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摘要：本文通过对砼材料进行详细的分析，具体阐述对砼材料的强度与变形的影响因素。
关键词：砼材料；强度；变形因素
1 引言
伴随着国家社会的不断进步和经济水平的不断提高，我国的建筑行业也处于飞速发展中。当今社会，人们对居住的要求越来越高。为了满足人们的要求，我国的建筑物应该采用可靠度高的原材料。建筑中的很多项目中主要采用的原材料就是砼材料，尤其是排架结构工程中的梁、板、柱中采用的较多，因此，为了保证建筑工程的质量，我们应该严格把控砼材料的强度，保证结构的可靠度，进而保证工程质量。
2.工程实例
某商务大厦工程结构，地下室墙柱及顶板砼强度等级为C30。砼材料为水泥、砂、石、高效减水剂等外加剂和粉煤灰、超细矿渣、硅灰等矿物掺合料。
3 砼材料强度的影响因素
3.1原材料对砼材料强度的影响
（1）影响砼强度的主要因素是水灰比和水泥的标号：
砼中的水泥是重要的活性成分，砼强度的强弱会直接受到水泥的影响，在相同配合比的情况下，采用的水泥的标号会影响砼的强度，标号越高，强度就越高。在水泥相同的情况下时，水灰比也会影响砼的强度。通常情况下，水泥水化所需要的水只占水泥总重量的百分之二十三左右，若水泥水化时需要较多的水，那么大约应该占水泥总重量的百分之四十到百分之七十。多余的水在砼硬化之后残留在砼中，并在其中形成的气泡，这些气泡或者蒸发后形成的气孔，导致砼的抵抗荷载实际的有效断面极大的减少，还可能造成应力在空隙的周围不断集中，所以，在相同的水泥标号的情况下，砼的强度以及水泥与骨料的粘结力都会随着水灰比的减小而增强。
（2）粗骨科对砼强度的影响：
在石质的强度相等的情况下，粗骨料表面的粗糙程度影响着砼的强度，若碎石与水泥浆料的粘结力比碎石与卵石的粘结力大，当在配合比相同或者水灰比相同的情况下，那么就这两种材料所配制的砼，碎石配置的砼要比卵石配置的砼强度高。
（3）砂对砼强度的影响：
砂率的影响是砂对砼强度的主要影响。所谓砂率就是砼中砂的质量所占的砂、石总质量的百分比。砼中的砂率稍微的变动就会导致骨料总的表面积的空隙发生较大的变化，由此可知，砂率影响着砼的拌和物的和易性。
2.2搅拌和振捣对砼材料强度的影响：
比起人工拌合，机械的搅拌可以使砼的拌和物更加的均匀，尤其表现在拌和低流动性的砼拌和物等方面，砼强度随着搅拌时间的加长而增强，但因为施工进度和能耗等方面的因素，通常要求拌合时间在2—3分钟之间。使用振捣器对拌合物进行捣实时，使其的流动性得到提高，进而使其可以较好的充满模型，并使砼中的气泡排出，减少砼的内部空隙，致使砼的密实度提升，最终使砼的强度提高；
2.3温度和湿度砼材料强度的影响：
水泥的水化作用决定了砼的硬化程度，水泥的水化速度受到周围环境的温度的影响较大，水泥的水化速度会随着温度的升高而加快，则砼的强度增强的速度也会加快，相反，周围的温度降低会导致水泥水化反应速度降低，进而导致砼的强度的增长速度变得迟缓，虽然高温可以加快砼的强度增强，但是也应该水分充足，确保水泥继续进行水化反应。由此可知，不管是夏季施工还是冬季施工，旌工需要不断浇水，保证砼的强度。
2.4龄期对砼材料强度的影响：
在正常的养护的情况下，龄期增加，砼的强度也会随着提高，强度增长较快的时期最初是在7-14天之间，强度增长缓慢的时期在28天以后。例如实际工程中，有一些旌工单位把做试块的工作落下了，然后赶紧补做，为了加快进度几天就压，导致强度不合格。
3 砼变形的影响因素
由于受环境和外力因素的影响，砼在施工过程中易发生变形。砼一旦发生了变形，就很可能会影响到砼的受力、应力及结构尺寸，并使砼出现开裂等现象。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆混凝土的变形分为两类：第一，荷载变形，这种变形主要是由于构件在外力的作用下，自身发生变形；第二，非荷载变形，这种变形是因为外部环境因素和内部环境因素共同作用引起的变形。
3.1化学收缩
混凝土在硬化的过程中，因反应后的体积比反应前的体积小而产生的收缩变形，称之为化学收缩变形。随着砼硬化龄期的增长收缩量也逐步增大，与时间成正比例关系。砼成型后，在40 多天内的增长速度较快，以后趋于平稳，且不可恢复。
3.2塑性收缩
由于混凝土拌合物成型之后，容易发生颗粒下沉而导致砼表面发生泌水现象，此时砼表面水分蒸发的速度远大于泌水的速度，导致砼发生表面收缩现象，这种变形称为塑性收缩。
3.3碳化收缩
水泥中的物质会与空气中的二氧化碳反应导致砼体积的减小，这种变形称为碳化收缩变形。碳化收缩变形的最大值发生在空气湿度为30%～50%的时候。
3.4干湿变形
砼变形中最常见的是干湿变形。周围环境干湿度的变化是影响这种变形的主要因素。砼在施工干燥的过程中，毛细孔中的毛细水份会很快蒸发，虽然水分的蒸发不会引起砼的变形，但会使毛细孔中形成负压，负压会随着空气湿度的降低而逐渐增大，产生较大的收缩力，导致砼发生变形。毛细孔中的水分蒸发完之后，若继续发生干燥，胶凝体颗粒中的吸附水也会发生蒸发，此时由于分子之间的相互作用力使得离子间距离缩小，导致胶凝体收缩。砼的这种收缩在重新吸水后大部分是可以恢复的，这种收缩变形对砼质量的危害较大，在受到收缩约束时，会引起混凝土的开裂，降低砼的抗冻性、抗渗透性及抗侵蚀的性能。
3.5干缩变形
在干缩变形实验中，用的是100mm×100mm×515mm 的标准试块，在规定的条件下，实验所测得干缩率可达到（300～500）×10－6。由于这种实验只能反映砼的相对干缩性性能，而实际构件尺寸远大于实验标准试块的尺寸，因此实验值会大于实际砼构件的干缩率。
下面介绍一下影响砼干缩的因素：
（1）水泥的标准、用量及品种对砼的影响。由于水泥石会引起混凝土的干缩，而水泥中的骨料又会制约这种干缩性能，因此在水灰比不变的情况下，砼的干缩率会随水泥浆的增多而增大。通常矿渣水泥配制砼的收缩率>粉煤灰水泥的收缩率>普通水泥配制的砼的干缩率。
（2）水灰比和单位用水量的影响。水泥用量不变时，水灰比越大，砼的干缩率越大，干硬性砼的干缩率小于塑性砼的干缩率。砼单位用水量每增加1%，干缩率就会增加2%～3%左右。
（3）集料质量的影响。砼中的砂石在材料组成中占有很大的比重，在混凝土中起骨架作用，会限制砼的收缩。因此水泥浆的收缩率会大于砼的收缩率，而水泥净浆的收缩量又比水泥砂浆大的多。砼的收缩还会随集料弹性模量的增大而减小，故变通砼的收缩要小于轻集料砼的。集料配制吸水率大，砼的干缩率也会随之增大；集料含泥量较多，砼的干缩性也较大；集料级配良好、粒径较大，能减少砼中水泥浆用量时，砼干缩率会变小。
（4）砼的施工质量。施工质量会影响混凝土的密实成型，导致养护时间的延长、干缩变形的发展和砼的成型密实。但施工质量对砼最后的干缩率却没有显著影响。若想要减小砼的干缩率可采用湿热养护的方法。
（5）温度的影响。砼有热胀冷缩的特性。温度对砼（特别是大体积砼及大面积砼）工程有着重大的影响，且容易产生不利影响，会造成砼形成温度裂缝。水泥的水化会在砼的硬化初期产生大量的热量，由于砼是热的不良导体，其散热功能较差，会导致大体积砼的内部温度高于外部温度，最高可达到50～70℃，这种高温会使砼体积内部产生膨胀，外部会随气温的降低而逐渐收缩，内外部收缩产生矛盾，在外表面产生很大的拉应力，导致裂缝的产生。根据以上所述，对于大体积的混凝土而言，可采用人工降温、减低水泥水化热和减少水泥用量的方法来降低大体积砼的热量。
4 结语
综上所述，我国建筑物的建设离不开砼材料。砼材料决定结构的可靠性，进而影响着建筑工程质量。在施工中，控制混凝土材料的强度是必不可少且最重要的一项工作。因此，为保证建筑工程质量，我们需要严格的控制混凝土的强度和变形。
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论文作者:周小云
论文发表刊物:《基层建设》2016年11期
论文发表时间:2016/8/15
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