土木工程材料论文

1、土木工程材料课程结课论文学年学期 ：20152016学年 第一学期课程名称：土木工程材料学 院：土木工程学院题 目：提高混凝土抗压强度的措施探讨指导教师：杜红伟班 级：14级土木1 班学 号：1415925280姓 名：刘洋成 绩： 提高混凝土抗压强度的措施探讨【摘要】水泥混凝土于1830年前后问世，出现了现代意义上的混凝土。混凝土是一种由水泥、砂、石骨料、水及其它外加材料等按一定的比例，均匀的拌和，经一定时间硬化近而形成的一种人造的石材。我国社会经济的发展和城市化的进程近年来不断加快，建筑行业的发展也进入了高峰期。混凝土是建筑和建设行业中经常使用的材料之一，因此建筑工程中对混凝土质量具有比较

2、高的要求，在实际工作中，想要平等混凝土质量的好坏，其中一个重要指标就是抗压强度。混凝土的施工质量在工程施工中必须有足够的重视。如何控制混凝土质量，使混凝土达到符合需要的抗压强度，成为混凝土的质量控制中一项比较常见和非常重要的工作。【关键词】混凝土；质量；抗压强度；措施一、混凝土的强度等级 混凝土的强度等级是指混凝土的抗压强度。混凝土的强度等级以混凝土的立方体抗压强度标准值来划分。采用符号c与立方体抗压强度标准值来表示。混凝土的抗压强度是通过实验得出的，我国最新标准c60强度以下采用边长为100mm的立方体试件作为混凝土抗压强度的标准尺寸试件。普通混凝土力学性能试验方法标准规定，制作边长为150

3、mm的立方体在标准养护（温度20±2、相对湿度在95%以上）条件下，养护至28d，再用合适的标准试验方法测得的极限抗压强度，称为混凝土标准立方体抗压强度，以fcu表示。混凝土结构设计规范规定，在立方体极限抗压强度总体分布中，具有95%强度保证率的立方体试件抗压强度，称为混凝土立方体抗压强度标准值（以mpa计），fcu表示。依照提供的标准的实验方法操作测得的具有95%保证率的抗压强度作为混凝土的强度等级。按照gb50010-2010混凝土结构设计规范规定，普通混凝土划分为十四个等级，即：c15，c20，c25，c30，c35，c40，c45，c50，c55，c60，c65，c70，c7

4、5，c80。例如，强度等级为c30的混凝土是指30mpafcu<35mpa。混凝土的抗压强度等级会受到水泥等级、骨料、水灰比、 龄期、 养护温度和湿度等因素的影响。二、影响混凝土强度的因素1.水灰比的影响水灰比是指混凝土中水的用量与水泥用量的比值。混凝土强度等级小于c60时，水灰比 w/c=a×fce/（fcu,o+a×b×fce ），其中a、b 为回归系数。fce =c×fce,gc为水泥强度等级值的富余系数，按实际的情况统计确定。fce,g为水泥强度等级值（mpa）。水灰比会对混凝土的流变性能、水泥浆凝聚结构以及其硬化后的密实度有很大的影响。在

5、混凝土的组成材料已经确定的时候，水灰比是决定混凝土强度、耐久性和其他一系列的物理和力学方面性能的主要参数。不同种类的水泥有一个最合适的比值，过大、过小都会对强度等性能造成很大的影响。水灰比过小会使水化热较大，混凝土容易开裂，和易性较差，对现场的施工和操作会有影响。混凝土抗压强度与混凝土用水水泥的强度成正比。水灰比大，混凝土强度高；水灰比小，混凝土强度低。因此，水灰比不变时，想要用增加水泥的用量来提高混凝土的强度是行不通的，当水灰比相等时，高标号水泥比低标号水泥配制出的混凝土的抗压强度要高出许多，抗压强度较好。水灰比（w/c）与抗压强度f、水泥实际强度f的关系：f=a*f(c/w-b)。其中a、

6、b是与骨料种类有关的系数。对于不同种类的水泥，用适当的水灰比可以提高混凝土的抗压强度，以适应建筑工程的需要。所以用混凝土来进行施工的时候千万不要用错了水泥的标号，以免出现问题。此外，影响混凝土强度的因素还有其他方面的。2.骨料的影响骨料，是松散的颗粒状材料，在混凝土中起骨架或填充作用的。骨料是混凝土组成的主要原料之一，在建筑物的结构中起骨架和支撑的作用。粒径大于4.75 mm的骨料称为粗骨料，俗称石。粒径4.75 mm以下的骨料称为细骨料，俗称砂。细骨料应质地坚硬、级配良好、清洁；人工砂的细度模数宜在2.42.8范围内,天然砂的细度模数宜在2.23.0范围内。在混凝土和水一起搅拌时，会成稀糊状

7、，不易凝结，如果不加骨料搅拌的话，它将无法形成应有的形态，使混凝土的强度受到很大的影响，往往不能达到混凝土所需要的抗压强度，会使混凝土无法正常使用。所以说骨料是建筑施工中十分重要的原料。骨料在某些方面性质的不同，或者是天然的组成成分不同，对混凝土的抗压强度也有一定的影响。当制作混凝土所使用的石质的强度相等时，混凝土的抗压强度取决于所使用骨料的表面粗糙度。例如：碎石的表面比卵石的表面粗糙，那么它与水泥砂浆的结合能力相对来说比卵石的大；当水灰比相等或配合比相同时，使用这两种不同的材料所配制的混凝土，使用碎石所拌合的混凝土的强度比卵石的强。一般情况下，配制混凝土的粗骨料应该控制在3.2cm左右，以保

8、证所配制的混凝土达到符合要求的抗压强度。当然，砂的质量对所配制的混凝土的强度也有一定的影响。如果所使用的配制混凝土的砂的含泥量较大，纯度不够高，其中含有一定量的杂质，这样也会降低混凝土的强度，在实际的建筑施工过程中会出现很多问题。因此，一般情况下在施工中常常使用清水砂来配制混凝土，以确保混凝土能达到建筑施工所需要的抗压强度。3.龄期的影响混凝土的龄期是指：混凝土自加水搅拌开始，所经历的时间，按天或小时计。混凝土有初凝时间和终凝时间。不同种类的混凝土凝固时间不同，初凝时间和终凝时间也不一样。一般情况下，初凝时间不得早于45min，硅酸盐水泥终凝时间不得长于6.5h，其他五类水泥终凝时间不得长于1

9、0h。一般的混凝土，在标准养护条件下，其强度的发展大致与其龄期的常用对数成正比关系（龄期不少于3d）。 fn / f28=lgn / lg28式中 fnnd龄期砼的抗压强度（mpa）； f2828d龄期砼的抗压强度（mpa）； n养护龄期（d），n3。但根据实际情况，影响混凝土抗压强度的因素有很多，上述公式的计算结果仅作为参考。具体混凝土的抗压强度要根据实际情况来确定。一般在正常的养护条件下，混凝土的抗压强度将随其龄期的增长而不断发展，在最初的时间内714d强度发展比较快，以后会逐渐变得缓慢，估计28d达到建筑所需要的抗压强度，并根据28d抗压强度确定混凝土的强度等级。在一般情况下，普通的混凝

10、土会在拌合完成后的35d后其抗压强度的增长会变得非常缓慢，28d后强度仍在发展，其增长过程可延续数十年之久。4.温度的影响温度对混凝土抗压强度的影响比较大，一般情况下，混凝土应在18-23度之间进行标准养护。温度越高，混凝土的抗压强度上升越快，温度越低，混凝土的抗压强度上升越慢。在-5度时，由于条件的限制，混凝土的浇注工作必须停止，如果想要继续浇注混凝土，必须采取相应的措施，防止混凝土出现对建筑工程不利的影响。养护是为了使混凝土的抗压强度变得更好，以达到建筑工程的建设要求。混凝土凝结成型后应该在适宜的环境中进行养护，以提高建筑施工的质量。养护的目的是为了保证混凝土的水化过程能正常的进行，包括环

11、境的温度和湿度等。水泥的水化只能在其被水填充的毛细管内发生。因此，我们有必要创造条件防止混凝土中水分由毛细管中被蒸发所失去。而且，在混凝土水化过程中所产生的凝胶具有很大的比表面积，所以会有的大量自由水变为表面吸附水。这时，如果水分不能进入水泥石，则混凝土由于供水化反应的水就会变得越来越少，在水灰比小于0.5的情况下混凝土会有自干的现象，使水化不能正常的进行。因此，在混凝土的养护期内要保持混凝土的饱水状态，或者使其接近于饱水状态。只有在饱水状态下，混凝土的水化速度才可以达到最大。要使混凝土达到所要求的强度并不需要所有水泥都水化，因为在实际的建筑施工当中，很少能够达到像这样的强度。水泥石中的胶空比

12、决定混凝土的质量，混凝土在浇筑后会有的水分蒸发，周围空气的温度和相对湿度以及引起混凝土表面空气湿度变化的风度对水分的蒸发有很大的影响。当然，混凝土和周围空气的温度的差异，也会对混凝土的水分失去的情况有很大的影响。例如，混凝土在白天饱水，会在温度低的晚上会失水；混凝土在寒冷气候中浇筑的，即使在饱和空气中，也会失水。急速的初期水化反应会导致水化物的分布不均匀。水泥石中的薄弱点就是水化物稠密程度低的区域，从而降低整个混凝土的抗压强度；水泥粒子的周围有水化物程度高的区域包裹着，防碍水化反应的继续进行，会减少其水化物的量。在混凝土养护温度较低的情况下，由于其水化的缓慢进行，使其具有充分的扩散时间，这样会

13、使水化物得以在水泥石中均匀地分布。因此，要使混凝土在适宜的条件下进行护养。三、提高混凝土抗压强度的措施 根据以上对影响混凝土抗压强度因素的有关分析，提高混凝土的抗压强度可以从以下这几个有关的方面采取措施：1.在配制混凝土的过程中要尽可能降低水灰比，使混凝土拌和物中的处于游离状态的水分相应的减少。在拌合过程中采用较小的水灰比，用水量比较小的，干硬性的混凝土，或在配制的时候在混凝土中适当的掺入减水剂，以提高混凝土的抗压强度。2.在混凝土配制的选料过程中，改善所选取的粗细骨料的颗粒级配，砂的颗粒级配是指所选用的砂的大小的不同的砂粒互相搭配的一种情况，如果是级配良好的砂，所配制成的混凝土的空隙率会较小

14、，在配制混凝土的时候，既可以节省配制时所用水泥的数量，又可以对混凝土拌和物的和易性进行较好的改善，从而可以使混凝土的密实度，强度和耐久性有很好的提高。3.外加剂对混凝土的抗压强度也有很大的影响，掺外加剂可以改善混凝土的抗冻性，抗渗性等。在拌制混凝土的过程中掺入混凝土外加剂用以改善混凝土的性能，掺外加剂的用量应不大于水泥质量的百分之五，混凝土中外加剂的掺量很小，但是却能显著的改善混凝土在一些方面的性能，可以提高混凝土在很多方面的性质。由于混凝土外加剂的使用比较方便，所以外加剂受到国内外不少人的重视，而且外加剂已经成为混凝土中除水泥，砂，石，水以外的第五个组成部分。 4. 混凝土在最初的凝结时间内714d强度发展比较快，以后会逐渐变得缓慢，估计28d达到建筑所需要的抗压强度。因此要注意混凝土的龄期，以确保混凝土达到建筑工程所需要的抗压强度。5.混凝土应该采用湿热的方法进行处理，然后在适宜的条件下进行护养，以提高混凝土的抗压强度。四、结语 通过对影响混凝土抗压强度的因素的分析，可以得出提高混凝土抗压强度的措施有很多。要提高混凝土的抗压强度，必须要在具备各种条件的情况下综合考虑各种因素，以确保混凝土达到建筑工程所需要的抗压强度。随着建