2020年巖土工程師答疑:影響混凝土強(qiáng)度的因素?

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問題：

影響混凝土強(qiáng)度的因素?

答疑：

混凝土強(qiáng)度主要決定于水泥石強(qiáng)度及其與骨料表面的粘結(jié)強(qiáng)度。而水泥石強(qiáng)度及其與骨料的粘結(jié)強(qiáng)度是與水泥強(qiáng)度、水灰比及骨料的性質(zhì)有密切關(guān)系。此外，混凝土強(qiáng)度還受施工質(zhì)量，養(yǎng)護(hù)條件及齡期的影響。

(1)水灰比和水泥強(qiáng)度(強(qiáng)度等級)是決定混凝土強(qiáng)度的主要因素。在配合比相同的條件下，所用水泥強(qiáng)度(強(qiáng)度等級)愈高，制成的混凝土強(qiáng)度也愈高。當(dāng)用同―種水泥(品種及強(qiáng)度等級相同)時(shí)，水灰比愈小(至某―限度)，混凝土強(qiáng)度愈高，呈曲線關(guān)系?；炷翉?qiáng)度與水灰比則成直線關(guān)系。

骨料的種類：在水泥強(qiáng)度和水灰比相同的條件下，碎石混凝土的強(qiáng)度要高于卵石混凝土的強(qiáng)度，因碎石表面粗糙，與水泥石的粘結(jié)力比卵石的大。

根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)式中

A、B是經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，與骨料品種、水泥品種等因素有關(guān)，其數(shù)值通過試驗(yàn)求得。

利用強(qiáng)度公式，可根據(jù)所用水泥強(qiáng)度和水灰比來估計(jì)所制成混凝土的強(qiáng)度;也可根據(jù)水泥強(qiáng)度和要求的混凝土強(qiáng)度等級來計(jì)算應(yīng)采用的水灰比。

(2)養(yǎng)護(hù)的溫度和濕度。溫度對水泥水化有顯著影響，溫度高，水泥水化速度加快，混凝土強(qiáng)度發(fā)展快，但對后期強(qiáng)度發(fā)展不利;溫度較低，水化緩慢，混凝土強(qiáng)度發(fā)展較慢，但有利于后期強(qiáng)度的發(fā)展。當(dāng)溫度降低至冰點(diǎn)以下，混凝土強(qiáng)度停止發(fā)展，且因孔隙內(nèi)水分結(jié)冰膨脹產(chǎn)生的巨大壓力，使混凝土結(jié)構(gòu)遭受破壞。使已獲得的強(qiáng)度受到損失。

環(huán)境濕度對水泥水化作用能否正常進(jìn)行有顯著影響，濕度適當(dāng)，水化便順利進(jìn)行，混凝土強(qiáng)度可充分發(fā)展;濕度不夠，影響水化的正常進(jìn)行，甚至停止水化，嚴(yán)重降低混凝土強(qiáng)度。因此，在混凝土成型后的―定時(shí)間內(nèi)，應(yīng)使環(huán)境保持―定的溫度和濕度。

(3)齡期：混凝土在正常養(yǎng)護(hù)條件下，其強(qiáng)度將隨著齡期的增加而增長。最初7—14d內(nèi)，強(qiáng)度增長較快，28 d以后增長緩慢。

普通水泥制成的混凝土，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下，混凝土強(qiáng)度的發(fā)展，大致與其齡期的對數(shù)成正比關(guān)系，即

式中，fn為nd齡期混凝土的抗壓強(qiáng)度，MPa;f28為28 d齡期混凝土的抗壓強(qiáng)度，MPa;n——養(yǎng)護(hù)齡期D.，n≥3。

(4)施工條件。施工條件是確?；炷翉?qiáng)度能否達(dá)到設(shè)計(jì)要求的基本條件，只有攪拌均勻，振搗密實(shí)，良好養(yǎng)護(hù)才能使混凝土達(dá)到預(yù)定的強(qiáng)度。

5.提高混凝土強(qiáng)度和促進(jìn)混凝土強(qiáng)度發(fā)展的措施

(1)采用高強(qiáng)度等級水泥和快硬早強(qiáng)類水泥。

(2)采用干硬性混凝土。

(3)采用濕熱處理：蒸汽養(yǎng)護(hù)、壓蒸養(yǎng)護(hù)。

(4)采用機(jī)械攪拌和振搗。

(5)摻入混凝土外加劑、摻合料。外加劑如減水劑、早強(qiáng)劑等;摻合料如硅粉、粉煤灰等。

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