混凝土性能的影响因素研究

张勇

摘要：指出了在我国社会主义现代化建设进程飞速发展的过程中，建筑行业的发展也是日新月异，尤其是许多大型工程比如我国的道路建筑与桥梁建筑。研究混凝土的各个性能并且专门研制出提高其性能的具体措施可为我国的社会主义现代化建设作出了贡献。从混凝土的强度、混凝土的和易性、混凝土的耐久性几个方面进行了详细地论述并且给出了具体的解决方法。

关键词：混凝土性能；影响因素；混凝土强度；混凝土耐久性

中图分类号：TU528.1

文献标识码：A文章编号：16749944（2017）16020502

1混凝土强度对混凝土性能的影响因素

抗压强度在混凝土中得到了较好的体现，但是混凝土的抗拉性能却不尽如人意，这是显而易见的，混凝土的抗拉强度仅在0.06～0.12之间，这对于目前的建筑行业来说还是有些不够的。这其中混凝土的抗拉劈裂强度根据公式 f=得混凝土的劈裂强度仅为0.673 P/a2。其中P代表混凝土所能承受的在不破坏它的情况下最大的荷载，单位为牛顿（N）；a为实验时所采用的立方体混凝土物件的边长，单位为毫米（mm）。目前已知混凝土的抗压强度远远高于它的抗拉强度（主要是抗拉劈裂强度），因此在设计的一般混凝土中对于这种混凝土的抗拉强度给与忽略。但是某些建筑物的抗拉强度不能忽略，这一类的建筑物（比如路面的建筑和大桥的建筑）对于混凝土的抗拉劈裂强度要求较高，因此在设计建筑物和在对其施工时必须将混凝土的抗拉度抗裂度列入考虑之中，甚至在某些情况下要将这种混凝土的抗拉度列为首要考察指标。

1.1会对混凝土强度造成影响的因素

根据大量的实验与实践经验可以知道有许多因素均会对混凝土的强度造成影响，但是最主要的影响因素不外乎以下几点。

1.1.1水泥石（混凝土的主要原料）的强度

作为混凝土的最主要原料，毫无疑问混凝土的强度取决于水泥石的强度。但是水泥石的强度影响因素分为两部分一部分是矿物组成（这是自然条件与出产地等自然条件有关）另一部分是孔隙率（这是人为在配置水泥时所调节的灰与水之比）。

1.1.2黏合强度对混凝土的影响

这里所说的黏合强度主要是指骨料和水泥石之间的黏合。水泥强度如果越高，那么混凝土的水灰比就会越低，这种情况下骨料与水泥石就会黏合得越好。除此之外，骨料与水泥石之间的黏合程度还与骨料的外部特性有关，研究中采用控制变量的方法可以得到卵石混凝土的黏合程度高于碎石混凝土。在采用《普通混凝土配合比设计范围》所提供的回归系数后可以得到在卵石混凝土的黏合强度分别为0.47 和0.34 时，碎石混凝土的黏合强度在同种情况下却仅为0.44和0.08。

1.1.3对混凝土的振荡程度与混合程度对混凝土的影响

混凝土硬化后的强度还与混合的程度有关。对于混合均匀后的混凝土我们不难发现混凝土的强度不仅较大，而且混凝土混合后的各处强度较为均匀甚至一样。这种情况在配制水泥时的水灰比较低的情况下尤其明显。假使这个混凝土的水灰比很大时，这个混凝土的振荡效果将不会得到体现（这是显而易见的，水泥比如果很大，那么这种混凝土必然会很稀松），就算不怎么进行振荡，这个混凝土的流动性也会非常好。另外，必须说明的是机器的振荡频率与混合效率均要高于人工水平。

1.1.4混凝土所处的环境（尤其是温度和湿度）对混凝土的影响

混凝土制成后的养护措施也会对日后使用混凝土的强度造成影响。当周围的空气温度或地表温度很高时会加速水泥中吸水这一进程的加速，可称之为水化进程，这一进程会帮助水泥石的形成，而且此时如若制成混凝土那么该混凝土的强度会发生急剧变化，向强度更高的方向发展。当然，如果水泥石所处地域气温较低时，混凝土就会以一个较慢的速度变硬（需要说明的是，若在0℃以上，不论气温或高或低，混凝土均会越来越硬，强度越来越大，只是强度变大的速率有所不同罢了，可以近似认为混凝土强度变大的速率与气温成正比）。在我国北方寒冷的冬季，气温大多在零度以下，这时混凝土的表面会出现孔缝，内部结构也会变为疏松多孔结构，这甚至对于接下来要讨论的耐久性都是极为有害的。

1.1.5混凝土的使用时间对混凝土的影响

在一般情况下，在混凝土的硬度未达到最硬之前，可以大致认为混凝土的使用时间越久。混凝土的强度也就越大，一般2～6 d后混凝土的強度变硬进入黄金时段，之后的混凝土强度变化速率就会变缓，预计27 d后强度达到最硬，这种变化曲线可以近似认为是类对数曲线，这种硬度可以维持数10年之久。

2和易性对混凝土所造成的影响

一般情况下，和易性是指在使用混凝土时对混凝土的一系列操作包括运输，混合，压实等步骤后所获得的最终的混凝土。经过上述一系列步骤后所获得的混凝土一般质量分布均匀。和易性性能不是单独一项评价指标，而是一项综合广泛的评价指标。它对于混凝土的各个性能均有所包含并会在评价中有所体现。这些混凝土独有的性质可以通过维波稠度试验和坍落度实验来进行定量操作予以确定。

2.1水泥石对混凝土所造成的影响

在进行混凝土的搅拌这一工序时，水泥石会和水混合，这时的产物便称之为水泥浆。水泥浆在混凝土中的具体作用便是在混凝土混合物的表面起到黏合作用与固结作用。除此之外，水泥浆由于自身较好的流动性还会流入混凝土之间的内部孔隙之中，起到填充补充的作用。但是需要注意的是水泥浆的用量一定要适当，不能太多也不能太少：如果太多的话便会造成水泥浆的稳定性变弱，流动性过强；但如果太少的话，光是混凝土内部的孔隙很可能就填不满，更不要说留在混凝土的外部表面起到黏合与固结的作用了，这时的稳定性也会变弱。

2.2混凝土含砂率对混凝土的影响

含砂率是指混凝土的水泥浆中所含砂子的比重。混凝土的含砂率可以近似反应混凝土的粗糙程度，它会对水泥浆中的骨料之中的孔隙和混凝土的外部粗糙程度产生重大影响。由于砂子是刚体，当水泥浆的含砂率过高时不仅会占用掉大量的水泥浆，也会造成这层含有砂石的混凝土摩擦力增大，流动性变弱。但是物极必反，当混凝土中的含砂率很低时，也会对混凝土的流动性造成影响，这时的砂石就像滚珠轴承，会增大混凝土的水泥浆之间的流动性。由此看来，只有保持适当的含砂率才能使得混凝土的流动性在一个较高的水平上，满足其它性能（比如混凝土的水泥浆不漏水，混凝土中的较重物不会形成沉积物而是分布于混凝土内部）也保持良好。endprint

2.3混凝土中的含水量对混凝土所造成的影响

一般用另一种方式来表示混凝土的含水量——水灰比。混凝土中水泥浆的粘稠度的一个决定性因素便是水灰比。这个不难理解，当水泥浆中的水灰比较低时（也就是这是水泥浆的灰所占比例较大），混凝土的粘稠度变大，这是会造成混凝土的水泥浆流动性变差；但是当水灰比较高时，由于水多了，水泥浆的流动性固然变好了，但就在同时也造成了另外的问题，比如混凝土中质量较重的物体就会沉积于水泥浆的底部，此外，水泥浆由于黏稠度较小也会造成外流。因此要尽可能地配制水灰比合适的水泥浆，经过多次实践证明，在实际的生产过程中宜配制较为黏稠的水泥浆（也就是水灰比要小一些为好，但也不是越大越好，还要具有一定的流动性）。

3耐久性对混凝土的影响

任何一个建筑物均要经过时间与阳光与风雨的洗礼。当建筑物暴露在自然环境时，便是对混凝土的耐久性最直接的檢验。可以近似认为混凝土的耐久性就是指混凝土的耐用性。经过长时间的物理与化学作用，混凝土的物理性质又有多少发生了改变，便是指混凝土的耐久性。它主要包括抗冻性，耐腐蚀性和抗渗性。这其中抗渗性是决定性因素。抗渗性分为五个等级，等级越高，和混凝土内部的孔隙就越少。目前已知较为有效地提高抗渗性的方法为提高混凝土的水灰比，再搅拌混合时尽可能均匀。此外抗冻性是指在混凝土经过寒冷低温，并且经过解化之后保持原来性质的能力。质量分布越均匀的混凝土，其抗冻性也就越好。据此，笔者提出了几点建议：在不掺杂硅石的情况下适当地降低水灰比，混凝土完工前要进行补气处理，如果可能的话使用富含硅酸盐成分的水泥。最后一个耐腐蚀性主要是指混凝土对于化学反应地惰性。由于混凝土中或多或少地均会含有硅酸盐成份并且呈酸性，因此在选用骨料时要避免选用强碱性金属骨料（比如氧化钠，氧化钾骨料）。

4结语

研究对混凝土性能造成影响的因素，会有助于人们对混凝土构件的破坏做好准备。当灾害发生时，如何采取相应的措施会有帮助。此外，混凝土更多性能的影响因素还需要通过不断地实践来完成，对影响因素有一个正确地掌握，会对提高混凝土的性能更加有帮助。

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