36α，其中W/C为水胶比，α为水化程度。

胶空比的计算公式：x=0．68α/（0．32α+W/C），基本的单位一致。

根据计算公式就可以看出，水泥混凝土的水胶比是其中比较重要的一个测量数据。根据水泥混凝土强度水胶比定则可知“对于一定材料，强度取决于一个因素，即水胶比”。根据水灰比就可以探究细孔隙率。细孔隙率影响着水泥浆基体和粗骨料间过渡区的孔隙率。水泥石的水化程度以及孔隙率主要由水胶比决定。在水泥混凝土的体积计算上，水胶比和混凝土的振捣密实会直接影响计算结果。水泥混凝土的强度与水胶比具有相关性，随着水胶比的降低而提高。水凝混凝土具有最小的水胶比：W/ C=O.42α，当水凝混凝土的水胶比W/C低于最小值O.42时，浆体将自我干燥。要想避免这种情况，就要保证最低W/C>0．42，这样才能够保证水凝混凝土的基本强度，确保性能。

控制措施：要想保证混凝土的强度，就要合理控制水胶比。由于水胶比对于混凝土结构的质量会产生较大的影响，所以要将水胶比控制在最佳范围内，保证混凝土结构能够在施工中发挥基本性能。

二、水泥、碎石粗集料的级配的影响

水泥对混凝土要想保证强度，确保建设性能，就要关注水泥或者是碎石的影响。水泥的化学成分、细度会对混凝土的强度产生影响。一般水泥的选用规格会对混凝土结构强度、耐久性以及使用条件产生影响，一般水泥与混凝土的搭配要求混凝土强度应该达到收缩小、和易性好和节约水泥的目的。在进行水泥的选择时，也不能够忽视粗集料的级配，例如碎石等对混凝土强度的影响，在进行水泥混凝土结构的使用时，要做好水泥与粗集料级配的监控。

根据混凝土的最佳强度，可以看到混凝土结构在施工应用上，优先使用合成级配的各粒级碎石作为施工建设的最佳比例。水泥对混凝土的强度控制上，要在级配同样满足规范要求的前提下，使用占比较大的粗集料方案，在比例的配置上，要综合多方面的因素，不能够随意进行配置。

控制措施：要想提高水泥混凝土的强度，就要重视水泥、碎石的选择。例如要选择正规厂家水泥，根据实际施工工程选择品质较强、规格较高的水泥。在集料的选择上，首先要对各种单级配粗集料进行有效的筛选，集料的选择要满足基本的合成级配符合规范要求，尽可能的选择比例较大的适配方案。要提高混凝土的强度，应先选择通过优化集料级配的方式来获得需要提高的混凝土强度，优化后达不到的部分才考虑通过增加水泥用量来提高。

三、减水剂的影响

减水剂在水泥混凝土的应用中，会对混凝土结构的强度产生影响。水泥混凝土的强度，不仅要关注减水率指标，还要加强坍落度损失的控制。对坍落度的损失进行控制，主要是针对现代混凝土技术提出的技术指标。混凝土拌合物的随机性较强，由于受到实际运输时间以及停放时间的影响，水泥混凝土的强度会发生变化，一般来说，运输时间、停靠时间越长，水泥混凝土的和易性会逐渐降低。例如停靠时间为30 min，水泥混凝土的坍落度可能就达到30％～50％，这导致水泥混凝土的质量受到影响，会给现代施工建设带来很大困扰。针对这种情况，如何快速、有效的控制坍落度，减少坍塌过快的损失就成为现代水泥混凝土施工不可回避的问题，同时也是应用高效减水剂及开发混凝土新技术首要解决的问题。

要想正确把握减水剂的掺入时间，就要对水泥混凝土使用减水剂的原因进行基本分析，具体原因如下。

水泥中矿物吸附减水剂。在水泥混凝土中，首先可以进行加水搅拌，在水泥中参入较多的分散剂，促使水泥颗粒表面凝聚，通过加水，降低整个液体的减水剂浓度。一旦水泥混凝土经过浇筑，已经形成模型，这一过程中，减水剂对水泥的分散作用大打折扣，水泥混凝土不会轻易分散，这会促使水泥混凝土的坍落度值随着时间的变化逐渐降低，这时，混凝土的和易性变差，强度提高。

气泡外溢及水分蒸发。一旦减水剂掺入水泥混凝土的搅拌中，就会出现气泡外溢的情况，降低水泥混凝土的水分含量，即使掺入的是非引气型减水剂，水泥混凝土也会产生一定的气泡。产生的气泡在运输、停放过程中，会逐渐向外扩散，扩散中伴随着的水分蒸发，这种情况下，水泥混凝土的坍落度明显下降，坍落会有很大的损失。

水泥的初期水化速度加快。水泥混凝土混合初期，水分含量较大，初期水化程度较大，针对这种情况，使用减水剂，可以有效提高水泥的水化速度。由于水的分散、湿润等作用加快了水泥的初期水化速度，水化产物增多，增加了水泥混凝土的固体重量，由此增加整个混凝土结构的粘度，大大降低了水泥混凝土结构的坍落度。

控制措施：在减水剂的选择上，可以有选择性的掺加。例如可以在混凝土结构中加入缓凝型减水剂，通过高效减水剂与缓凝剂的复合使用，能够使水泥混凝土延缓水化速度，避免在施工浇注前出现流动性降低等问题，因此使用复合减水剂能够有效解决坍落度损失。水泥混凝土结构中，最常用的缓凝剂包括木质素磺酸盐、羟基羧酸及其衍生物和多元醇等。

四、结语

水泥混凝土的强度与持久性作为影响施工建设质量的主要因素，就要加强混凝土结构的建设，提高施工质量。现代建筑的长期经验显示，砂石原料、碱水剂、水泥质量以及水灰比例等诸多因素都会影响水泥混凝土的强度，同时水泥混凝土的施工过程也会影响水泥混凝土的强度与质量。现代建筑的施工过程中，要正确进行施工，重视施工原材料的质量与施工工序，最后还要重视水泥混凝土的养护。在施工中，要及时对水泥混凝土强度的影响因素进行分析、解决，提高混凝土结构的质量。

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