桥涵用水泥混凝土工作性\抗压强度\裂缝的影响因素综述
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关键词：水泥混泥土；影响因素
Abstract:This paper simply introduces concrete characteristics and application effect
Key words:Cement concrete; influence factors
中图分类号：[TQ178]文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012
一、水泥混凝土的工作性主要包含：流动性、可塑性、稳定性、易密性。影响新拌混凝土工作性的因素主要有以下几个方面。
1、原材料的影响
（1）水泥
水泥对混凝土工作性的影响主要体现为水泥的品种及细度、标准稠度用水量等试验指标。其中矿渣水泥拌合物的流动性大但粘聚性差，易泌水离析；火山灰质水泥流动性小，但粘聚性最好；标准稠度用水量大的水泥吸水性强，在水灰比相同的条件下，标准稠度用水量大的水泥制成的水泥浆较稠流动性小，相反，标准稠度用水量小的水泥则流动性大；同时适当提高水泥的细度可改善混凝土的粘聚性、保水性、减少泌水离析现象。
（2）集料
集料对水泥混凝土工作性的影响主要体现在集料的级配、最大粒径、形状等。优良的级配会使混凝土有较好的工作性，集料的最大粒径增大在优良的级配条件下会增大混凝土的流动性，卵石拌制的混凝土较碎石拌制的工作性要好。
（3）浆集比
在水灰比不变的条件下，水泥浆与集料的体积比对混凝土的工作性影响较大。当浆集比增大时即水泥浆的数量增加时，混凝土的流动性增大，同时其稳定性和易密性也逐渐达到最佳状态，但水泥浆的数量超过其最佳用量时，由于集料数量的相对减少，混凝土会出现流浆、泌水、离析等现象，混凝土强度也随之降低。由此可以看出，在水灰比不变的前提下，不要简单的认为水泥用量越大对混凝土的工作性及强度越好，应该在试验室进行配合比设计时提出最佳的浆集比尤为重要。
（4）水灰比
在浆集比确定后即在水泥浆的质量不变的情况下，水灰比减小时，水泥浆变稠，混凝土的流动性变小。当水灰比减小到极限值时，混凝土的坍落度及小甚至崩塌，混凝土的易密性也差孔隙率较大。当水灰比增大时，水泥浆变稀，混凝土的流动性变大，但同时其粘聚性保水性变差将出现泌水和离析现象。由此可见，水灰比不能过大和过小，试验室在进行试配时，应提出最佳的水灰比使混凝土的工作性和强度都达到最佳状态。
（5）砂率
在水泥浆用量一定的条件下，砂率过小，水泥砂浆量不足，不能对粗集料进行很好的包裹，起不到作用使混凝土的流动性降低，同时粘聚性、保水性差，造成流浆、离析、溃散等不良现象。砂率过大时，总表面积增大，吸水率大，水泥浆用量不变前提下，混凝土的流动性小变得干稠。因此，砂率也应经试验提出最佳值。
2、温度、湿度及时间的影响
新拌混凝土坍落度随温度的增加及湿度的降低而减小，主要是由于水泥水化率加速和水分的蒸发所致。同时混凝土的坍落度随时间增长而减小，出现坍落度损失。
3、外加剂
通过掺加适量优质的减水剂及流化剂能提高混凝土的工作性。
二、影响水泥混凝土抗压强度的因素
1、原材料
（1）水泥
水泥的实际强度是混凝土强度的重要影响因素之一。水泥实际强度与混凝土抗压强度的关系公式为：Rh=ARs(C/W-B)，从公式中可以看出，当水灰比不变的前提下，混凝土抗压强度与水泥强度成正比关系；另外水泥的细度及标准稠度用水量也会间接影响到混凝土的强度。水泥越细混凝土的流动性越好相对减少了单位用水量，降低了水灰比，从而提高了混凝土的强度；水泥的标准稠度用水量越小，说明该水泥吸水率小相对减少了单位用水量，降低了水灰比，提高了混凝土强度。
（2）集料
集料的形状、级配、针片状颗粒含量、压碎值、含泥量对混凝土的强度都有影响。碎石与卵石相比， 相同条件下用碎石掺配的混凝土比卵石掺配的混凝土强度要好一些，因为碎石表面粗糙且有许多棱角，增加了与周围材料的摩阻力从而提高了混凝土的整体抗压强度。集料的级配越好，混凝土的密实性越好强度越高同时工作性也比较好。粗集料的针片状颗粒含量和压碎值越小说明该粗集料的整体抗压强度好给混凝土提供了优良的骨架结构提高了整体抗压水平。粗、细集料的含泥量的大小对混凝土的强度也有一定的影响，含泥量大或严重超标时会影响到混凝土中水泥砂浆的强度，从而降低了混凝土的整体抗压强度。由此可以看出，施工中要采用含泥量小经掺配后具有良好级配的粗集料和中砂。
（3）灰水比
由公式：Rh=ARs(C/W-B) 可以看出，当水泥强度不变的前提下，混凝土28天抗压强度与灰水比成正比即在浆集比不变的情况下灰水比越大混凝土的抗压强度越高。也就是说在保证浆集比不变的前提下，适当增加水泥用量或降低单位用水量都可以提高混凝土的抗压强度。须注意的是，不要进入误区，单纯认为增加水泥用量或降低单位用水量就可以提高混凝土的抗压强度而忽略了浆集比不变的前提。
（4）浆集比
浆集比即混凝土中泥浆的体积与集料的体积比。在水灰比不变的前提下，混凝土抗压强度随着浆集比的增加逐渐增加到最大随后开始降低，即在水灰比不变的情况下混凝土的抗压强度―浆集比曲线图呈开口向下的抛物线型，也就是说，峰值即最佳浆集比。但经试验表明，采用质量法进行试配时，在各种原材料质量均良好的前提下，绝大多数C30号普通混凝土在试配过程中当水泥用量为350Kg-380 Kg范围时为最佳的浆集比，此时混凝土28天抗压强度为最大，随着水泥用量的增加混凝土抗压强度随之减小，当水泥用量达到420 Kg--440 Kg范围时混凝土28天抗压强度又达到最大值，此后随之降低，经分析可知此时并不是最佳的浆集比，由于此时水泥用量较大，水泥的强度对混凝土强度影响显著而集料的骨架作用次之，随着水泥用量的逐渐增加，集料越来越少，集料的骨架作用越来越小，混凝土整体强度也逐渐降低。经实践证明当水泥用量为420 Kg--440 Kg时，虽然混凝土强度达到第二次峰值，但此时的混凝土强度受原材料品质的好坏影响显著，尤其是水泥的品质，当水泥的强度不稳定时，或者集料的含泥量较大时，都会严重影响混凝土中水泥砂浆的强度，导致混凝土整体强度下降幅度很大甚至出现不合格的情况。综上所述，要想使混凝土的强度达到最佳，其必须同时具有最佳水灰比和最佳浆集比，此时混凝土的密实度最佳，混凝土的整体强度最大，受原材料品质影响的幅度较小。 由此可见试验室在进行混凝土试配时，同标号的混凝土必须多做试验，提出最佳的浆集比和水灰比，用最科学、最经济、最合理的配合比指导施工。
2、养护
温度对混凝土强度有很大的影响，在相同湿度的养护条件下，达到同一强度，低温养护较高温养护龄期要长很多；混凝土在湿润状态下养护时，混凝土的强度将随龄期按水泥的特性成对数关系增长。值得注意的是，当混凝土中掺加早强减水剂或所用水泥为早强水泥时，施工现场混凝土的前7天养护尤为重要，必须严格按规范规定进行养护否则会影响到混凝土的前期强度甚至会影响到后期强度。
3、施工
混凝土在浇筑过程中，模板一定要牢固稳定，防止出现胀模漏浆，导致混凝土出现严重的蜂窝麻面强度降低；振捣过程中，严格按照施工规范规定振捣，不得出现漏振和过振现象，导致混凝土因不密实或严重离析而强度降低。夏季炎热条件下施工时，浇筑前应对模板进行洒水湿润避免因吸收混凝土中的水分而使混凝土坍落度大幅度降低导致混凝土振捣困难很难达到密实状态或对混凝土二次处理导致其强度下降。须注意的是，混凝土在运输过程中，应充分考虑到混凝土的坍落度损失受时间的限制，确定好最远运距及最长运输时间，避免混凝土的二次处理对混凝土强度及工作性的影响。
4、试验管理
混凝土搅拌站试验人员必须控制好进场原材料的质量，在按正常频率自检的前提下当原材料质量下降或粒径发生变化时应及时上报试验室并取样进行原材料试验及混合料的筛分试验，如该原材料不合格应立即要求清除出场或退回厂家；搅拌站试验人员必须根据原材料的含水量及筛分情况提出准确的施工配合比；施工现场试验人员必须做好坍落度试验和做好具有代表性的足够频率的混凝土抗压强度试件并及时通知拌和机操作人员现场混凝土坍落度情况以便控制好新拌混凝土坍落度；试验室人员须对混凝土试件进行标准养护，并分别对其7天和28天抗压强度进行压力试验，须注意的是必须进行混凝土7天标准试件抗压强度试验以便当出现强度大幅度降低或出现不合格情况时能够及时进行分析并提出准确的纠正与预防措施使不合格品率降到最低。
三、影响钢筋混凝土结构构造裂缝的因素
1、原材料
（1）水泥
水泥安定性不合格，浇筑后导致不规则的裂缝。
（2）集料
粗集料和细集料的含泥量过大时，随着混凝土干燥、收缩，出现不规则的花纹状裂缝。粗集料为风化性材料时，将形成以粗集料为中心的锥形剥落。
2、、施工原因
（1）混凝土搅拌时间和运输时间过长，导致整个结构产生裂缝。
（2）模板胀模使混凝土浇筑后不久产生与模板移动方向平行的裂缝。
（3）基础与支架的强度、刚度、稳定性不够引起支架下沉、不均匀下沉，脱模过早，导致混凝土浇筑后不久产生裂缝，并且裂缝宽度也较大。
（4）接头处理不当，导致施工缝变成裂缝。
（5）养护问题，塑性收缩状态将会在混凝土表面发生方向不定的收缩裂缝，这类裂缝尤以大风、干燥天气最为明显。
（6）在混凝土高度突变以及钢筋保护层较薄部位，由于振捣和泌水过多造成沿钢筋方向的裂缝。
（7）大体积混凝土未采用缓凝和降低水泥水化热的措施、使用了早强水泥的混凝土，受水化热的影响浇筑后2-3天导致结构中产生裂缝；同一结构物的不同位置温差大，导致混凝土凝固时因收缩产生的收缩应力超过混凝土的极限抗拉强度或内外温差大表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度而产生裂缝。
（8）水灰比大的混凝土由于干燥收缩，在龄期2-3个月内产生裂缝。