44硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)

§4－4硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)第四章普通混凝土§4－4硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)【重點】混凝土的強度混凝土的耐久性【難點】混凝土抗壓強度混凝土抗碳化性混凝土抗堿骨料反應(yīng)一、混凝土的強度混凝土強度的種類混凝土強度抗拉強度抗折強度抗壓強度握裹強度軸心抗壓強度立方體抗壓強度鋼筋與混凝土的粘結(jié)強度一、混凝土的強度1.立方體抗壓強度

以邊長為150mm的標(biāo)準(zhǔn)立方體試件，在溫度為20±2℃，相對濕度為95％以上的潮濕條件下或者在Ca（OH）2飽和溶液中養(yǎng)護，經(jīng)28d齡期，采用標(biāo)準(zhǔn)試驗方法測得的抗壓極限強度。用fcu表示。當(dāng)采用非標(biāo)準(zhǔn)試件時，須乘以換算系數(shù)，見下表：標(biāo)準(zhǔn)試驗方法是指《普通混凝土力學(xué)性能試驗方法》（GB/T50081－2002），詳見實驗部分。試件種類試件尺寸，mm粗骨料最大粒徑，mm換算系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)試件150×150×150401.00非標(biāo)準(zhǔn)試件100×100×100300.95200×200×200601.05一、混凝土的強度2.混凝土強度等級按混凝土立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值劃分的級別。以“C”和混凝土立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值（fcu,k）表示，主要有C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80等十四個強度等級。立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值（fcu,k），是立方體抗壓強度總體分布中的一個值，強度低于該值的百分率不超過5%。強度等級表示的含義：強度的范圍：某混凝土，其fcu＝30.0～34.9MPa；某混凝土，其fcu≥30.0MPa的保證率為95%。C30“C”代表“混凝土”。“30”代表fcu,k＝30.0MPa；一、混凝土的強度3.軸心抗壓強度采用150mm×150mm×300mm的棱柱體試件。在立方體抗壓強度為0～55MPa范圍內(nèi)fcp=（0.7～0.8）fcu。在結(jié)構(gòu)設(shè)計計算時，一般取fcp＝0.67fcu。非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的棱柱體試件的截面尺寸為100mm×100mm和200mm×200mm，測得的抗壓強度值應(yīng)分別乘以換算系數(shù)0.95和1.05。FF一、混凝土的強度4.劈裂抗拉強度式中：fts——劈裂抗拉強度，MPa；

P——破壞荷載，N；

A——試件劈裂面積，mm2。

劈裂抗拉強度較低，一般為抗壓強度的1/10～1/20。拉應(yīng)力壓應(yīng)力PP5.抗折強度在道路和機場工程中，混凝土抗折強度是結(jié)構(gòu)設(shè)計和質(zhì)量控制的重要指標(biāo)，而抗壓強度作為參考強度指標(biāo)。一、混凝土的強度6.影響抗壓強度的因素（1）水泥的強度和水灰比式中：fcu——混凝土28d齡期的抗壓強度值，MPa；

fce——水泥28d抗壓強度的實測值，MPa；

——混凝土灰水比，即水灰比的倒數(shù)；

αa、αb——回歸系數(shù)。當(dāng)混凝土水灰比值在0.40～0.80之間時越大，則混凝土的強度越低；水泥強度越高，則混凝土強度越高。一、混凝土的強度（2）粗集料的品種碎石形狀不規(guī)則，表面粗糙、多棱角，與水泥石的粘結(jié)強度較高；卵石呈圓形或卵圓形，表面光滑，與水泥石的粘結(jié)強度較低。在水泥石強度及其它條件相同時，碎石混凝土的強度高于卵石混凝土的強度。（3）養(yǎng)護條件在保證足夠濕度情況下，溫度越高，水泥凝結(jié)硬化速度越快，早期強度越高；低溫時水泥混凝土硬化比較緩慢，當(dāng)溫度低至0℃以下時，硬化不但停止，且具有冰凍破壞的危險。混凝土澆筑完畢后，必須加強養(yǎng)護，保持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸?，以保證混凝土不斷地凝結(jié)硬化。一、混凝土的強度（4）齡期齡期是指混凝土在正常養(yǎng)護條件下所經(jīng)歷的時間。在正常的養(yǎng)護條件下，混凝土的抗壓強度隨齡期的增加而不斷發(fā)展，在7～14d內(nèi)強度發(fā)展較快，以后逐漸減慢，28d后強度發(fā)展更慢。由于水泥水化的原因，混凝土的強度發(fā)展可持續(xù)數(shù)十年。當(dāng)采用普通水泥拌制的、中等強度等級的混凝土，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護條件下，混凝土的抗壓強度與其齡期的對數(shù)成正比。

式中：fn、f28——分別為n、28天齡期的抗壓強度，MPa。（5）外加劑n≥3一、混凝土的強度（6）試驗條件試件尺寸和形狀試件尺寸越小，所測得強度值越大；加荷速度加荷速度越慢，所測的強度越低。一、混凝土的強度6.提高混凝土抗壓強度的措施（1）采用高強度等級水泥；（2）采用單位用水量較小、水灰比較小的干硬性混凝土；（3）采用合理砂率，以及級配合格、強度較高、質(zhì)量良好的碎石；（4）改進(jìn)施工工藝，加強攪拌和振搗；（5）采用加速硬化措施，提高混凝土的早期強度；（6）在混凝土拌合時摻入減水劑或早強劑。在道路和機場工程中，混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計和質(zhì)量控制的主要強度指標(biāo)和參考強度指標(biāo)分別是（

）。

A．抗拉強度和抗壓強度

B．抗壓強度和抗拉強度

C．抗壓強度和抗折強度

D．抗折強度和抗壓強度二、混凝土的耐久性1.耐久性的主要內(nèi)容（1）抗?jié)B性混凝土的抗?jié)B性是指混凝土抵抗壓力水滲透的能力。混凝土的抗?jié)B性用抗?jié)B等級表示。是以28d齡期的標(biāo)準(zhǔn)試件，按規(guī)定方法進(jìn)行試驗時所能承受的最大靜水壓力來確定?？煞譃镻4、P6、P8、P10和P12等五個等級，分別表示混凝土能抵抗0.4、0.6、0.8、1.0和1.2MPa的靜水壓力而不發(fā)生滲透。（2）抗凍性混凝土的抗凍性是指混凝土在飽和水狀態(tài)下，能抵抗凍融循環(huán)作用而不發(fā)生破壞，強度也不顯著降低的性質(zhì)。用抗凍等級表示?？箖龅燃壥且?8d齡期的混凝土標(biāo)準(zhǔn)試件，在飽和水狀態(tài)下，強度損失不超過25％，且質(zhì)量損失不超過5％時，所能承受的最大凍融循環(huán)次數(shù)來表示，有F10、F15、F25、F50、F100、F200、F250和F300等九個等級。二、混凝土的耐久性（3）抗侵蝕性混凝土的抗侵蝕性主要取決于水泥石的抗侵蝕性。合理選擇水泥品種、提高混凝土制品的密實度均可以提高抗侵蝕性。（4）抗碳化性混凝土的碳化主要指水泥石的碳化。混凝土碳化，使其堿度降低，從而使混凝土對鋼筋的保護作用降低，鋼筋易銹蝕；引起混凝土表面產(chǎn)生收縮而開裂。（5）堿集料反應(yīng)堿集料反應(yīng)是指水泥、外加劑等混凝土組成物及環(huán)境中的堿與集料中堿活性礦物在潮濕環(huán)境下緩慢發(fā)生并導(dǎo)致混凝土開裂破壞的膨脹反應(yīng)。應(yīng)嚴(yán)格控制水泥中堿的含量和集料中堿活性物質(zhì)的含量。二、混凝土的耐久性2.提高混凝土耐久性的措施（1）合理選擇混凝土的組成材料根據(jù)混凝土工程特點或所處環(huán)境條件，選擇水泥品種；選擇質(zhì)量良好、技術(shù)要求合格的骨料。（2）提高混凝土制品的密實度嚴(yán)格控制混凝土的水灰比和水泥用量。見下頁表。選擇級配良好的骨料及合理砂率，保證混凝土的密實度。摻入適量減水劑，提高混凝土的密實度。嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行施工操作。（3）改善混凝土的孔隙結(jié)構(gòu)在混凝土中摻入適量引氣劑，可改善混凝土內(nèi)部的孔結(jié)構(gòu)，封閉孔隙的存在，可以提高混凝土的抗?jié)B性、抗凍性及抗侵蝕性。二、混凝土的耐久性環(huán)境條件結(jié)構(gòu)物類別最大水灰比最小水泥用量素混凝土鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力混凝土素混凝土鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力混凝土1.干燥環(huán)境正常的居住或辦公用房屋內(nèi)不作規(guī)定0.650.602002603002.潮濕環(huán)境無凍害高濕度的室內(nèi)部件室外部件在非侵蝕性土和（或）水中的部件0.700.600.