混凝土性能影響因素分析

姚 林 包明慶

（南陽市三亞建筑有限公司，河南 南陽 473000）

混凝土性能影響因素分析

姚 林1包明慶2

（南陽市三亞建筑有限公司，河南 南陽 473000）

隨著我國經濟的發展，對于混凝土的需求量飛速提升。與此同時，混凝土是工程中的基本組成要素，其性能的高低將直接影響工程的質量。但由于對混凝土的性能影響因素的研究不到位，造成其應用的理論依據不充實，影響實際工程的施工，質量較差的工程往往會造成很大的損失，降低了工程的整體效益。針對這樣的情況，本文將對混凝土的性能影響因素進行分析研究。

混凝土； 性能影響； 因素

二、混凝土抗壓強度的影響因素

1.宏觀參數對混凝土抗壓強度的影響

（1）凈漿強度與混凝土抗壓強度之間的關系：凈漿強度和混凝土強度是呈正比例的，隨著凈漿強度的增加，混凝土的抗壓強度也會線性上升，支撐外部載荷的固相漿體骨架越多，混凝土的孔隙就越少，混凝土的強度就更加接近凈漿強度。

（2）容重與混凝土抗壓強度之間的關系：混凝土的抗壓強度在很大的程度上是依賴于容重的，提高容重可以有效增加混凝土的強度。漿體的強度與混凝土強度呈正相關系，容重與混凝土的孔隙率相關，容重也可以用混凝土的密度來表示，因而可以建立密度與混凝土抗壓強度之間的關系，如下圖1所示。

圖1 ∶密度與混凝土抗壓強度的關系

（3）水灰比與混凝土抗壓強度之間的關系：由于漿體的水灰比不同，就會影響到漿體本身的密度、粘稠度、水泥顆粒水化程度等，最終會表現在混凝土絕干容重上面，影響混凝土的抗壓強度。實際試驗測量，水灰比和混凝土的抗壓強度之間是呈反相關系的，隨著水灰比的上升，混凝土的抗壓強度會呈下降的趨勢，其趨勢圖如下圖2所示。

圖2 ：水灰比與混凝土抗壓強度的關系

2.微觀氣孔結構對混凝土抗壓強度的影響

微觀氣孔結構將會影響到混凝土的各種性能，抗壓強度是其中之一，論文將從孔隙開閉、氣孔孔徑等方面進行討論。

（1）氣孔開閉對混凝土抗壓強度的影響：大量氣孔連通的開孔結構會削弱混凝土的抗壓強度，當混凝土中的氣孔少、氣孔與氣孔之間的間距大時，氣孔的連通的概率就會減少，雖然氣孔較大，但大多是閉合的，能夠增強混凝土的抗壓強度；反之會降低混凝土的抗壓強度。

（2）氣孔孔徑對混凝土抗壓強度的影響：從上述的分析可以發現，混凝土的容重、密度和凈漿越大，則混凝土的抗壓強度越大，當氣孔孔徑變大時，混凝土的容重、密度和凈漿都會隨之減小，導致混凝土的抗壓強度降低。因而在制備混凝土時，既要控制氣孔孔徑的大小，還要盡量使之均勻，提升混凝土的抗壓性能。

三、混凝土導熱系數的影響因素

1.宏觀參數對混凝土導熱性能的作用

（1）水灰比與混凝土凈漿導熱系數之間的關系：不同的水灰比具有不用的致密程度，單位體積固相物質的比例也不同，這樣就會影響到混凝土的導熱系數。隨著水灰比的增加，凈漿容重會降低，導致混凝土的導熱系數降低，這是由于水泥漿體中的水除了提供進行水化作用之外，還會填充在水化產物和水泥顆粒交疊的空間里，最終形成大量的毛細孔，增大了漿體的孔隙率，降低了致密度，是水泥漿體的容重降低。反之，會增加水泥漿體的容重，提升混凝土的導熱系數。

（2）容重與混凝土導熱系數之間的關系：在低容重時，容重的增加僅提升了體系固相的比例，對材料的傳熱路徑改變小，即對導熱系數的影響較小；在高容重的情況下，對于無氣孔的凈漿，孔隙率大量減少，水化產物和水泥顆粒直接接觸的幾率提升，導熱系數會急劇上升，而對于氣孔率很小的混凝土，氣孔率的縮小會降低固相漿體的扭曲程度，材料內部的熱傳路徑變短，導熱系數會上升。

2.微觀氣孔特性對混凝土導熱性能的作用

（1）氣孔孔徑對混凝土導熱性能的影響：大孔中的空氣對流換熱、孔隙中空氣導熱系數、固相傳熱路徑的長短和傳熱路徑上的橫截面積等都會影響混凝土的導熱能力。大孔具有更長的熱流路徑，熱流路徑的增加會抵消對流換熱帶來的導熱系數的差異，造成混凝土導熱系數的差異不明顯。在較高的大孔量下，空氣對流對混凝土導熱系數的作用僅比靜止空氣高 0.0130w/(m·k),而小孔中也存在一定的空氣對流換熱，因而，大孔與小孔對混凝土導熱系數的作用差值要小于0.0130w/(m·k)。

（2）氣孔開閉對混凝土的導熱性能的影響：大孔閉孔下的混凝土要比大孔開孔下的混凝土導熱系數低，而且容重越低，這種差距就越大，當大孔全部連通，空氣的流通能力更強，增加了混凝土體系的對流換熱的能力，導熱貢獻更大，因而氣孔連通率越高，則空氣對流換熱的能力越強，對導熱系數的貢獻越大。

四、混凝土干燥收縮的影響因素

1.宏觀參數對混凝土的干燥收縮的作用

（1）容重與混凝土干燥收縮之間的關系：容重決定了整個材料的固相量，即材料的氣孔率，會影響到漿體水分散失的過程，進而影響混凝土的干燥收縮。相對于凈漿，容重高于 300kg/m3的各容重混凝土的干燥收縮規律明顯，隨著容重的增加，混凝土的收縮值會相應的降低。

（2）水灰比與混凝土干燥收縮之間的關系：混凝土的水灰比不同，其干燥收縮的性能也有明顯的區別，低水灰比凈漿具有更低的密度，具有更高的氣隙率，大量氣泡的存在會引入大量的固氣界面，改變漿體原本的微孔結構，減少了對收縮影響大的微孔數量，降低收縮值；反之則會提高混凝土的干燥收縮的性能。

2.微觀氣孔結構對混凝土干燥收縮的作用

（1）氣孔特性與混凝土干燥收縮之間的關系：氣孔特性可以影響混凝土的水分散失速率和吸水率。進而影響漿體的水化和收縮，如開閉孔和氣孔孔隙率等。當混凝土是低容重時，具有較高的孔隙率，混凝土的水化程度低，水分散失的快，強度低，限制收縮的能力差，此時混凝土的干燥收縮較高；反之，混凝土的干燥收縮較低。但單純的討論氣孔也行對混凝土的干燥收縮性能的影響是片面的，還要結合納米級微孔含量、水化程度、孔溶液表面張力等進行討論。

（2）漿體微孔與混凝土干燥收縮之間的關系：混凝土的氣孔界面不同會影響漿體的微孔，進而影響混凝土的干燥收縮能力，尤其是在低水灰比的混凝土漿體情況下，干燥收縮形成了更大的收縮陰影，在各個齡期具有更高的干燥收縮值。

結論

混凝土是工程中的基礎元素，其性能的好壞將直接影響工程的效益，因而就混凝土的性能影響因素進行分析探討，具有積極的意義，論文限于筆者的學術研究水平，觀點存在一定的不足，懇請專業人士批評指正。

[1] 扈士凱, 李應權, 羅寧.自身參數對泡沫混凝土性能影響的研究[J]. 新型墻材,2010(05)∶ 28-31.

[2] 蔣正武; 孫振平; 王培銘.若干因素對多孔透水混凝土性能的影響[J]. 建筑材料學報. 2013（09）∶34-37.

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1007-6344（2015）03-0113-01