摘要：改革开放40年，我们亲爱的祖国有了翻天覆地的变化。我国拥有了当今世界上最现代化的铁路网和最发达的高铁网。我国铁路网服务经济社会发展保障能力显著增强。2018年一年全国铁路运营里程已达到13.1万公里。为保证我国铁路对外开放的广度和深度不断拓展，显著提升国际影响力和竞争力，克服因工程质量原因危及行车安全，2018年11月27日铁路总公司通过了《铁路质量安全“十严禁”管理规定》。混凝土强度不足的问题纳入了红线管理。中铁隧道局集团试验分公司针对混凝土强度做了一系列试验，以求找到影响混凝土强度的根本原因。同时为以后混凝土质量管理行为提供数据上的支撑。
关键词：混凝土强度；原材质量；施工工艺
一、强度损失原因分析
下表为隧道一组衬砌混凝土的不同试件强度。
28d龄期各类强度数值
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通过对以上数据进行分析有以下结论：混凝土强度受各种原因影响强度不断损失，从配制强度、标养试件强度、同养试件强度、钻芯强度逐渐变低。
二、原材质量的影响分析
2.1骨料的影响
1、含泥量
试验过程一：分别使用不同含泥量的细骨料，其它材料不变，在同一配合比情况下通过调整用水量保持坍落度不变。
通过实验证明：随着含泥量的增加，为达到同等的坍落度，受用水量增加和泥本身的影响，强度逐渐下降，下降幅度逐渐加快。
试验过程二：分别使用不同含泥量的细骨料，其它材料不变，在同一配合比情况下通过调整减水剂用量保持坍落度不变。
通过实验证明：随着含泥量的增加，需要使用的减水剂不断增加，当含泥量到达4%后，减水剂用量迅速增加，受含泥量的影响减水剂效果开始失效。同理，粗骨料、拌和用水中的泥也有同样的副作用，不再进行试验分析。
2、细度模数的变化
试验过程：分别使用不同粗细的细骨料，其它材料不变，在同一配合比情况下通过调整用水量保持坍落度不变。
通过试验证明：细骨料变细后，为到达同等的坍落度，所需的用水量增加，每减少0.2细度模数，强度减少2～3MPa。
2.2减水剂的影响
试验过程：分别使用不同减水率的减水剂（模拟不同减水剂的效果和适应性），其他材料不变，在同一配合比情况下通过调整用水量保持坍落度不变。
通过试验证明：减水剂减水率虽然掺量不大，但作用很大。减水剂效果变差后，为达到同等的坍落度，用水量也将增加，最终导致混凝土强度变低。
2.3粉煤灰的影响
试验过程：用假粉煤灰（用石粉代替，掺量25%）同等数量代替真粉煤灰（二级灰），其他数据不变。
通过试验证明：用石粉代替粉煤灰强度有3MPa左右损失，但损失比平常认为的要低一些，一方面是因为适量的级配合理的石粉起到了一定填充混凝土空隙的作用，从而对强度有一定贡献。另一方面，虽然粉煤灰也起到了填充混凝土空隙的作用，但工地现在的“真”二级粉煤灰品质不高，没有充分发挥出胶凝材料的作用。另外由于龄期较短，粉煤灰对混凝土后期强度的增强作用还没充分发挥出来。
三、过程控制影响
3.1用水量的影响
试验过程：直接加水，其它原材料用量不变。
通过试验证明：每方混凝土增加10kg的用水量，强度都会带来2～5MPa的损失，而且加水量达到一定的数量，强度下降速度加快，混凝土产生离析，即混凝土的水泥浆与骨料分离。
3.2坍落度损失的影响
当遇到混凝土坍落度损失时，为保证现场施工，部分人员会盲目加水，根据经验每提高20mm的坍落度需加水5kg，而坍落度损失的主要原因是保坍时间不够或调度出现问题。混凝土配合比设计时要充分考虑保坍时间，保坍时间要大于最远运距的运输时间。同时要提高混凝土调度的准确性，掌控好拌合站拌制混凝土的时机。
四、施工工艺
4.1浇筑、振捣方式对实体的影响
对某一模衬砌的不同部位进行了钻芯取样，结果如下：在现在浇筑、振捣工艺下，某一模衬砌范围内的强度存在较大的差异，总体上看强度呈现中间区域高，两边低的现象，而且部分试件存在一些孔洞。
4.2养护的影响
试验过程：养护的试件成型后直接放入标准养护间（温度：20±2℃，湿度：≥95%）进行养护，不养护的试件直接放在自然环境下的室内，到龄期后进行试压。
混凝土的养护不容忽视，总体影响在3MPa以上，各地的原材料、自然环境不同，影响因素也各不相同。
4.3振捣的影响
试验过程：振捣试件制作严格按照规范要求进行振捣制件，不振捣试件直接将混凝土装进试模，不对混凝土进行振捣或插捣。
振捣与不振捣对混凝土强度的影响比较大，坍落度小的混凝土强度损失相对影响大一点，机制砂混凝土的影响比河砂的大一些。
五、总结
造成混凝土强度损失的管控环节很多，叠加起来危害被成倍放大，所以需要每一个环节都做到有效把控，而且有些环节有一定的相关性，只有管控环节相互联动，才能让混凝土的强度得到较大保证。
5.1确保水胶比不变化
保持水胶比不变是控制强度的基础，随意加水是导致强度不足的最主要原因，诸多导致强度不足的原因如原材料的不合格、坍落度的损失等等，如果出现问题都是经历了随意加水这个过程。
5.2确保原材料质量稳定
原材料中细骨料、减水剂是影响强度的主要因素。日常管控过程中，原材料质量要有一定的底线，使用前必须要经试验数据验证，切不可随意突破。同时原材料的稳定性非常重要。可以这么说：材料差一点但非常稳
定，试验室也有可能配制出合格的混凝土；但如果不稳定，强度就会上下大幅波动，必然导致质量出现问题。
5.3确保施工工艺到位
混凝土强度除原材料、拌合站影响因素外，运输、浇筑、振捣、养护等施工工艺的影响也非常大。
六、说明
1、以上试验数据数量不多，存在一定偶然性。
2、各工区用现场的原材料、配合比进行相关试验，相互之间的数据存在一些差异。
参考文献：
[1]王松成.建筑材料[M].科学出版社，2008.
[2]于江跃.混凝土强度试验结果影响因素分析[J].黑龙江交通科技，2015（10）.
论文作者:陈雯
论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/21
标签：强度论文; 混凝土论文; 骨料论文; 用水量论文; 损失论文; 原材料论文; 坍落度论文; 《基层建设》2020年第1期论文;