水泥砼强度与砼质量的控制方法

1、水泥砼强度与砼质量的控制方法一、水泥砼强度主要因素水泥混凝土的强度影响因素。任何混凝土结构物主要都是用于承受荷载或抵抗各种作用力的，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。1、水灰比水泥混凝土强度主要取决于毛细管孔隙率或胶空比，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

2、所确定。毛细孔隙率 Pc=W/C0.36胶空比 x=0.68/（0.32+W/C）其中：W/C水灰比水化程度Duff Abrams的混凝土强度水灰比定则指出：“对于一定材料，强度取决于一个因素，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，水泥石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水量。（W/C）min =0.42即完成水化（2、水泥水泥混凝土的影响取决于水泥的化学成分及细度。水泥强度主要

3、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。因为当颗粒很细时，间隙水可引起一些高W/C区域。另外，研究表明，直径大于60pm的颗粒对强度是没什么贡献的。而水泥质量的波动对混凝土强度的影响，应引起注意。水泥厂生产的同一品种同一标号的水泥，不可避免地会在质量上有波动。水泥质量的波动，毫无疑问

4、地在混凝土强度上反映出来。采用具有相同平均强度而离散系数小的水泥，可以降低混凝土的水泥用量。水泥质量波动大多是由于水泥细度和C3S含量的差异引起的。而这些因素在早期的影响最大。随着时间的延长其影响就不再是最重要的了。即水泥质量波动引起的混凝土强度的标准离差，不随龄期而增大，但混凝土强度的离散系数却因强度随龄期的增大而减小。因此，水泥质量波动对混凝土早期强度影响大。3、集料集料极重要的参数是集料的形状、结构、最大尺寸及级配。集料本身的强度不太重要，因为集料强度一般都要高于混凝土的设计抗压强度。在承载时混凝土中集料所能承受的应力大大超过混凝土的抗压强度。骨料颗粒强度比混凝土基体和过渡区的强度要大。

5、大多数天然骨料，其强度几乎不被利用，因为破坏决定于其它两项（水泥浆基体及过渡区）。一般而言，强度和弹性模量高的集料可以制得质量好的混凝土。但过强、过硬的集料不但没有必要，相反，还可能在混凝土因温度或湿度等原因发生体积变化时，使水泥石受到较大的应力而开裂。骨料颗粒的粒形、粒径、表面结构和矿物成分，往往影响混凝土过渡区的特性，从而影响混凝土的强度。级配良好的粗骨料改变其最大粒径对混凝土强度有着两种不同的影响。水泥用量和稠度一样时，含较大骨料粒径混凝土拌和物比含较小粒径的强度小，其集料的表面积小，所需拌和水较少，较大骨料趋于形成微裂缝的弱过渡区，其最终影响随混凝土水灰比和所加应力而不同。在低水灰比时

6、，降低过渡区孔隙率同样对混凝土强度一开始就起重要作用。在一定拌和物中，水灰比一定时抗拉强度与抗压强度之比将随粗骨料粒径的降低而增加。试验表明，增加骨料粒径对高强混凝土起反作用，低强度混凝土在一定水灰比时，骨料粒径似乎无大的影响。另外，在同一条件下，以钙质代硅质骨料会使混凝土强度明显改善。4、集灰比对于强度大于35Mpa的混凝土，集灰比的影响就较为明显地表现出来。在相同水灰比时，混凝土强度随着集灰比的增大而提高。这是因为：集料数量增大，吸水量也增大，从而有效水灰比降低；混凝土内孔隙总体积减小；集料对混凝土强度所引起的作用更好地发挥。5、养护为了获得质量良好的混凝土，混凝土成型后在适宜的环境中进行

7、养护。养护的目的是为了保证水泥水化过程能正常进行，包括控制环境的温度和湿度。水泥水化只能在为水填充的毛细管内发生，因此，必须创造条件防止水分由毛细管中蒸发失去，而且，在水泥水化过程中产生的水泥凝胶具有很大的比表面积，大量自由水变为表面吸附水。这时，如果不让水分进入水泥石，则供水化反应的水就会越来越少，在水灰比小于0.5的情况下会出现自干现象，使水泥水化不能继续进行。因此，在养护期内必须保持混凝土的饱水状态，或者接近于这个状态。只有在饱水状态下，水泥水化速度才是最大的。要使混凝土达到所要求的强度并不需要所有水泥都水化，因为在工程上很少能达到这样的强度。混凝土的质量主要取决于水泥石中的胶空比。混凝

8、土在浇筑后水分的蒸发，取决于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。混凝土和周围空气的温差，也会影响失水。例如，在白天饱水的混凝土在温度低的晚上会失水；寒冷气候中浇筑的混凝土，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不均匀分布。水化物稠密程度低的区域成为水泥石中的薄弱点，从而降低整体的强度；水化物程度高的区域包裹在水泥粒子的周围，防碍水化反应的继续进行，从而减少水化物的量。在养护温度较低的情况下，由于水化缓慢，具有充分的扩散时间，从而使水化物得以在水泥石中均匀分布。Klieger指出：在混凝土早期养护时期，存在着一个最佳养护温度，在此情况下混凝土在某

9、一龄期时的强度最大。二、混凝土施工中质量的控制方法混凝土工程是钢筋混凝土工程中的重要组成部分，混凝土工程的施工过程有混凝土的制备、运输、浇筑和养护等。1、混凝土的制备混凝土的制备就是根据混凝土的配合比，把水泥、砂、石、外加剂、矿物掺和料和水通过搅拌的手段使其成为均质的混凝土。水泥进场时应对其品种、级别、包装或散装仓号、出厂日期等进行检查，并应对其强度、安定性及其他必要的性能指标进行复验，其质量必须符合国家标准的规定。当在使用中对水泥质量有怀疑或水泥出厂超过3 个月（快硬硅酸盐水泥超过1 个月）时，应进行复验，并按复验结果使用。在钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构中，严禁使用含氯化物的水泥。1.1

10、 混凝土配合比混凝土应根据实际采用的原材料进行配合比设计，并按普通混凝土拌和物性能试验方法等标准进行试验、试配，以满足混凝土强度、耐久性和工作性能（坍落度等）的要求，不得采用经验配合比。同时，应符合经济、合理的原则。混凝土生产时，砂、石的实际含水率可能与配合比设计存在差异，因此在混凝土拌制前应测定砂、石含水率并根据测试结果调整材料用量，提出施工的配合比。1.2 混凝土搅拌为了拌制出均匀优质的混凝土，除合理地选择搅拌机外，还必须正确地确定搅拌制度，即一次投料量、搅拌时间和投料顺序等。一次投料量，不同类型的搅拌机都有一定的进料容量，搅拌机不宜超载过多，以免影响混凝土拌和物的均匀性，一次投料量宜控制

11、在搅拌机的额定容量以下。施工配料就是根据施工配合比以及施工现场搅拌机的型号，确定现场搅拌时原材料的一次投料量。搅拌混凝土时，根据计算出的各组成材料的一次投料量，按重量投料。混凝土搅拌的最短时间应满足规范的规定。投料顺序是影响混凝土质量及搅拌机生产率的重要因素。按照原材料加入搅拌筒内的投料顺序的不同，常用的投料顺序有：一次投料法，二次投料法，两次加水法。2、混凝土的运输混凝土的运输是指混凝土拌和物自搅拌机中出料至浇筑入模这一段运送距离以及在运送过程中所消耗的时间。2.1 对混凝土运输的要求在运输过程中应保持混凝土的均质性，避免产生分离、泌水、砂浆流失、流动性减少等现象。混凝土应以最少的转运次数和

12、最短的时间，从搅拌地点运至浇筑地点，使混凝土在初凝前浇筑完毕。混凝土的运输应保证混凝土的灌筑量。对于采用滑升模板施工的工程和不允许留施工缝的大体积混凝土的浇筑，混凝土的运输必须保证其浇筑工作的连续进行。2.2 混凝土的运输方法混凝土运输分为地面运输、垂直运输和楼地面运输三种情况。运输预拌混凝土，多采用自卸汽车或混凝土搅拌运输车。混凝土如来自现场搅拌站，多采用小型机动翻斗车、双轮手推车等。混凝土垂直运输多采用塔式起重机、混凝土泵、快速提升架和井架等。混凝土楼地面运输一般以双轮手推车为主。3、混凝土的浇筑3.1 混凝土浇筑在混凝土浇筑前，应检查模板的标高、位置、尺寸、强度和刚度是否符合要求；检查钢

13、筋和预埋件的位置、数量和保护层厚度，并将检查结果填入隐蔽工程记录表；清除模板内的杂物和钢筋的油污；对模板的缝隙和孔洞应堵严；对木模板应用清水湿润，但不得有积水。在地基或基土上浇筑混凝土时，应清除淤泥和杂物，并应有排水和防水措施。对干燥的非粘性土，应用水湿润；对未风化的岩土，应用水清洗，但表面不得留有积水。在降雨雪时，不宜露天浇筑混凝土。混凝土的浇筑，应由低处往高处分层浇筑。每层的厚度应根据捣实方法、结构的配筋情况等因素确定。在浇筑竖向结构混凝土前，应先在底部填入与混凝土内砂浆成分相同的水泥砂浆；浇筑中不得发生离析现象；当浇筑高度超过3m时，应采用串筒、溜管或振动溜管使混凝土下落。在混凝土浇筑过

14、程中应经常观察模板、支架、钢筋、预埋件、预留孔洞的情况，当发现有变形、移位时，应及时采取措施进行处理。混凝土浇筑后，必须保证混凝土均匀密实，充满整个模板空间，新旧混凝土结合良好，拆模后，混凝土表面平整光洁。为保证混凝土的整体性，浇筑混凝土应连续进行。当必须间歇时，其间歇时间宜缩短，并应在前层混凝土凝结前将次层混凝土浇筑完毕。混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不应超过混凝土的初凝时间。3.2 施工缝由于技术上的原因或设备、人力的限制，混凝土的浇筑不能连续进行，中间的间歇时间需超过混凝土的初凝时间，则应留置施工缝，施工缝的位置应在混凝土浇筑前按设计要求和施工技术方案确定。由于该处新旧混凝土的结合力较差，是结构中的薄弱环节，因此，施工缝宜留置在结构受剪力较小且便于施工的部位。3.3 混凝土的捣实混凝土的捣实就是使入模的混凝土完成成型与密实的过程，从而保证混凝土结构构件外形正确，表面平整，混凝土的强度和其他性能符合设计的要求。混凝土浇筑入模后应立即进行充分的振捣，使新入模的混凝土充满模板的每一角落，排出气泡，使混凝土拌和物获得最大的密实度和均匀性。混凝土的振捣分为人工振捣和机械振捣。人工振捣是利用捣棍或插钎等用人力对混凝土进行夯、插，使之成型。只有在采用塑性混凝土，而且缺少机械或工程量不大时才采用人工振捣。采用机械振实混凝土，早期强度高，可以加快模板的周转，提高生产率，并能获得高