混凝土基础知识

1.为什么商品混凝土要分强度等级？要道为什么商品混凝土要分强度等级，首先应当知道什么是商品混凝土强度等级。

商品混凝土强度等级是根据商品混凝土立方体抗压强度值人为划分出来的，它是商品混凝土的特征强度。

根据现行有关标准、规范规定商品混凝土立方体抗压强度是按标准方法制作的边长为150㎜的标准尺寸的立方体试件，在温度为20±3℃，相对湿度为90%以上的环境或水中的标准条件下，养护至28d龄期，按标准试验方法测得的商品混凝土立方体抗压强度。

根据有关标准的规定，建筑材料强度等级应以材料名称加上其强度标准值来表达。

故商品混凝土强度等级以符号C（英文商品混凝土Concrete的缩写）及其后面的立方体抗压强度标准值划分为十二个级别：即C7.5,C10,C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50,C55,C60。

因为一般工程上不同部位的商品混凝土所受的荷载不一样，有的大，有的小，不能完全使用一种强度等级的商品混凝土。

对于承受压力大的部位，就要用高强度等级商品混凝土，对于承受压力小的部位，就要使用低强度等级的商品混凝土，因此，商品混凝土分成不同强度等级，以适应不同工程的需要，通过设计计算选用。

2.商品混凝土为什么以抗压强度划分强度等级？商品混凝土人称人造石，最主要的性能是承受压力，它抵抗拉断或折断的能力都很低，但抗压能力却要高十几倍。

由于这个缘故，商品混凝土在工程结构中，主要是用来承受压力。

在钢筋商品混凝土结构中，也尽量让钢筋承受拉力，而让商品混凝土主要来承受压力。

由于标志商品混凝土性能主要的是抗压强度，同时抗压强度越高，商品混凝土的其他性能也越好。

因此，商品混凝土也就以抗压强度大小来决定强度等级。

3.商品混凝土为什么规定28d的强度为标准强度？商品混凝土是靠水泥的胶结作用，逐渐硬化，而提高抗压强度的。

由于水泥的结硬不是一下子就完成，而是随着时间的增加而逐渐完美的。

在正常的养护条件下，前七天抗压强度增长较快，7d~14d之间增长稍慢，而28d以后，强度增长更是比较缓慢。

也就是说，28d以后抗压强度为标准强度，作为设计和施工检验质量的标准。

显然，如果以小于28d的强度作为标准强度，将使商品混凝土的性能不能充分发挥。

如果以大于28d的强度作为标准强度，虽然商品混凝土的性能可以充分发挥，但由于达到标准强度的时间过长，影响了施工进度。

5.商品混凝土为什么对水质有要求？含有脂肪、植物油、糖、酸等工业废水污水都不能用来拌和商品混凝土。

因为这些含有杂质的水会降低水泥的粘结力，使商品混凝土的强度下降，所以不能使用矿物水中含有大量盐类，使得水泥不能很好抵抗水的侵蚀。

对于矿物水的化学成分，必须满足因家规定的指标，或者与普通饮用淡水作对比试验，看强度不降低才能使用。

至于一般自来水和能供饮用的水，都可用来拌合商品混凝土。

具体见标准GBJ63-89。

6.为什么商品混凝土试块以三块为一组？商品混凝土试块是衡量商品混凝土构件强度的标准，也就是以试块受压破坏的强度，作为构件所能具有的强度。

因此，除了试块应按构件一样制作外，试块还必须有一定的数量。

因为尽管我们尽量作到试块的商品混凝土与构件的商品混凝土相同，但终究有一定的差别，如果单靠一个试块来鉴定构件的强度，恐难可靠。

因此以三个一组，用三个试块的强度平均值作为这一组试块的强度，也就是以它定为构件的强度。

7.商品混凝土的耐久性指什么？商品混凝土除了应有适当的强度外，还应根据使用方面的特殊要求，具有一定的抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、耐热性等，统称为耐久性。

（1）抗渗性；指商品混凝土抵抗液体和气体渗透的性能。

由于商品混凝土内部存在着互相连通的孔隙和毛细管，以及因振捣欠密实而产生蜂窝、孔洞，使液体和气体能够渗入商品混凝土内部，水分和空气的侵入会使钢筋锈蚀，有害液体和气体的侵入会使商品混凝土变质，结果都会影响商品混凝土的质量和长期安全使用。

商品混凝土的抗渗性用抗渗标号P表示。

如P4表示在相应的0.4N/㎜2水压作用下，用作抗渗试验的6个规定尺寸的圆柱体或圆锥体试块，仍保持4个试块不透水。

商品混凝土的抗渗标号一般分为P4、P4、P6、P8、P10、P12。

（2）抗冻性：指商品混凝土抵抗冰冻的能力。

商品混凝土在寒冷地区，特别是在既接触水，又遭受冷冻的环境中，常常会被冻坏。

这是由于渗透到商品混凝土中的水分受冻结冰后，体积膨胀9%，使商品混凝土内部的孔隙和毛细管受到相当大的压力，如果气温升高，冰冻融化，这样反复地冻融，商品混凝土最终将遭到破坏。

商品混凝土的抗冻性用抗冻标号F表示。

如受冻融的试块强度与未受冻融的试块强度相比，降低不超过25%，便认为抗冻性合格。

抗冻标号以试块所能承受的最大反复冻融循环次数表示。

根据冻融循环次数，商品混凝土抗冻标号一般分为：F15、F25、F50、F100、F150和F200。

（3）抗侵蚀性：指商品混凝土在各种侵蚀性液体和气体中，抵抗侵蚀的性能。

对商品混凝土起侵蚀作用的介质主要是硫酸盐溶液、酸性水、活动和或带水压的软水、海水、碱类的浓溶液等。

（4）耐热性：指商品混凝土在高温作用下，内部结构不遭受破坏，强度不显著丧失，具有一定化学稳定性的性能。

8.为什么商品混凝土的强度与龄期和硬化条件有关？前面已经讲过，水泥水化后，将骨科粘在一起而形成结构并产生强度的，而水泥的水化反应在一般条件下如自然养护速度很慢。

时间龄期越长，水化越完全，水泥和水化学反应的生成物越多，强度也就越高。

另外水泥水化反应的速度也应是强度增长的速度，与硬化条件（温度、湿度）有关。

在保证有足够湿度的条件下，温度越高，水泥的水化反应进行得也就越慢，强度增加也就极慢。

温度过低，化学作用甚至会停止，强度也无法增长。

同时水化还需要一定湿度，所以构件养护期应经常洒水，冬季应注意保温。

但温度低于+5℃时就不能再洒水。

9．为什么商品混凝土有自然养护和蒸汽养护？自然养护即是商品混凝土在自然条件下（温度不低于+5℃，湿度90～100%）进行养护。

如前所述，在自然养护温度下强度增长极慢，7d的龄期仅能得到28d（商品混凝土28天后的强度）30~70%，要保证拆模强度和出厂强度则需要较长的时间。

这就会延长整个生产过程的循环时间，同时要求配有大量的模板设备和占用大量的生产面积，增加基建投资。

为了加快商品混凝土强度的增长速度就可采用蒸汽养护，利用蒸汽加热商品混凝土，使商品混凝土在较高温度（70~90℃）及较高湿度（约90%以上）的条件下迅速硬化。

但是在气候比较光明日温暖的地区仍然是适于采用自然养护的。

这样可以节约燃料和相应的一套设备投资，降低成本。

10．为什么商品混凝土有标准养护的规定？前面已经谈到，商品混凝土强度的增长速度与养护条件有关。

因为养护条件不同，商品混凝土强度增长的规律也就不同。

这样，如果养护条件不同，硬化后商品混凝土的强度也就无法进行比较。

因此，规定了一个标准的养护条件下（温度20℃，相对湿度90～100%）养护3d、7d、28d龄期来作为比较商品混凝土强度增长规律的标准。

11.什么是商品混凝土？商品混凝土的含义很广泛，凡是使用胶凝材料将集料胶结成整体的复合固体材料，都称为商品混凝土，缩写为“砼”。

12.商品混凝土有哪些优缺点？商品混凝土发展之所以快，应用很广，是由于以下的几个优点：①原材料非常丰富，水泥的原材料以及砂、石、水等材料，在自然界极为普遍，极为丰富，均可以就地取材，而且价格低廉。

②商品混凝土可以制成任何形状，商品混凝土在凝结前，可以按照模板的形状做成任何结构。

微小的装饰花纹，几十万立方米的构筑物，都能单个预制，或连续不断地整体浇筑。

制作简单，施工方便。

③能适应各种用途，既可以按照需要配制成各种强度的商品混凝土，还可以按照其使用性能在配料上、工艺上采取措施制成特定用途的商品混凝土。

具有耐火、耐酸、耐油、防辐射等特点，用途广泛。

④经久耐用，维修费用少，商品混凝土对自然条件影响具有较好的适应性。

对冷热、冻融、干湿等的变动，对风雨侵蚀、外力撞击、水流冲刷、使用磨损等都有一定的抵抗力。

在正常使用情况下是一种寿命较长的工程材料。

同时，商品混凝土也有其缺点，如自重大，抗拉强度不高，早期强度低等。

目前，商品混凝土工作者正在针对这些存在问题，对商品混凝土的改性工作进行研究，并且已取得初步效果。

13.什么是普通商品混凝土？它有哪些特性？用水泥作为胶凝材料，用砂、石作为细、粗骨料，加水拌和制成的商品混凝土，就是普通商品混凝土。

在整个商品混凝土家族中，普通商品混凝土使用最早，用途最广，许多期货品种的商品混凝土都是在它的基础上发展起来的。

普通商品混凝土，简称商品混凝土。

它的主要特性如下：①商品混凝土具有较高的抗压强度，一般为20～50Mpa，能够承受较大的荷载。

②商品混凝土在凝结前，有良好的塑性，可以根据需要制成各种形状和尺寸的结构、构件。

③有很好的耐久性，在空气中能长期经受干湿、冷热、冻融的变化而不损坏。

④在干燥情况下，商品混凝土的导热系数为1.3Kcal/m·h·℃，其值虽然较大，但仅为钢材的四十分之一，所以有一定的保温隔热性能。

⑤商品混凝土的容重为2400㎏/m3。

这种商品混凝土同钢材相比，作为结构材料使用时，为了承受同等的荷载，需要选用较大截面尺寸，因而自重较大。

⑥商品混凝土的抗压强度很低。

抗压强度同抗拉强度的比值，叫脆性系数达10，所以商品混凝土在破损时，会出现脆性材料突然破坏的特点。

14.商品混凝土性能应满足哪几方面的要求？商品混凝土是最主要的建筑材料，被广泛应用于各种工程。

用商品混凝土预制成的构件，也被广泛应用于各种工程结构。

因此，总的来说，对商品混凝土的性能有三个方面的要求。

（1）和易性：商品混凝土在未凝结硬化之前，称为商品混凝土混合料，必须具有良好的和易性，以便生产操作，浇筑出质量比较好的建筑物。

（2）强度：商品混凝土在凝结硬化之后，应该有足够的强度，使构件能够安全地承受设计荷载。

（3）耐久性：商品混凝土建筑物在使用过程中，在相当长的时间内，应经得住自然或周围特殊环境的考验。

15．什么是商品混凝土的和易性？商品混凝土的和易性是指商品混凝土混合料的成份能不能保持均匀，以及在生产操作时是不是容易浇灌、振捣的性能。

商品混凝土的和易性是一项综合指标。

它包括商品混凝土的流动性、粘聚性和保水性三个内容。

商品混凝土的流动性是指商品混凝土混合料在人工插捣或机械振捣作用下，产生流动，并均匀密实地填满模板的能力。

商品混凝土的粘聚性是指在生产过程中，组成商品混凝土混合料的材料之间，不致产生分层、离析现象，有一定的粘聚能力。

商品混凝土的保水性是指在生产过程中，商品混凝土混合料不致产生严重的泌水现象，有一定的保水能力。

16.怎样测定商品混凝土的和易性？目前，还没有能够全面测定商品混凝土混合料和易性的方法，通常是测定其流动性，再凭经验判断其粘聚性和保水性。