浅谈不增加水泥用量提高混凝土强度的方法与措施

浅谈不增加水泥用量

提高混凝土强度的方法与措施

混凝土做为建筑工程中使用量最大的建筑材料之一，在建筑工程中获得了极为广泛的应用。混凝土抗压强度的大小，主要取决于它的组成部分，组织结构和构造状态。混凝土的强度主要决定于水泥石的强度和水泥石与骨料之间的粘结强度。水泥石的强度主要取决于水泥标号与水灰比。水泥石与骨料的粘结力，也同样与水泥标号和水灰比有关。由此可见，水泥的强度等级及用量是影响混凝土强度的主要因素。但是如果水泥用量过大，一方面会造成水化热过大而产生裂缝，另一方面也不经济。那么在不增加水泥的用量的前提下如何提高混凝土强度？应主要从以下几个方面来处理。

1、加强对混凝土原材料的质量控制是提高混凝土强度的基础。

混凝土中的主要材料为水泥、粗、细集料、水、外加剂和掺合料。各种组成材料在混凝土中起着不同的作用，考虑不增加水泥用量，可以从以下几个方面来通过对原材料的控制来提高混凝土的强度。

（1）对水泥强度等级、水泥品种的选择：水泥强度等级的选用，不仅要使所配的混凝土强度达到要求，而且和易性和耐久性也必须满足施工和规范的要求，提高混凝土强度但不增加水泥用量，应尽量考虑使用高强度等级的水泥，但应注意满足和易性的要求。水泥品种的选用时应注意各种水泥的特性对混凝土结构强度和使用条件是否有不利影响。

（2）细集料的质量控制：通常混凝土中的细集料为砂子，根据细度模数分为粗砂、中砂、细砂。应注意到，砂子过粗，容易使新拌混凝土产生泌水现象，影响混凝土的和易性。由此可知，当混凝土的和易性要求为一定时，为了节省水泥而又能提高混凝土强度，应选用级配良好的中粗砂，另外，砂中的含泥量及泥块含量应满足国家标准的要求，对重要工程使用的砂，还应采用化学法和砂浆长度法进行骨料的碱活性检验。

（3）粗骨料的质量控制：通常混凝土中的粗骨料为石子。使用人工碎石比使用天然卵石可以增加混凝土强度，除此以外，在使用中应注意石子的最大粒径、颗粒级配、强度与坚固性等指标。粗骨料颗粒级配分为连续级配和间断级配，由于连续级配含有各种大小颗粒，互相搭配合理，拌制成的混凝土和易性较好，但由于石子总表面积比较大，所用水泥比较多。用间断级配来拌制混凝土，可以节约水泥，但和易性不好，容量产生泌水等离析现象。但对于低流动性和干硬性混凝土来说，如果采用强力振捣来施工时，则采用间断级配是较为适宜的。

（4）混凝土用水的控制：水是混凝土的主要组成材料之一。拌合用水不纯，可能产生多种有害作用。为了保证混凝土的质量，必须使用合格的水来拌制混凝土，凡符合国家标准的生活用水，均可用于拌制混凝土，地表水或地下水首次使用应进行适用性试验，合格才能使用，混凝土拌制用水应符合JGJ63-1989《混凝土拌合用水标准》的规定。

混凝土中的原材料的质量控制是提高混凝土强度的基础，在混凝土材料的选用上更应该确保质量，科学合理地选取，从而达到提高混凝土强度的目的。

2、合理进行混凝土配合比设计是提高混凝土强度的前提

混凝土配合比设计对混凝土强度起到了至关重要的作用，如何合理地进行混凝土的配合比设计，是一项严谨、科学的工作，不增加水泥用量，通过配合比设计来提高混凝土的强度，有以下几种方法。

1、选择较小的水灰比。通过保罗米公式）（，b ce a cu W C f f αα-=/0我们可知，混凝土的试配强度与灰水比成正比，即与水灰比成反比，所以，要想达到提高混凝土强度的目的，首要的是选择较小的水灰比，才能保证混凝土强度获得提高。

2、选择较小的用水量。分析可知，当水灰比固定时，如果保证水泥用量不得到增加，想要水灰比较小，只能是减少用水量，减少用水量的前提是保证混凝土具有满足施工要求的流动性以及保证水泥水化用水。可以通过以下途径来解决。A 、在满足施工要求的和易性的前提下，坍落度越小越好，坍落度越小，用水量就可以越少，从而达到减少用水量的目的。B 、由于砂子越细，其用水量就越多，所以粗中砂比细砂的用水量要少，可以考虑尽量使用中粗砂，但是在试配时，注意不能出现泌水等保水性和粘聚性差的情况，从而确保混凝土的性能不得到损失。C 、由于间断级配比连续级配的用水量少，而且，石子粒径大的比粒径小的用水量少，在选择石子时，可以适当考虑通过选取合格的石子级配来减少用水量。D 、掺加高效减水剂。

3、选用强度等级高的水泥。由保罗米公式可知，水泥实际强度越高，试配强度就越高，在不增加水泥用量的前提下，如果能有效地提高水泥的实际强度，也可以达到提高混凝土强度的作用。

4、掺用粉煤灰等掺合料。在进行配合比设计时，可以选取粉煤灰等掺合料，来对混凝土性能进行优化。掺粉煤灰的同时可以减少水泥的用

量，降低由于水泥用量过多产生的大水化热。在选用粉煤灰进行配合比设计时，可以选用内掺的方法来等效替代水泥用量，从而达到不增加，甚至降低水泥用量的作用。

5、选用合理的砂率。砂率过大，用于包裹砂粒的水泥就多，水泥的用量就会增加，所以在满足和易性的前提下，砂率的选择一定要合理，可以通过试配的方法来确定合理砂率，从而保证提高混凝土的强度。

综上所述，经过合理的混凝土配合比设计，可以有效地达到不增加水泥用量提高混凝土强度的目的。

3、选择适当的外加剂是提高混凝土强度的重要手段

混凝土外加剂是混凝土中掺入的一种组分，外加剂在混凝土中的主要作用有以下几个方面：1、改善新拌混凝土的工作性能。2、提高硬化混凝土的物理力学性能。提高混凝土的强度，包括早期强度及后期强度。增加混凝土的耐久性。控制碱与活性骨料间的碱骨料反应。3、应用混凝土外加剂具有显著的技术经济效益。主要包括为节约水泥，在保持相同强度时，可减少10%-20%的水泥用量。

由于混凝土外加剂技术的出现，改变了过去靠调整水泥品种来改变混凝土性能的落后状态。合理选用外加剂品种，在混凝土中适当加入外加剂，可以有效地不增加水泥用量而提高混凝土强度。

4、施工过程中的质量控制是提高混凝土强度的重要保障

在施工过程中对混凝土的质量进行控制，以确保提高混凝土强度的目的得以实现。主要表现在以下几个方面：

1、施工前对混疑土质量控制的准备工作

施工前的准备主要有，根据同批原材料要作好试配检验,检验合格方