浅谈影响混凝土强度几个因素
摘要：现在无论是住宅小区、写字楼，还是水库大坝、隧道、桥梁等工程，都要求采用框架结构，施工中采用钢筋混凝土来承重，因此混凝土的施工质量无疑关系到整个工程质量和人民群众生命、财产的安全。本文从混凝土的水灰比、水泥、集料、集灰比、拌合物的和易性、施工方法与施工质量、养护措施等几个方面简要阐述影响水泥混凝土强度的几个主要因素，为钢筋混凝土结构的设计、施工及试验分析提供一些思路。谈谈个人的一些见解，以期待对同行抛砖引玉。
关键词：水泥混凝土强度影响因素质量措施
中图分类号： tu528 文献标识码： a 文章编号：
任何混凝土结构构件都是用于承受荷载或抵抗各种作用力，强度是混凝土最重要的力学性能。工程上对混凝土的其它性能要求，如不透水性、抗冻性、抗渗性、抗侵蚀性、碳化等，而这些性能与混凝土强度往往存在着密切的联系。一般说来，混凝土的强度愈高，其刚性、不透水性、抵抗风化和某些侵蚀介质的能力也愈高；而强度愈高，往往其干缩性也较大，同时较脆、易裂。因此，通常用强度来评定和控制混凝土的质量以及评价各种因素影响程度的指标。影响混凝土强度的因素很多，原材料质量、配合比、施工以及保养等均对混凝土强度有一定的影响。我从事工程质量监督与检测已有十多年了，通过实际工作经验和总结，从以下几方面来谈谈影响水泥混凝土强度的几个方面。
1、混凝土的组成
混凝土，一般是指由胶凝材料（胶结料），粗、细骨料（或称集料），水及其它材料，按适当比例配制并硬化而成的具有所需的形体，强度和耐久性的人造石材。实质上混凝土是由多种性能不同的材料组合而成的复合材料。使用最多的普通混凝土也是由水泥、水、天然砂、石子及外加剂等多种材料组成的水泥基复合材料。砂、石在混凝土中起骨架作用，故称为骨料（或称集料）。水泥和水形成水泥浆，包裹在砂粒表面并填充砂粒间的空隙而形成水泥砂浆，水泥砂浆又包裹石子，并填充石子间的空隙而形成混凝土。
1.1水灰比
混凝土强度主要取决于毛细管孔隙或胶空比，但这些指标都难于测定或估计。而充分密实的混凝土在任何水灰比程度下的毛细管孔隙率由水灰比所确定。
毛细孔隙率pc=w/c-0.36a
胶空比x=0.68a/（0.32a+w/c）
其中：w/c-水灰比
a—水化程度
duff abrams的混凝土强度水灰比定则指出：“对于一定材料，强度取决一个因素，即水灰比。”由此看来，水灰比—孔隙率关系无疑是最重要的因素。它影响着水泥浆基体和粗骨料间过渡区这两者的孔隙率，水泥在水化过程中的孔隙率取决于水灰比，水灰比和混凝土的振捣密实程度两者都对混凝土体积有影响，当混凝土混合料
能被充分捣实时，混凝土的强度随水灰比的降低而提高。然而，形成水化物需要一个最小的用水量。水灰比的大小，反映水泥浆的稀稠程度。在水泥用量不变的情况下，水灰比愈小，水泥浆就愈稠。混凝土拌合物流动性便愈小。当水灰比过小时，水泥浆干稠，混凝土拌合物的流动性过低，会使施工困难，不能保证混凝土的密实性，增大水灰比则流动性加大。如水灰比过大，又会造成混凝土拌合物的粘聚性和保水性不良，而产生流浆离析现象，并严重影响混凝土的程度。所以水灰比一般应根据混凝土强度和耐久性要求合理选用。
（w/c）min=0.42a
即完成水化（a=1.0）的w/c不应低于0.42。显然在低w/c时预期残留的未水化水泥能够在浆体内继续长期存在，亦即w/c低于0.42，浆体将自我干燥。为避免这种现象，有效的最低w/c比要高于0.42。在实际中，我们可以通过规定的w/c来保证充分密实的混凝土在规定龄期的强度，保证混凝土的性能。
1.2水泥
水泥，是一种加水拌和成塑性浆体，能胶结砂、石等适当材料，并能在空气和水中硬化的粉状水硬性胶凝材料。水硬性是指一种材料磨成细粉和水拌和成浆后，能在潮湿空气和水中硬化并形成稳定化合物的性能。
混凝土强度的影响取决于水泥的化学成分及细度。水泥强度主要来自于早期强度（c3s）及后期强度（c2s），而且这些影响贯穿于
混凝土中。用c3s含量较高的水泥来制作混凝土，其强度增长较快，但在后期可能以较低的强度而告终。而无论通过改变成分、养护条件或者利用外加剂而比较缓慢地水化，都可使水泥产生较高的最终强度。
水泥在混凝土中起胶结作用，是最重要的材料，正确、合理地选择水泥的品种和强度等级，是影响混凝土强度、耐久性及经济性的重要因素。水泥强度等级的选择，应当与混凝土的设计强度等级相适应。原则上是配制高强度等级的混凝土选用高强度等级水泥，低强度等级的混凝土选用低强度等级水泥，通常以水泥强度等级（mpa）为混凝土等级（mpa）的1.5—2倍为宜，对于高强度混凝土可取0.9—1.5倍。若用低强度等级水泥配制高强度等级混凝土，为满足强度要求必然使用水泥用量过多，这不仅不经济，而且会使混凝土收缩和水化热增大；若用高强度等级水泥配制低强度等级的混凝土，从强度考虑，少量水泥就能满足要求，但为满足混凝土拌合物的和易性和混凝土的耐久性，就需额外增加水泥用量，造成水泥浪费。
硬化后的混凝土在未受到外力作用之前，由于水泥水化造成的化学收缩和物理收缩引起砂浆体积的变化，在粗骨料与砂浆界面上产生了分布极不均匀的拉应力，从而导致界面上形成了许多微细的裂缝。另外，还因为混凝土成型的泌水作用，某些上升的水分为粗骨料颗粒所阻止，因而聚集于粗骨料的下缘，混凝土硬化后就成为界面裂缝。当混凝土受力时，这些预存的界面裂缝会逐渐扩大、延长
并汇台连通起来，形成可见的裂缝，致使混凝土结构丧失连续性而遭到完全破坏。强度试验也证实，正常配比的混凝土破坏主要是骨料与水泥石的粘结界面发生破坏。所以，混凝土的强度主要取水泥强度及其与骨料的粘结强度。而粘结强度又与水泥强度等级、水灰比及骨料的性质有密切关系，此外混凝土的强度还受施工质量、养护条件及龄期的影响。
水泥强度等级和水灰比是决定混凝土强度最主要的因素，也是决定性因素。水泥是混凝土中的活性组分，在水灰比不变时，水泥强度等级愈高，则硬化水泥石的强度愈大，对骨料的胶结力就愈强，配制成的混凝土强度也就愈高。在水泥强度等级相同的条件下，混凝土的强度主要取决于水灰比。因从理论上讲，水泥水化时所需的结合水，一般只占水泥质量的23%左右。但在拌制混凝土拌合物时，为了获得施工所要求的流动性，常需多加一些水，如常用的塑性混凝土，其水灰比均在0.4—0.8之间。当混凝土硬化后，多余的水分就残留在混凝土中或蒸发后形成气孔或通道，大大减小了混凝土抵抗荷载的有效断面，而且可能在孔隙周围引起应力集中。因此，在水泥强度等级相同的情况，水灰比愈小，水泥石的强度愈高，与骨料粘结力愈大，混凝土强度也愈高。但是，如果水灰比过小，拌合物过于干稠，在一定的施工振捣条件下，混凝土不能被振捣密实，出现较多的蜂窝、孔洞，反将导致混凝土强度严重下降。
水泥细度对混凝土强度的影响也很大。随着细度增加，水化速率增大，就导致较高的强度增长率。但应避免细磨粉的含量。因为当
