PPT建筑材料課件之混凝土詳細介紹3

4.3propertiesofhardenedconcrete(硬化后混凝凝土的性能能)混凝土強度度包括抗壓壓強度(compressivestrength),抗拉強度(tensilestrength),抗彎強度(flexualstrength),抗剪強度(shearstrength)以及握裹鋼鋼筋的強度度等;其中抗壓強強度最大,故工程上混混凝土主要要承受壓力力.而且混凝土土的抗壓強強度與其它它強度間有有一定的相相關性,可以根據(jù)抗抗壓強度的的大小來估估算其它強強度值,因此混凝土土抗壓強度度是最重要要的一項性性能指標.1.Compressivestrengthofconcretecube(立方體抗壓壓強度)國家標準GB/T50081－2002《《普通混凝土土力學性能能試驗方法法標準》規(guī)定，將混混凝土拌合合物制作邊邊長為150mm的立方體試試件，在標標準條件（（溫度20℃±2℃，相對濕度度95％以上）下下，養(yǎng)護到到28d齡期，測得得的抗壓強強度值為混混凝土立方方體試件抗抗壓強度（（簡稱立方方體抗壓強強度），以以fcu表示。2.Strengthgradeforconcrete(混凝土強度度等級)按照國家標標準GB50010－2002《《混凝土結構構設計規(guī)范范》，混凝土強強度等級應應按立方體體抗壓強度度標準值確確定。立方方體抗壓強強度標準值值系指按標標準方法制制作和養(yǎng)護護的邊長為為150mm的立方體試試件，在28d齡期用標準準試驗方法法測得的具具有95％保證率的抗壓強度度，以fcu，k表示。普通通混凝土劃劃分為十四四個強度等等級：C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75和C80?；炷镣翉姸鹊鹊燃壥腔旎炷两Y結構設計計、施工工質(zhì)量控控制和工工程驗收收的重要要依據(jù)。。不同的的建筑工工程及建建筑部位位需采用用不同強強度等級級的混凝凝土，一一般有一一定的選用范圍圍。混凝土強強度保證證率:保證率。。它是指指在混凝凝土強度度總體中中，不小小于設計計要求的的強度等等級標準準值（fcu,k）的概率率P(％)。如下圖圖所示，，強度正正態(tài)分布布曲線下下的面積積為概率率的總和和，等于于100％?；炷翉姀姸缺ＷC證率所以，強強度保證證率可按按如下方方法計算算：首先先，計算算出概率率度t，即再根據(jù)t值，由下下表查得得保證率率P(％)。不同t值的保證證率Pt0.000.500.841.001.201.281.401.60P/％50.069.280.084.188.590.091.994.5t1.6451.701.811.882.002.052.333.00P/％95.095.596.597.097.799.099.499.87工程中P(％)值可根據(jù)據(jù)統(tǒng)計周周期內(nèi)，，混凝土土試件強強度不低低于要求求強度等等級標準準值的組組數(shù)N0與試件總總數(shù)N(N≥25)之比求得得，即：：混凝土強強度等級級選用范范圍:不同的建建筑工程程，不同同的部位位常采用用不同強強度等級級的混凝凝土，在在我國混混凝土工工程目前前水平情情況下，，一般選選用范圍圍如下：：①①C10～C15——用于墊層層、基礎礎、地坪坪及受力力不大的的結構。。②②C20～C25——用于梁、、板、柱柱、樓梯梯、屋架架等普通通鋼筋混混凝土結結構；③③C25～C30——用于大跨跨度結構構、要求求耐久性性高的結結構、預預制構件件等；④④C40～C45——用于預應應力鋼筋筋混凝土土構件、、吊車梁梁及特種種結構等等，用于于25～30層；⑤C50～C60——用于30層至60層以上高高層建筑筑；⑥C60～C80——用于高層層建筑，，采用高高性能混混凝土；；⑦C80～C120——采用超高高強混凝凝土于高高層建筑筑。將來來可能推推廣使用用高達C130以上的混混凝土。。(環(huán)箍效應應)3.Axialcompressivestrength(軸心抗壓壓強度)混凝土的的立方體體抗壓強強度只是是評定強強度等級級的一個個標志，，它不能能直接用用來作為為結構設設計的依依據(jù)。為為了符合合工程實實際，在在結構設設計中混混凝土受受壓構件件的計算算采用混混凝土的的軸心抗抗壓強度度。軸心心抗壓強強度設計計值以fc表示，軸軸心抗壓壓強度標標準值以以fck表示。軸軸心抗壓壓強度的的測定采采用150mm×150mm×300mm棱柱體作作為標準準試件。。試驗表表明，軸軸心抗壓壓強度fc比同截面面的立方方體強度度值fcu小，棱柱柱體試件件高寬比比越大，，軸心抗抗壓強度度越小，，但當h/a達到一定定值后，，強度就就不再降降低。但但是過高高的試件件在破壞壞前由于于失穩(wěn)產(chǎn)產(chǎn)生較大大的附加加偏心，，又會降降低其抗抗壓的試試驗強度度值。試試驗表明明：在立立方抗壓壓強度fck=10～55(MPa)的范范圍圍內(nèi)內(nèi)，，軸軸心心抗抗壓壓強強度度fc與fck之比比約約為為0.70～0.80。4.Axialtensilestrength(劈裂裂抗抗拉拉強強度度)混凝凝土土是是一一種種脆脆性性材材料料，，在在受受拉拉時時很很小小的的變變形形就就要要開開裂裂，，它它在在斷斷裂裂前前沒沒有有殘殘余余變變形形。?；旎炷镣恋牡目箍估瓘姀姸榷戎恢挥杏锌箍箟簤簭姀姸榷鹊牡?/10～1/20，且且隨隨著著混混凝凝土土強強度度等等級級的的提提高高，，比比值值降降低低。?；旎炷镣猎谠诠すぷ髯鲿r時一一般般不不依依靠靠其其抗抗拉拉強強度度。。但但抗抗拉拉強強度度對對于于抗抗開開裂裂性性有有重重要要意意義義，，在在結結構構設設計計中中抗抗拉拉強強度度是是確確定定混混凝凝土土抗抗裂裂能能力力的的重重要要指指標標。。有有時時也也用用它它來來間間接接衡衡量量混混凝凝土土與與鋼鋼筋筋的的粘粘結結強強度度等等。。混凝凝土土抗抗拉拉強強度度采采用用立立方方體體劈劈裂裂抗抗拉拉試試驗驗來來測測定定，，稱稱為為劈劈裂裂抗抗拉拉強強度度fts。該該方方法法的的原原理理是是在在試試件件的的兩兩個個相相對對表表面面的的中中線線上上，，作作用用著著均均勻勻分分布布的的壓壓力力，，這這樣樣就就能能夠夠在在外外力力作作用用的的豎豎向向平平面面內(nèi)內(nèi)產(chǎn)產(chǎn)生生均均布布拉拉伸伸應應力力（（下下圖圖所所示示））混凝凝土土劈劈裂裂抗抗拉拉試試驗驗示示意意圖圖1-上壓壓板板2-下壓壓板板3-墊層層4-墊條條混凝凝土土劈劈裂裂抗抗拉拉強強度度應應按按下下式式計計算算：：式中中fts———混凝凝土土劈劈裂裂抗抗拉拉強強度度，，MPa；P———破壞壞荷荷載載，，N；A———試件件劈劈裂裂面面面面積積，，mm2?；旎炷镣凛S軸心心抗抗拉拉強強度度ft可按按劈劈裂裂抗抗拉拉強強度度fts換算算得得到到，，換換算算系系數(shù)數(shù)可可由由試試驗驗確確定定。。5.Themainlyinfluencingfactoronconcretestrength(影響響混混凝凝土土強強度度的的因因素素)混凝凝土土的的強度度是指指混混凝凝土土試試件件達達到到破破壞壞極極限限的的應應力力最最大大值值。?；旎炷镣了苁軕獞αΤ^過其其強強度度時時，，混混凝凝土土將將產(chǎn)產(chǎn)生生裂裂縫縫而而破破壞壞。。混混凝凝土土的的破破壞壞過過程程可可分分為為四個個階階段段。通過過顯顯微微鏡鏡觀觀察察，，混混凝凝土土內(nèi)內(nèi)部部裂裂縫縫的的發(fā)發(fā)展展可可分分為為四四個個階階段段。。①①第第Ⅰ階段段：：荷荷載載約約為為極極限限荷荷載載的的30％以以內(nèi)內(nèi)，，界界面面裂裂縫縫無無顯顯著著變變化化，，荷荷載載與與變變形形呈呈直直線線關關系系。。②②第第Ⅱ階段段：：荷荷載載超超過過比比例例極極限限，，界界面面裂裂縫縫的的數(shù)數(shù)量量、、寬寬度度、、長長度度不不斷斷增增加加，，界界面面借借摩摩擦擦阻阻力力繼繼續(xù)續(xù)承承擔擔荷荷載載，，但但尚尚無無明明顯顯砂砂漿漿裂裂縫縫出出現(xiàn)現(xiàn)。。此此時時變變形形的的增增長長率率大大于于荷荷載載的的增增長長率率，，荷荷載載與與變變形形間間不不再再是是線線性性關關系系。。③③第第Ⅲ階段段：：荷荷載載超超過過臨臨界界荷荷載載（（極極限限荷荷載載的的70％～～80％））后后裂裂縫縫繼繼續(xù)續(xù)開開展展，，開開始始出出現(xiàn)現(xiàn)砂砂漿漿裂裂縫縫，，部部分分界界面面裂裂縫縫連連接接成成為為連連續(xù)續(xù)裂裂縫縫，，變變形形增增長長率率進進一一步步加加大大，，曲曲線線明明顯顯彎彎向向變變形形橫橫坐坐標標軸軸。。④④第第Ⅳ階段段：：達達到到極極限限荷荷載載C點以以后后，，連連續(xù)續(xù)裂裂縫縫急急速速地地發(fā)發(fā)展展，，混混凝凝土土的的承承載載能能力力下下降降，，變變形形自自動動增增大大直直至至完完全全破破壞壞，，曲曲線線斜斜率率變變成成負負值值。。影響響混混凝凝土土強強度度的的因因素素很很多多。?？煽蓮膹脑牟牧狭弦蛞蛩厮?、生產(chǎn)產(chǎn)工工藝藝因因素素及實驗驗因因素素三方方面面討討論論。。(1)Rawmaterials(原材材料料因因素素)A.Strengthofcement(水泥泥強強度度)水泥泥強強度度的的大大小小直直接接影影響響混混凝凝土土強強度度的的高高低低。。在在配配合合比比相相同同的的條條件件下下，，所所用用的的水水泥泥強強度度等等級級越越高高，，制制成成的的混混凝凝土土強強度度也也越越高高。。試試驗驗證證明明，，混混凝凝土土的的強強度度與與水水泥泥的的強強度度成成正正比比關關系系。。B.Water/cementratio(水灰灰比比)當用用同同一一種種水水泥泥（（品品種種及及強強度度相相同同））時時，，混混凝凝土土的的強強度度主主要要決決定定于于水水灰灰比比。。因因為為水水泥泥水水化化時時所所需需的的結結合合水水，，一一般般只只占占水水泥泥質(zhì)質(zhì)量量的的23％左左右右，，但但在在拌拌制制混混凝凝土土拌拌合合物物時時，，為為了了獲獲得得必必要要的的流流動動性性，，實實驗驗加加水水量量約約為為水水泥泥質(zhì)質(zhì)量量的的40％～70％，即即采用用較大大的水水灰比比。當當混凝凝土硬硬化后后，多多余的的水分分或殘殘留在在混凝凝土中中形成成水泡泡，或或蒸發(fā)發(fā)后形形成氣氣孔，，使得得混凝凝土內(nèi)內(nèi)部形形成各各種不不同尺尺寸的的孔隙隙，這這些孔孔隙削削弱了了混凝凝土抵抵抗外外力的的能力力。因因此，，滿足足和易易性要要求的的混凝凝土，，在水水泥強強度等等級相相同的的情況況下，，水灰灰比越越小，，水泥泥石的的強度度越高高，與與骨料料粘結結力也也越大大，混混凝土土的強強度就就越高高。如如果加加水太太少（（水灰灰比太太小）），拌拌合物物過于于干硬硬，在在一定定的搗搗實成成型條條件下下，無無法保保證澆澆灌質(zhì)質(zhì)量，，混凝凝土中中將出出現(xiàn)較較多的的蜂窩窩、孔孔洞，，強度度也將將下降降。試驗驗證明明，混混凝土土強度度，隨隨水灰灰比的的增大大而降降低，，呈曲曲線關關系；；而混混凝土土強度度和灰灰水比比呈直直線關關系。。C.Category,quality,quantityofaggregate(骨料的種種類、質(zhì)質(zhì)量和數(shù)數(shù)量)

水泥石與與骨料的的粘結力力除了受受水泥石石強度的的影響外外，還與與骨料（（尤其是是粗骨料料）的表表面狀況況有關。。碎石表表面粗糙糙，粘結結力比較較大，卵卵石表面面光滑，，粘結力力比較小小。因而而在水泥泥強度等等級和水水灰比相相同的條條件下，，碎石混混凝土的的強度往往往高于于卵石混混凝土。。

當粗骨骨料級配配良好，，用量及及砂率適適當，能能組成密密集的骨骨架使水水泥漿數(shù)數(shù)量相對對減小，，骨料的的骨架作作用充分分，也會會使混凝凝土強度度有所提提高。大量實驗驗表明，，混凝土土強度與與水灰比比、水泥泥強度等等級等因因素之間間保持近近似恒定定的關系系。一般般采用下下面直線線型的經(jīng)經(jīng)驗公式式來表示示：式中C/W——灰水比（（水泥與與水質(zhì)量量比）；；

fcu——混凝土28d抗壓強度度，MPa；

fce——水泥的28d抗壓強度度實測值值，MPa.

αa、αb——回歸系數(shù)數(shù)，與骨料料的品種種、水泥泥品種等等因素有有關。上面的經(jīng)經(jīng)驗公式式,一般只適適用于流流動性混混凝土和和低流動動性混凝凝土,對于干硬的混凝凝土則不不適用.利用經(jīng)驗驗公式,可進行下下面兩個個問題的的估算:Ⅰ.根據(jù)所用用水泥強強度和水水灰比來來估算所所配制混混凝土的的強度;Ⅱ.根據(jù)水泥泥強度和和要求的的混凝土土強度等等級來計計算應采采用的水水灰比.一般水泥泥廠為了了保證水水泥的出出廠強度度等級，，其實際際抗壓強強度往往往比其強強度等級級高。當當無水泥泥28d抗壓強度度實測值值時，用用水泥強強度等級級（fce,g）代入式式中，并并乘以水水泥強度度等級富富余系數(shù)數(shù)（γc），即fce=γc·fce,g，γc值應按統(tǒng)統(tǒng)計資料料確定。?；貧w系數(shù)數(shù)應根根據(jù)工程程所使用用的水泥泥、骨料料，通過過試驗由由建立的的水灰比比與混凝凝土強度度關系式式確定；；當不具具備上述述試驗統(tǒng)統(tǒng)計資料料時，其其回歸系系數(shù)可按按下表選選用:回歸系數(shù)數(shù)選用表表系數(shù)碎石卵石αa0.460.48αb0.070.33對于C60以上等級級的混凝凝土，灰灰水比（（膠水比比）與抗抗壓強度度之間的的線性關關系不夠夠明顯，，不宜簡簡單套用用混凝土土強度計計算公式式.[例]已知某混混凝土所所用水泥泥強度為為36.4MPa，水灰比比0.45，碎石。。試估算算該混凝凝土28天強度值值。[解]因為：W/C=0.45所以C/W=1/0.45=2.22碎石：αa=0.46，αb=0.07代入混凝凝土強度度公式有有：fcu=0.46×36.4(2.22-0.07)=36.0(MPa)

答：估計計該混凝凝土28天強度值值為36.0MPa。D.Admixtureandadditive(外加劑和和摻合料料)

混凝土中中加入外外加劑可可按要求求改變混混凝土的的強度及及強度發(fā)發(fā)展規(guī)律律，如摻摻入減水水劑可減減少拌合合用水量量，提高高混凝土土強度；；如摻入入早強劑劑可提高高混凝土土早期強強度，但但對其后后期強度度發(fā)展無無明顯影影響。超超細的摻摻合料可可配制高高性能、、超高強強度的混混凝土。。(2)Manufacturaltechnicsfactor(生產(chǎn)工藝藝因素)這里所指指的生產(chǎn)產(chǎn)工藝因因素包括括混凝土土生產(chǎn)過過程中涉涉及到的的施工（（攪拌、、搗實））、養(yǎng)護護條件、、養(yǎng)護時時間等因因素。如如果這些些因素控控制不當當，會對對混凝土土強度產(chǎn)產(chǎn)生嚴重重影響。。A.Constructionalcondition—stirorvibration(施工條件——攪拌與振搗)在施工過程中中，必須將混混凝土拌合物物攪拌均勻，，澆注后必須須搗固密實，，才能使混凝凝土有達到預預期強度的可可能。機械攪攪拌和搗實的的力度比人力力要強，因而而，采用機械械攪拌比人工工攪拌的拌合合物更均勻，，采用機械搗搗實比人工搗搗實的混凝土土更密實。強強力的機械搗搗實可適用于于更低水灰比比的混凝土拌拌合物，獲得得更高的強度度。下圖中虛虛線部分顯示示在低水灰比比時機械搗實實比人工搗實實有更高的強強度.改進施工工藝藝可提高混凝凝土強度，如如采用分次投投料攪拌工藝藝；采用高速速攪拌工藝；；采用高頻或或多頻振搗器器；采用二次次振搗工藝等等都會有效地地提高混凝土土強度。混凝土強度與與水灰比及灰灰水比的關系系（a）強度與水灰灰比的關系（（b）強度與灰水水比的關系B.Curingcondition(養(yǎng)護條件)

混凝土的養(yǎng)護護條件主要指指所處的環(huán)境境溫度和濕度度，它們是通通過影響水泥泥水化過程而而影響混凝土土強度?；炷烈话愕酿B(yǎng)護方式有四種。養(yǎng)護環(huán)境境溫度高，水水泥水化速度度加快，混凝凝土早期強度度高；反之亦亦然。若溫度度在冰點以下下，不但水泥泥水化停止，，而且有可能能因冰凍導致致混凝土結構構疏松，強度度嚴重降低，，尤其是早期期混凝土應特特別加強防凍凍措施。為加加快水泥的水水化速度，可可采用濕熱養(yǎng)養(yǎng)護的方法，，即蒸汽養(yǎng)護護或蒸壓養(yǎng)護護。

濕濕度通常指的的是空氣相對對濕度。相對對濕度低，混混凝土中的水水份揮發(fā)快，，混凝土因缺缺水而停止水水化，強度發(fā)發(fā)展受阻。另另一方面，混混凝土在強度度較低時失水水過快，極易易引起干縮，，影響混凝土土耐久性。一一般在混凝土土澆筑完畢后后12h內(nèi)應開始對混混凝土加以覆覆蓋或澆水。。對硅酸鹽水水泥、普通水水泥和礦渣水水泥配制的混混凝土澆水養(yǎng)養(yǎng)護不得少于于7天；使用粉煤煤灰水泥和火火山灰水泥，，或摻有緩凝凝劑、膨脹劑劑、或有防水水抗?jié)B要求的的混凝土澆水水養(yǎng)護不得少少于14天。養(yǎng)護條件對混混凝土強度的的影響:養(yǎng)護溫度較低低，早期強度度較低；反之之，溫度較高高，早期強度度較高，但對對后期強度有有不利影響。。另外潮濕的的環(huán)境有利于于水泥水化，，有利于強度度，故混凝土土需潮濕環(huán)境境養(yǎng)護。混凝土有有四種養(yǎng)護方方式：

Ⅰ.標準養(yǎng)護——是指將混凝土土制品在溫度度為20±3℃，相當濕度大大于90％的標準條件件下進行的養(yǎng)養(yǎng)護。評定強強度等級時需需采用該養(yǎng)護護條件。Ⅱ.自然養(yǎng)護——是指對在自然然條件（或氣氣候條件）下下的混凝土制制品適當?shù)牟刹扇∫欢ǖ谋１亍⒈翊氪胧?，并定時時定量向混凝凝土澆水，保保證混凝土材材料強度能正正常發(fā)展的一一種養(yǎng)護方式式。

Ⅲ.蒸汽養(yǎng)護——是將混凝土材材料在小于100℃的高溫水蒸汽汽中進行的一一種養(yǎng)護。蒸蒸汽養(yǎng)護可提提高混凝土的的早期強度，，縮短養(yǎng)護時時間。

Ⅳ.壓蒸養(yǎng)護——是將混凝土材材料在8～16大氣壓下，175～203℃的水蒸汽中進進行的一種養(yǎng)養(yǎng)護。壓蒸養(yǎng)養(yǎng)護可大大提提高混凝土材材料的早期強強度。但壓蒸蒸、養(yǎng)護需要要的蒸壓釜設設備比較龐大大。僅在生產(chǎn)產(chǎn)硅酸鹽混凝凝土制品時應應用。C.Age(齡期)

齡期是指混凝土在在正常養(yǎng)護條條件下所經(jīng)歷歷的時間。在在正常養(yǎng)護條條件下，混凝凝土強度將隨隨著齡期的增增長而增長。。最初7～14d內(nèi)，強度增長長較快，以后后逐漸緩慢。。但在有水的的情況下，齡齡期延續(xù)很久久其強度仍有有所增長。普通通水泥制成的的混凝土，在在標準條件養(yǎng)養(yǎng)護下，齡期期不小于3d的混凝土強度度發(fā)展大致與與其齡期的對對數(shù)成正比關關系。因而在在一定條件下下養(yǎng)護的混凝凝土，可按下下式根據(jù)某一一齡期的強度度推算另一齡齡期的強度。。式中fn、fa——齡期分別為n天和a天的混凝土抗抗壓強度，n、a——養(yǎng)護齡期（d）,a>3，n>3。(3)Testingfactor(實驗因素)在進行混凝土土強度試驗時時，試件尺寸寸、形狀、表表面狀態(tài)、含含水率以及實實驗加荷速度度等實驗因素素都會影響到到混凝土強度度實驗的測試試結果。A.shapeandsizeofsample(試件形狀尺寸寸)

測定混凝土立立方體試件抗抗壓強度，也也可以按粗骨骨料最大粒徑徑的尺寸而選選用不同試件件的尺寸。但但是試件尺寸寸不同、形狀狀不同，會影影響試件的抗抗壓強度測定定結果。因為為混凝土試件件在壓力機上上受壓時，在在沿加荷方向向發(fā)生縱向變變形的同時，，也按泊松比比效應產(chǎn)生橫橫向膨脹。而而鋼制壓板的的橫向膨脹較較混凝土小，，因而在壓板板與混凝土試試件受壓面形形成磨擦力，，對試件的橫橫向膨脹起著著約束作用，，這種約束作作用稱為“環(huán)箍效應”?！碍h(huán)箍效應”對混凝土抗壓壓強度有提高高作用。離壓壓板越遠，“環(huán)箍效應”小，在距離試試件受壓面約約0.866α（α為試件邊長））范圍外這種種效應消失，，這種破壞后后的試件形狀狀如下圖所示示。在進行強度試試驗時，試件件尺寸越大，，測得的強度度值越低。這這包括兩方面面的原因：一一是“環(huán)箍效應”；二是由于大大試件內(nèi)存在在的孔隙、、裂縫和局部部較差等缺陷陷的機率大，，從而降低了了材料的強度度。

國國家標準GBJ107-87《《混凝土強度檢檢驗評定標準準》規(guī)定邊長為150mm的立方體試件件為標準試件件。當采用非非標準尺寸試試件時，應將將其抗壓強度度折算為標準準試件抗壓強強度。折算系系數(shù)需按下表表的規(guī)定。混凝土受壓破破壞混凝土抗壓強強度試塊允許許最小尺寸表表骨料最大顆粒直徑（mm）換算系數(shù)試塊尺寸（mm）31.50.95100×100×100（非標準試塊）401.00150×150×150（標準試塊）601.05200×200×200（非標準試塊）B.Surfacestate(表面狀態(tài))

當混凝土受壓壓面非常光滑滑時（如有油油脂），由于于壓板與試件件表面的磨擦擦力減小，使使環(huán)箍效應減減小，試件將將出現(xiàn)垂直裂裂紋而破壞，，測得的混凝凝土強度值較較低。

C.Watercontent(含水程度)

混凝土試件含含水率越高，，其強度越低低。

D.Forcingspeed(加荷速度)

在進行混凝土土試件抗壓試試驗時，如果果加荷速度過過快，材料裂裂紋擴展的速速度慢于荷載載增加速度，，造成測得的的強度值偏高高。因此在進進行混凝土立立方體抗壓強強度試驗時，，應按規(guī)定的的加荷速度進進行。

綜上所述，，通過對混凝凝土強度影響響因素的分析析，提高混凝凝土強度的措措施有：采用用強度等級高高的水泥；采采用低水灰比比；采用有害害雜質(zhì)少、級級配良好、顆顆粒適當?shù)墓枪橇虾秃侠淼牡纳奥?；采用用合理的機械械攪拌、振搗搗工藝；保持持合理的養(yǎng)護護溫度和一定定的濕度，可可能的情況下下采用濕熱養(yǎng)養(yǎng)護；摻入合合適的混凝土土外加劑和摻摻合料。提高混凝土強強度的措施主主要包括：（1）選用高強度度水泥和早強強型水泥；（2）采用低水灰灰比和漿集比比；（3）摻加混凝土土外加劑和摻摻合料；（4）采用濕熱處處理（如蒸汽汽養(yǎng)護和蒸壓壓養(yǎng)護）；（5）采用機械攪攪拌和振搗等等。二、混凝土的的變形性能混凝土拌合物硬化混凝土具有流動性、可塑性具有一定的外形、強度，承受外力作用水泥的水化反應、濕度、溫度變化體積變化混凝土的變形形對性能的影影響混凝土在凝結結硬化過程中中的變形，以以及變形的不不均勻性——是混凝土產(chǎn)生生裂縫、乃至至破壞的主要要原因?；炷磷冃蔚牡姆N類化學收縮干濕變形溫度變形受力變形自收縮1.化學收縮（水水化收縮）由水泥的水化化反應而引起起的體積收縮縮稱為化學收縮。水化前（水泥+水））體系的體積水化后（水化產(chǎn)物））體系的體積>化學收縮的影影響化學收縮主要要發(fā)生在水泥泥漿體組分。?；瘜W收縮不可可恢復，主要要發(fā)生在早期期，一般在40天內(nèi)漸趨穩(wěn)定定?；瘜W收縮值小小于1%，對混凝土結結構沒有破壞壞作用，但在在混凝土內(nèi)部部會由于收縮縮而產(chǎn)生微裂裂縫。2.干燥收縮由于外界環(huán)境境干燥，混凝凝土內(nèi)部水分分蒸發(fā)而引起起的體積收縮縮稱為干燥收縮。水泥石中的孔孔隙凝膠孔——孔徑范圍15～20μ，是水泥凝膠膠粒子之間的的過渡空間。。毛細孔——孔徑范圍20μ~50μm，是硬化水泥漿漿體內(nèi)沒有被被凝膠體填充充的空間。氣孔——孔徑>50μm，混凝土在攪拌拌時帶入的氣氣泡，或人為為引入的小氣氣泡。凝膠孔的特性性凝膠孔——占水泥水化生生成的凝膠體體體積的28%，與水灰比無無關。凝膠孔的孔徑徑很小，不影影響水泥硬化化體的強度和和滲透性，但但在干燥環(huán)境境中失去孔內(nèi)內(nèi)的水份時，，會引起體積積變化。毛細孔的特性性毛細孔——孔徑大小及孔孔隙率取決于于水泥顆粒未未水化前的間間距大小，與與水灰比（W/C）以及水泥的水水化程度有關關。初始水灰比越越大，水泥水水化程度越小小形成的毛細細孔孔徑越大大，孔隙越多多。當孔徑≥50nm：降低強度和抗抗?jié)B性；當孔徑≤50nm：影響體積變化化。氣孔的特性氣孔——在攪拌混凝土土時帶入的氣氣泡，或為了了改善拌合物物的和易性以以及混凝土的的抗凍性，摻摻入引氣劑人人為地引入的的一定量的微微小氣泡。氣孔降低混凝凝土的強度，，封閉的孔隙隙能提高抗凍凍性和保溫性性，而連通的的孔隙降低抗抗?jié)B性。氣孔孔徑較大大，對體積變變化影響很小小。存在于水泥石石中的水分自由水毛細孔水吸附水凝膠水（層間間水）水泥石中存在在的水分示意意圖水泥凝膠體不同水分對變變形性能的影影響自由水——存在于氣孔中中，或凝膠體體及晶體表面面，極易蒸發(fā)發(fā)，但對體積積變化沒有影影響；毛細孔水——存在于毛細孔孔中，當環(huán)境境的相對濕度度為40～50%時蒸發(fā)，使凝凝膠體受到毛毛細管壓力的的作用而緊縮縮，產(chǎn)生體積積收縮。吸附水——在分子引力作作用下，吸附附于水泥凝膠膠粒子的表面面，當相對濕濕度下降至30%時失水，是水水泥凝膠體產(chǎn)產(chǎn)生收縮的主主要原因；凝膠水——又叫做層間水水，在水泥凝凝膠體層間通通過氫鍵牢固固地與其鍵合合，在相對濕濕度<11%時才會失去，，使結構明顯顯地產(chǎn)生收縮縮；水泥石中水分分的蒸發(fā)順序序混凝土處于水水中或潮濕環(huán)環(huán)境下，氣孔孔和毛細孔中中會充滿水。。當外部環(huán)境境比較干燥時時，內(nèi)部水分分按下列順序序開始蒸發(fā)：：氣孔中的自由由水——對體積影響不不大；毛細孔水——毛細孔壓力引引起收縮；吸附水——膠粒之間緊密密，引起收縮縮；凝膠水——膠體變得緊密密，引起收縮縮。干縮變形及收收縮量由于內(nèi)部水分分的蒸發(fā)而導導致的收縮變變形叫做干縮縮變形。干縮縮后的混凝土土如果重新吸吸水，可恢復復一部分干縮縮變形，但30～50%是不可恢復的的。水泥漿的干縮縮值通常為（（3～5)×10-4mm/mm，在結構設計中中一般取混凝凝土的干縮值值為（1.5～2.0)×10-4mm/mm（0.2mm/m）。干縮變形——混凝土產(chǎn)生微微裂縫的主要要原因自由收縮約束條件下的的收縮干縮變形、裂裂縫對混凝土土耐久性的影影響降低混凝土的的抗?jié)B性；降低混凝土的的抗凍性；降低混凝土的的抗侵蝕性；；降低混凝土的的抗碳化性能能。如何減少混凝凝土的干縮變變形盡量減少水泥泥漿量，增加加骨料用量；；采用質(zhì)地堅硬硬、級配良好好的骨料，形形成堅實的骨骨架；水泥顆粒不能能過細；選用需水量小小的水泥品種種；加強保潮養(yǎng)護護，防止早期期水分蒸發(fā)。。3.溫度變形水泥在凝結硬硬化過程中，，隨著溫度的的變化而產(chǎn)生生的體積變化化（熱脹冷縮縮）?；炷恋臏囟榷茸冃蜗禂?shù)：：α=10×10-6mm/mm·℃(0.01mm/m·℃）。引起混凝土溫溫度變形的原原因水化熱使混凝凝土內(nèi)部溫度度升高；混凝土是熱的的不良導體，，導熱系數(shù)λ=1.8(W/m··K)，大體積混凝土土內(nèi)部的熱量量不能及時地地放出，內(nèi)部部溫度最高可可達到50～70℃；外部的熱量散散發(fā)較快，溫溫度比內(nèi)部低低，從而對內(nèi)內(nèi)部的膨脹構構成限制——叫做溫度應應力。溫度應力引引起結構開開裂大體積混凝凝土溫度變變形引起開開裂防止溫度裂裂縫的措施施采用低熱水水泥，減少少水泥用量量，或摻礦礦物摻合料料；對原材料實實行人工降降溫；大體積混凝凝土，分層層澆注；每隔一定距距離設置伸伸縮縫；在混凝土內(nèi)內(nèi)部設置鋼鋼筋，增加加抗拉能力力；4.荷載作用下下的變形短期荷載作作用下的變變形變形模量的的概念靜力彈性模模量長期荷載作作用下的變變形——徐變混凝土的應應力～應變變曲線與彈彈塑性變形形特點應變應力混凝土的變變形模量混凝土應力力～應變曲曲線上任一一點的應力力與應變之之比值，稱稱為該點的的變形模量量。混凝土在任任意點的變變形模量為為變值?；炷恋撵o靜力彈性模模量Eh一種按標準準方法測得得的靜力受受壓條件下下的變形模模量——靜力彈性模模量Eh。靜力彈性模模量的測定方法采用棱柱體體試件：150×150×300mm首先測得其其軸心抗壓壓強度值。取σ=0.4作為試驗應應力荷載值值，進行三三次反復加加荷與卸荷荷，最后得得到的應力力～應變曲曲線近乎于于直線，大大致與初始始應力~應變曲線的的切線相平平行。以該線的斜斜率作為混混凝土的靜靜力彈性模模量。重復荷載作作用下的應應力~應變曲線混凝土靜力力彈性模量量的大致范范圍混凝土的彈彈性模量隨隨混凝土強強度的提高高而增大。。普通強度的的混凝土（（C10～C40)———Eh=(1.75～2.20)×104Mpa；高強度的混混凝土（C60以上)——Eh=(2.0～4.0)××104Mpa。混凝凝土土在在長長期期荷荷載載作作用用下下的的變變形形———徐變變混凝凝土土在在持持續(xù)續(xù)荷荷載載作作用用下下，，隨隨時時間間的的延延長長而而增增加加的的變變形形稱稱為為徐徐變變。?；炷镣恋牡幕颈拘煨熳冏兦€線加荷齡期齡期，d持荷卸荷徐變恢復瞬時恢復瞬時變形殘余變形徐變混凝凝土土徐徐變變變變形形的的特特點點變形形與與受受力力方方向向一一致致；；變形形量量隨隨時時間間延延長長逐逐漸漸增增加加；混凝凝土土的的徐徐變變通通常常要要持持續(xù)續(xù)2～3年才才趨趨于于穩(wěn)穩(wěn)定定；；混凝凝土土的的徐徐變變量量大大約約為為瞬瞬時時彈彈性性變變形形大大1～3倍。。影響響徐徐變變的的因因素素加載載前前混混凝凝土土的的含含水水量量越越低低，，徐徐變變越越小小；；加載載應應力力越越大大，，徐徐變變量量越越大大；；混凝凝土土的的強強度度越越高高，，徐徐變變越越小小；；環(huán)境境溫溫度度越越高高，，徐徐變變顯顯著著加加大大。徐變變對對結結構構物物的的影影響響增加加結結構構物物的的變變形形量量；；對于于予予應應力力混混凝凝土土結結構構，，引引起起予予應應力力損損失失；；對于于大大體體積積混混凝凝土土，，能能降降低低溫溫度度應應力力，，減減少少微微裂裂縫縫；；能緩緩解解應應力力集集中中現(xiàn)現(xiàn)象象。。徐變變引引起起的的預預應應力力損損失失預應應力力的的來來源源：：鋼鋼筋筋被被拉拉伸伸產(chǎn)產(chǎn)生生一一定定量量的的彈彈性性變變形形，，彈彈性性變變形形的的恢恢復復力力對對混混凝凝土土施施加加預預加加的的壓壓應應力力；；預應應力力的的大大小?。海号c與鋼鋼筋筋的的拉拉伸伸變變形形量量成成正正比比（（在在彈彈性性范范圍圍內(nèi)內(nèi)））；；混凝凝土土徐徐變變使使得得與與混混凝凝土土粘粘結結為為整整體體的的鋼鋼筋筋的的拉拉伸伸變變形形得得以以部部分分恢恢復復，，所所以以預預應應力力減減小小———預應應力力損損失失。。預應力力損損失失示示意意圖圖5.干縮縮與與徐徐變變的的共共同同作作用用混凝凝土土的的變變形形性性能能中中最最主主要要的的兩兩種種變變形形：：干干縮縮與與徐徐變變。。且且兩兩者者往往往往同同時時存存在在。。干縮縮與與徐徐變變均均發(fā)發(fā)生生在在水水泥泥漿漿相相。。干縮縮與與徐徐變變的的變變形形范范圍圍大大致致相相同同：：400～1000個微微應應變變（（μm/m）混凝土齡期加載卸載瞬時變形干縮變形瞬時恢復徐變恢復線性收縮徐變6.混凝凝土土的的自自身身收收縮縮混凝凝土土在在與與外外界界沒沒有有水水分分、、質(zhì)質(zhì)量量交交換換的的條條件件下下所所發(fā)發(fā)生生的的體體積積收收縮縮叫叫做做自自收收縮縮。。自身身收收縮縮的的原原因因及及危危害害引起起自自收收縮縮的的原原因因是是，，混混凝凝土土的的水水灰灰比比過過小小，，凝凝膠膠孔孔、、毛毛細細孔孔均均處處于于未未飽飽和和狀狀態(tài)態(tài)，，毛毛細細孔孔負負壓壓的的作作用用使使體體積積發(fā)發(fā)生生收收縮縮。。自收收縮縮主主要要發(fā)發(fā)生生在在水水灰灰比比小小于于0.3的高高強強度度、、高高性性能能混混凝凝土土中中。。三、、混混凝凝土土的的耐耐久久性性耐久久性性的的概概念念：：混混凝凝土土在在長長期期環(huán)環(huán)境境因因素素作作用用下下，，抵抵抗抗各各種種不不利利因因素素的的影影響響，，保保證證正正常常使使用用功功能能的的能能力力。。不利利因因素素：：水水壓壓力力、、溫溫度度變變化化、、侵侵蝕蝕性性介介質(zhì)質(zhì)（（存存在在于于水水、、土土壤壤和和氣氣體體中中））。?；炷镣聊湍途镁眯孕缘牡闹刂匾庖饬x義長期期工工作作條條件件下下的的安安全全性性；；能否否保保持持良良好好的的使使用用功功能能；；結構構物物的的使使用用壽壽命命；；使用用過過程程中中的的維維修修、、保保養(yǎng)養(yǎng)所所需需的的費費用用———經(jīng)濟濟性性。?；炷镣聊湍途镁眯孕运ɡǖ牡膬?nèi)內(nèi)容容抗?jié)B滲性性抗凍凍性性抗蝕蝕性性碳化化（（中中性性化化））堿骨骨料料反反應應1.抗?jié)B滲性性混凝凝土土抵抵抗抗水水、、油油等等液液體體在在壓壓力力作作用用下下滲滲透透的的能能力力。?？?jié)B性的的衡量指指標：滲滲透系數(shù)數(shù)實際混凝凝土的抗抗?jié)B性指指標：抗抗?jié)B等級級。抗?jié)B性試試驗方法法——1厚度截面積滲透系數(shù)數(shù)的計算算：為體積流速（m3/s）；：垂直于水流方向的截面積（m2）；：水壓頭（m）：流經(jīng)厚度（m）K：滲透系數(shù)（m/s）；可見，滲滲透系數(shù)數(shù)越大，，水通過過混凝土土的流速速越快，，表明混混凝土的的抗?jié)B性性越差。。普通硬化化后的混混凝土，，滲透系系數(shù)大致致在10-8~10-10的范圍。?；炷量箍?jié)B等級級的涵義義與測定定抗?jié)B等級級：在標標準實驗驗方法下下所能承承受的最最大水壓壓力來確確定，以以符號“Pn”表示。n：試件所能能承受的的最大水水壓力的的1/10MPa數(shù)。例如P4、P6、P8：分別表示示混凝土土能承受受0.4、0.6、0.8MPa的水壓而而不滲水水。影響混凝凝土抗?jié)B滲性的因因素水化進行行時間（（齡期））；混凝土的的孔隙率率；孔隙特征征與孔徑徑；水灰比；；混凝土的的齡期與與滲透系系數(shù)齡期（天）滲透系數(shù)（m/s）10-610-810-1210-100102030毛細孔隙隙率與混混凝土的的滲透系系數(shù)滲透系數(shù)（x10-13m/s）毛細孔隙率（%）水灰比與與滲透系系數(shù)滲透系數(shù)（x10-13m/s）水灰比抗?jié)B性試試驗方法法——2氯離子滲滲透性試試驗試件NaOH溶液(0.3N濃度)NaCl溶液(3%濃度)（60V）試驗方法法：美國國的ASTMC(1202-94）混凝土試試件：φ100×50mm的圓柱體體在20±2℃的水中浸浸泡14天，使試試件達到到吸水飽飽和。直流電壓壓：60V試件兩測測溶液：：NaCl（濃度為3%）、NaOH溶液（3N）；測量值：：6小時內(nèi)通通過試件件的電量量Q值（庫侖侖）用以衡量量混凝土土的密實實程度和和抵抗氯氯離子滲滲透的能能力。按照通過過電量值值評價混混凝土的的抗?jié)B性性不同配比比混凝土土的抗?jié)B滲性比較較抗?jié)B性與與混凝土土耐久性性的關系系侵蝕性介介質(zhì)的進進入是造造成混凝凝土破壞壞的主要要原因；；混凝土的的某些成成分溶解解于水，，造成混混凝土的的溶蝕；；許多擋水水結構物物要求具具有抗?jié)B滲性，例例如地下下結構、、壓力管管道、容容器等結結構；2.抗凍性混凝土在在水飽和和狀態(tài)下下，能經(jīng)經(jīng)受多次次凍融循循環(huán)作用用而不破破壞，也也不嚴重重降低強強度的性性質(zhì)，稱稱為混凝凝土的抗抗凍性。?；炷恋牡目箖鲂孕杂每箖鰞鰳颂枺ǎ箖龅鹊燃墸┍肀硎荆枴癉n”。凍融循環(huán)環(huán)破壞的的機理混凝土內(nèi)內(nèi)部存在在著許多多連通孔孔隙；水分進入入混凝土土內(nèi)部，，充滿孔孔隙；當溫度降降低達到到冰點溫溫度以下下時，孔孔隙中的的水結冰冰而產(chǎn)生生體積膨膨脹，膨膨脹量大大約為9%，對孔隙隙壁施加加膨脹壓壓力。當膨脹壓壓力超過過孔隙壁壁的抗拉拉強度時時，孔隙隙壁將產(chǎn)產(chǎn)生局部部開裂。。隨著凍凍融循環(huán)環(huán)次數(shù)的的增多，，裂縫擴擴展，直直至破壞壞。抗凍標號號的確定定將混凝土土試件在在規(guī)定的的正、負負溫度下下進行凍凍融循環(huán)環(huán)；每隔一定定循環(huán)次次數(shù)后，，測定混混凝土的的性能（（強度損損失、重重量損失失、相對對動彈性性模量等等）指標標降低不不超過規(guī)規(guī)定值，，并無明明顯損壞壞和剝落落時所能能經(jīng)受的的凍融循循環(huán)次數(shù)數(shù)，作為為抗凍標標號。凍融循環(huán)環(huán)試驗的的一般條條件和控控制性性能指標標溫度：-15℃℃~+20℃時間：4小時~2小時混凝土的的性能指指標強度損失失：例如如不小于于10%；重量損失失：不小小于5%；相對動彈彈性模量量：不小小于60%。影響混凝凝土抗凍凍性的因因素材料本身身的孔隙隙率和孔孔隙特征征；孔徑大小?。豢紫吨械牡娘査坛潭?；材料本身身的變形形能力和和強度；；孔隙率和和孔隙特特征的影影響孔隙率越越大，抗抗凍性越越差；封閉孔隙隙，水分分不能進進入內(nèi)部部，同時時還可提提供材料料變形的的空間，，增加吸吸收膨脹脹的能力力，對抗抗凍性有有利；連通孔隙隙容易吸吸水，對對抗凍性性不利；；接近圓形的的孔隙受力力均勻；狹狹長、有尖尖角形狀的的孔隙，容容易在尖角角處產(chǎn)生應應力集中，，抗凍性降降低；適量的封閉閉、圓形、、微小的孔孔隙對提高高抗凍性有有利。孔隙中的飽飽水程度的的影響當孔隙中充充滿水時，，沒有富裕?？臻g，結結冰膨脹直直接對孔隙隙壁施加力力的作用，，對抗凍性性不利；孔隙中沒有有充滿水，，存在一定定的空間，，當水分結結冰膨脹時時，可緩解解對孔隙壁壁的壓力。。混凝土強度度的影響混凝土強度度高，抵抗抗壓力的能能力強，對對抗凍性有有利；混凝土的強強度隨孔隙隙率的而降降低，所以以盡管微小小的、封閉閉的孔隙能能在一定程程度上提高高混凝土的的變形能力力，對抗凍凍性有利，，但如果孔孔隙含量過過大，則強強度降低較較多，使抗抗凍性降低低。所以要保持持適當?shù)目卓紫逗?。?？讖酱笮〉牡挠绊懘罂字兴徊蝗菀妆４娲?，所以對對抗凍性影影響不大，，但大孔對對混凝土強強度極為不不利；孔徑極小的的孔隙內(nèi)的的水，冰點點降低很多多，所以對對抗凍性有有利；毛細孔中容容易充滿水水，且冰點點降低不多多，對抗凍凍性極為不不利。近?；炷镣两Y構物不不同部位的的介質(zhì)傳輸輸機理3.碳化混凝土中水水泥的水化化產(chǎn)物Ca(OH)2與空氣中的的CO2在濕度合適適的條件下下發(fā)生化學學反應，生生成CaCO3的過程，叫叫做混凝土土的碳化。。碳化反應式式：碳化反應使使混凝土的的堿度降低低CaCO3PH=8.5～10接近中性未碳化的混凝土碳化后的混凝土水泥石中含有大約25%的Ca(OH)2，PH=12～13，混凝土呈強堿性。中性化X線衍射試驗驗結果碳化深度：：由混凝土土表面向內(nèi)內(nèi)至碳化反反應的前沿沿位置之間間的距離D（mm）。D碳化對混凝凝土性能的的影響使混凝土本本身密實度度提高；使混凝土強強度有所提提高；降低混凝土土的堿性，，破壞了保保護鋼筋的的堿性環(huán)境境。堿性環(huán)境對對鋼筋的保保護作用在堿性環(huán)境境下，鋼筋筋表面生成成一層鈍化化膜，其成成分為：γ-Fe2O3·nH2O、γ-Fe3O4·mH2O保護鋼筋不不被腐蝕。。碳化導致鋼鋼筋混凝土土結構破壞壞在中性環(huán)境境下，鋼筋筋受電化