淺談提高混凝土強度穩(wěn)定性的方法

1、淺談提高混凝土強度穩(wěn)定性的方法混凝土是一種非常重要的建筑材料，在工業(yè)與民用建筑、市政、國防建設(shè)中發(fā)揮著十分重要的作用。在混凝土生產(chǎn)質(zhì)量控制過程中，試驗所得出的強度數(shù)據(jù)，很有可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)不完全一致的“高、低 ” 現(xiàn)象，可以稱其為具有一定的“波動性 ”。混凝土強度的數(shù)據(jù)波動比較小時，充分說明混凝土本身的質(zhì)量比較穩(wěn)定，生產(chǎn)控制水平較高；反之則說明混凝土自身的質(zhì)量穩(wěn)定性比較差。如果強度穩(wěn)定， 那么標(biāo)準偏差就少，根據(jù)混凝土配制強度公式fcu,ofcu,k+1.64，5配制混凝土?xí)r就可以適當(dāng)降低配制強度，達到減少水泥用量，節(jié)約成本的目的。 這里對混凝土配料所用的原料的選用、生產(chǎn)過程控制、 標(biāo)準試塊的制作與

2、養(yǎng)護、 試塊的破型等方面進行分析與控制，從而達到確保強度的穩(wěn)定性?；炷猎牧系馁|(zhì)量控制水泥的質(zhì)量控制水泥是生產(chǎn)混凝土最重要的原材料，水泥的質(zhì)量狀況直接影響混凝土的質(zhì)量。 目前， 大部分混凝土公司是采用硅酸鹽水泥或者是普通硅酸鹽水泥。在選用水泥時一定要優(yōu)先選用日產(chǎn)5000T 及以上的新型干法窯生產(chǎn)的水泥， 其次要固定使用同一廠家同一品種的水泥，保持水泥膠砂強度的相對穩(wěn)定性，這樣可以減少混凝土強度的波動。在選擇水泥品種時應(yīng)優(yōu)先選用硅酸鹽水泥（PII ），因為硅酸鹽水泥在生產(chǎn)過程中摻的混合材較少， 不同批次的混合材的活性是不同的，摻量越大對水泥的強度影響越大。 不管用哪種水泥都必須嚴格按照相關(guān)標(biāo)準

3、的要求進行入場檢測，如安定性、標(biāo)準稠度需水量、膠砂強度等。待 其安定性與早期強度（ 3 天后方可確定）合格之后，并根據(jù)回歸方程預(yù)測其 28d 強度發(fā)展趨勢， 確認合格后方可使用。 根據(jù)不同強度的水泥設(shè)計不同配方，不宜長期固定。另外要選用需水量少的水泥，水泥 與外加劑的適應(yīng)性要好。骨料的質(zhì)量控制生產(chǎn)混凝土有粗、細兩種骨料。粗骨料主要選用連續(xù)級配碎石， 碎石的針片狀含量應(yīng)小于10。如果碎石的級配不好或針片狀含量 太高就會影響混凝土的和易性和密實度，也會影響混凝土的強度。 碎石中石粉的含量對混凝土的強度有比較大的影響。實際證明： 碎石中石粉含量大時，單方混凝土的用水量會大增，坍落度損失會很大，混 凝

4、土的強度會降低。 必須要增加水泥用量或加大外加劑摻量才能正常生產(chǎn)。細骨料一般為河砂。 生產(chǎn)普通混凝土一般使用細度模數(shù)為2.52.8 的中砂（泵送混凝土用砂通過0.3mm 篩孔，顆粒不宜小于15%），太細的河砂用水量會變大，強度會變低，且容易收縮開裂，太粗會影響混凝土的和易性。 由于河砂資源當(dāng)前面臨著緊缺的現(xiàn)象，人工砂和山砂的使用日益增多。 含泥量高的砂對混凝土的強度影響很大，含泥量越大，用水量也就越大。另外，砂含泥量大，外加劑的減水作用也 受到很大的影響，最終會導(dǎo)致強度有很大的波動。因此，在骨料控制 方面主要是控制碎石的石粉含量、顆粒級配、針片狀含量，砂的細度 模數(shù)、含泥量等。粉煤灰的質(zhì)量控制

5、從 20 世紀 70 年代開始，粉煤灰在混凝土行業(yè)已經(jīng)有了廣泛的應(yīng)用。人們利用粉煤灰來配制混凝土，是因為優(yōu)質(zhì)的粉煤灰對于混凝土的力學(xué)性能、 耐久性能以及工作性能的提高是十分顯著的。首先是因為粉煤灰在摻入混凝土中可取代部分水泥，降低了生產(chǎn)成本；其次， 粉煤灰的摻入使混凝土的和易性得到明顯改善，而且粉煤灰在混凝土中能夠與水泥的水化產(chǎn)物進行二次水化反應(yīng)，從而使所配制出來的混凝土更致密， 混凝土各項物理力學(xué)性能更優(yōu)越。粉煤灰能夠提高混凝土的強度，是因為粉煤灰中含有大量的硅、鋁氧化物，這些硅、鋁氧 化物能夠與水泥的水化產(chǎn)物進行二次水化反應(yīng)。粉煤灰的顆粒越細， 能夠參與二次水化反應(yīng)的界面增加了，因為粉煤灰

6、單位重量的比表面積提高了。 細度更小的粉煤灰在混凝土中能夠分散得更均勻，二次水化反應(yīng)也更充分。齡期越長，反應(yīng)越完全，混凝土越密實，混凝土強 度也越高。因此， 控制粉煤灰的細度是很重要的。需水量比是評定粉煤灰對混凝土強度貢獻的一個重要指標(biāo)。需水量比與混凝土早期強度的相關(guān)性比比后期的強度相關(guān)性更高。需水量比越少說明粉煤灰的質(zhì)量越好， 能起到物理減水的作用。 優(yōu)質(zhì)粉煤灰的作用還與其顆粒結(jié)構(gòu)的形態(tài)有關(guān)。 優(yōu)質(zhì)粉煤灰中含有70%以上的球狀玻璃體， 這些球狀玻璃體表面減小了摩擦阻力，有效改善了混凝土的和易性。除此之外， 一定程度上還能有效地降低混凝土的水化熱與收縮，同時還能夠增強混凝土的抗?jié)B性與耐腐蝕性等

7、多種性能。因此，在粉煤灰的質(zhì)量控制方面主要是細度（篩余小于25%）、需水量比（小于105%）、燒失量（小于 4%）、抗壓強度比（不小于70%），而且質(zhì)量要穩(wěn)定，一定要選用大廠的原狀粉煤灰。外加劑的質(zhì)量控制外加劑的主要作用是減少用水量、緩凝、增強，還能改善拌合物 的性能，提高混凝土的耐久性。外加劑的減水率高，單方混凝土的用 水量就可以降下來， 可以有效的保證混凝土強度。新拌混凝土中一定量的氣泡可以起到軸承的作用，坍落度一般會增大，有利于泵送。硬 化混凝土內(nèi)均勻分布的細小孔隙， 可以阻斷混凝土內(nèi)部水分及有害物質(zhì)的遷移， 還可吸收混凝土受凍融時的壓力，從而提高抗?jié)B能力和抗凍能力， 但是含氣量太高就會

8、影響強度。不同的外加劑對混凝土強度增長的作用是不同的，即抗壓強度比是有一定差異的。因此，對外加 劑的的減水率、抗壓強度比、含氣量一定要嚴格控制，并保持相對的 穩(wěn)定?；炷辽a(chǎn)過程質(zhì)量控制提高混凝土強度的穩(wěn)定性最重要的是生產(chǎn)過程控制，就算原材料再穩(wěn)定，如果生產(chǎn)過程沒有控制好，強度還是不穩(wěn)定的。在生產(chǎn)過程 中因計量設(shè)備、 原材料等方面的原因會產(chǎn)生一定的波動。生產(chǎn)控制主要從水灰比、坍落度、砂率三方面入手。理論配合比在試驗室做試配 時強度不會有太大的偏差， 但是生產(chǎn)過程就不一樣了， 同一個配方生產(chǎn)的混凝土強度可能會相差很大。強度相差很大的原因是多方面的， 與水泥的膠砂強度、粉煤灰的活性、取樣時的坍落度

9、、生產(chǎn)時實際水 灰比等都有關(guān)， 但是最重的因素應(yīng)該是水灰比的變化。實際生產(chǎn)過程中因水泥的需水量、砂的細度及含泥量、粉煤灰的需水量比、石粉含 量、外加劑的減水率等變化會導(dǎo)致實際用水量的變化，從而引起強度的變化。在生產(chǎn)過程中控制水灰比是非常重要的。有條件的要建設(shè)封閉式砂、石堆場，避免因天氣變化而影響砂、石含水率。每班次檢測 砂石含水率至少一次。 生產(chǎn)控制所用的砂、 石含水率要與實測值保持一致，如果兩者有較大的偏差時應(yīng)及時分析原因。同時要對配合比進行調(diào)整，如增加水泥用量、 增大外加劑摻量、調(diào)整砂率和粉煤灰的取代率等。為了控制生產(chǎn)成本， 通常情況下是增加外加劑摻量提高減水率來控制水灰比。只要水灰比波動

10、較少， 那么強度不會有太大的波動。另一方面就是要嚴格控制混凝土的坍落度，取樣成型時的坍落度要在設(shè)計要求的范圍內(nèi)。如果實際坍落度比設(shè)計坍落度小，強度就會高； 如果實際坍落度比設(shè)計坍落度大，強度就可能會低。因此，在生產(chǎn)過 程控制中， 最重要的是控制水灰比和坍落度在設(shè)計要求的范圍內(nèi)。最終將 C20 以下的強度標(biāo)準差控制在小于3，C20 C40 的強度標(biāo)準差控制在小于 3.5， C45 及以上的強度標(biāo)準差小于4。標(biāo)準試塊的制作與養(yǎng)護試塊的制作與養(yǎng)護對強度也有很大的影響。成型試塊所用試模一定要符合要求， 不得有變形或開裂。 根據(jù)混凝土拌合物的稠度確定混凝土的成型方法。取樣量應(yīng)多于試驗所需量的1.5倍，且

11、不能小于20L，成型前要翻拌均勻。坍落度不大于70mm 的混凝土宜用振動臺振實。振動成型時將混凝土拌合物一次裝入試模，裝料時應(yīng)用抹刀沿各試模壁插搗， 并使混凝土拌合物高出試?？冢駝訒r試模不得有任何跳動，振動應(yīng)持續(xù)到表面出漿為止，不得過振。坍落度大于70mm 的宜用搗棒人工搗實。 成型時混凝土拌合物應(yīng)分兩層裝入模內(nèi)，每層的裝料厚度大致相等，插搗就應(yīng)按螺旋方向從邊緣向中心均勻進行， 每層插搗次數(shù)在10000mm2 截面內(nèi)不得少于12 次，插搗后應(yīng)用橡皮錘輕輕敲擊試模四周。試塊成型后靜置12 天后拆模，在拆模和搬運過程中應(yīng)輕拿輕放， 防止缺棱掉角而影響受力面積。試塊拆模后立即放入溫度為202、相對

12、濕度為95%以上的標(biāo)準養(yǎng)護室中養(yǎng)護。試塊應(yīng)放在支架上，彼此間隔10 20mm，試件表面應(yīng)保持潮濕，并不得被水直接沖淋。每天應(yīng)至少記錄2 次溫、濕度值。取樣一定要有代表性， 如果坍落度、 砂率等與設(shè)計要求有較大偏差時應(yīng)舍棄重新取樣。試塊的破型成型的試塊到齡期后就要進行試壓。試壓前要注意試件是否有破損，測量其受壓面的盡寸。 根據(jù)試塊的強度等級選擇壓力機合適的量程（壓力峰值在壓力機量程的20%80%之間），在試驗過程中應(yīng)連續(xù)均勻地加荷?；炷翉姸鹊燃壭∮贑30 時，加荷速度取每秒鐘0.3 0.5MPa；混凝土強度等級大于等于C30 小于 C60 時，加荷速度取每秒鐘 0.50.8MPa；混凝土強度等級大于C60 時，加荷速度取每秒鐘0.8 1.0MPa。當(dāng)試件接近破壞開始急劇變形時，應(yīng)停止調(diào)整試驗機油門直至破壞。確保試驗結(jié)果的準確性。加強統(tǒng)計分析每月將各強度等級混凝土28d 抗壓強度結(jié)果進行分類統(tǒng)計匯總，了解各等級混凝土強度的最大值、最小值、平均值、標(biāo)