混凝土强度与耐久性

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混凝土的强度和耐久性

混凝土的强度和耐久性

有害方面:使混凝土内部碱度降低,对钢筋的保护作用降低,使钢筋锈蚀, 对钢筋混凝土造成极大的破坏,还将显著增加混凝土的收缩,使混凝土的抗拉、 抗折强度降低。
有利方面:碳化放出的水分有助于水泥的水化作用,而且碳酸钙可填充水 泥石孔隙,提高混凝土的密实度。
4 混凝土的碱一骨料反应
定义:是指水泥、外加剂等混凝土组成物及环境中的碱与骨料中碱活性矿 物(如活性SiO2),在潮湿环境下缓慢发生导致混凝土开裂破坏的膨胀反应。
土木工程材料
大量试验表明:轴心抗压强度fc与立方体抗压强度fcu之间存在一定的关系, 在立方体抗压强度fcu=10 MP~55 MPa的范围内,fc=(0.7~0.8)fcu。
3 影响混凝土强度的因素
(1)水泥强度等级和水灰比(主要因素) (2)粗骨料 (3)养护条件(湿度和温度) (4)龄期 (5)外加剂和掺和料
土木工程材料
混凝土的强度和耐久性
一、混凝土的强度
1 抗压强度与强度等级
混凝土立方体抗压强度,以fcu来表示。当采用非标准试件时,应换算成标 准试件的强度,换算方法是将所测得的抗压强度乘以相应的换算系数,参照教 材表4-18所示。
立方体抗压强度标准值是按标准试验方法制作和养护的边长为150 mm的 立方体试件,在28 d龄期,用标准试验方法测得的立方体抗压强度总体分布值 中的一个值,用fcu,k表示。
① 掺减水剂 ② 掺入高活性的掺和Biblioteka (如优质粉煤灰、硅灰、磨细矿渣粉等)
二、混凝土的耐久性
定义:是指混凝土在使用条件下,抵抗周围环境各种因素长期作用的能力, 是一项综合性质。
1 混凝土的抗渗性
定义:是指混凝土抵抗水、油等液体压力渗透作用的能力。 等级划分:P4、P6、P8、P10、P12

混凝土的耐久性指标及评定标准

混凝土的耐久性指标及评定标准

混凝土的耐久性指标及评定标准一、引言混凝土是建筑工程中常用的材料之一,其性能对建筑的耐久性和安全性有着重要的影响。

因此,对混凝土的耐久性指标及评定标准进行研究和制定,对提高建筑工程的质量和安全性具有重要意义。

二、混凝土的耐久性指标1.强度指标混凝土的强度是衡量其耐久性的重要指标之一。

强度指标包括抗压强度和抗拉强度。

抗压强度是指混凝土在压力下的承载能力,抗拉强度是指混凝土在拉伸状态下的承载能力。

强度指标的评定标准根据不同的工程需求和使用环境而定。

2.耐久性指标混凝土的耐久性是指其长期使用后的性能表现。

耐久性指标包括抗渗透性、耐冻融性、耐腐蚀性和耐久性等。

它们的评定标准主要根据混凝土的使用环境和所需的使用寿命而定。

3.变形指标混凝土的变形是指受到外力作用后发生的形变。

变形指标包括抗裂性、变形能力和变形稳定性。

抗裂性是指混凝土在荷载下不产生裂缝或延迟出现裂缝的能力,变形能力是指混凝土在荷载下的变形能力,变形稳定性是指混凝土在长期使用后变形的稳定性。

三、混凝土的评定标准1.强度评定标准强度评定标准根据工程的设计要求和使用环境而定。

一般来说,建筑工程的混凝土强度要求为抗压强度不低于20MPa,而桥梁工程的混凝土强度要求为抗压强度不低于40MPa。

2.耐久性评定标准(1)抗渗透性评定标准抗渗透性评定主要包括水渗透试验和氯离子渗透试验。

水渗透试验可采用淋水试验或水压试验。

淋水试验主要用于评定混凝土的渗透性,水压试验主要用于评定混凝土的抗水压性能。

氯离子渗透试验用于评定混凝土的耐久性。

(2)耐冻融性评定标准耐冻融性评定主要通过冻融试验来进行。

冻融试验可采用不同的试验方法,如自然冻融试验和加速冻融试验。

冻融试验的评定标准主要是混凝土的抗冻融性能指标,如冻融循环次数和损失率等。

(3)耐腐蚀性评定标准耐腐蚀性评定主要通过浸泡试验来进行。

浸泡试验可采用不同的试验液体,如酸性水、碱性水和盐酸等。

耐腐蚀性的评定标准主要是混凝土的失重率和抗腐蚀性能指标。

混凝土强度与耐久性标准的关系

混凝土强度与耐久性标准的关系

混凝土强度与耐久性标准的关系一、引言混凝土是建筑工程中最常用的材料之一,其强度和耐久性是评估其质量的重要指标。

混凝土强度和耐久性标准的制定对于保障建筑的安全和可持续发展至关重要。

本文将从混凝土强度和耐久性的定义、影响因素、标准制定等方面探讨混凝土强度与耐久性标准的关系。

二、混凝土强度的定义混凝土强度是指混凝土在规定试验条件下的抗压强度,常用单位为MPa。

混凝土强度直接影响建筑物的承载能力和稳定性,强度不足会导致建筑物的倒塌和损坏。

三、混凝土强度的影响因素混凝土强度的影响因素主要包括以下几个方面:1.水灰比:水灰比是指混凝土中水和水泥的质量比值,水灰比越小,混凝土强度越高;2.骨料种类和粒径:骨料是混凝土中的主要组成部分,其种类和粒径直接影响混凝土强度;3.水泥种类和配合比:不同种类的水泥和不同的配合比会影响混凝土的强度;4.养护条件:混凝土在养护期间的湿度和温度等条件会影响其强度。

四、混凝土强度标准的制定混凝土强度标准的制定是为了保障建筑物的安全和可持续发展。

目前国际上通用的混凝土强度标准为欧洲标准EN 206-1和美国标准ACI 318。

这些标准规定了混凝土的强度等级、试验方法、养护期等内容,以确保混凝土强度的可靠性和一致性。

五、混凝土耐久性的定义混凝土耐久性是指混凝土在使用寿命内能够保持其设计寿命内的使用性能,不受环境和使用条件的影响而产生的损坏。

混凝土耐久性的好坏直接影响建筑物的使用寿命和经济效益。

六、混凝土耐久性的影响因素混凝土耐久性的影响因素主要包括以下几个方面:1.混凝土配合比:混凝土中各种材料的配合比会影响混凝土的耐久性;2.骨料的种类和质量:骨料的种类和质量会影响混凝土的耐久性;3.水泥的种类和质量:水泥的种类和质量也会影响混凝土的耐久性;4.养护条件:混凝土在养护期间的湿度和温度等条件对其耐久性有直接影响;5.外界环境:混凝土在使用过程中受到的外界环境条件也会影响其耐久性。

七、混凝土耐久性标准的制定混凝土耐久性标准的制定是为了保障建筑物的长期使用和经济效益。

混凝土强度与耐久性标准的关系

混凝土强度与耐久性标准的关系

混凝土强度与耐久性标准的关系一、引言混凝土是建筑工程中最常用的建筑材料之一,具有优秀的耐久性和强度。

混凝土强度与耐久性是建筑工程中必须考虑的两个重要因素。

本文将探讨混凝土强度与耐久性标准的关系。

二、混凝土强度标准混凝土强度指混凝土在加荷下所承受的力的大小。

混凝土强度标准是指混凝土在经过一定养护时间后,按一定规定的试验方法,所测得的混凝土强度值应符合国家或地方规定的标准。

目前,我国混凝土强度标准主要参照GB/T 50081-2002《混凝土结构设计规范》和GB/T 50082-2009《混凝土耐久性设计规范》进行。

1. 混凝土强度等级混凝土强度等级是指混凝土在规定养护时间内,按规定的试验方法所测得的抗压强度值。

我国混凝土强度等级分为C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80、C85、C90、C95、C100等级。

各等级混凝土的抗压强度要求见表1。

表1 混凝土强度等级及要求等级抗压强度要求(MPa)C15 15C20 20C25 25C30 30C35 35C40 40C45 45C50 50C55 55C60 60C65 65C70 70C75 75C80 80C85 85C90 90C95 95C100 1002. 混凝土强度试验方法混凝土强度试验是指按照一定规定的方法测定混凝土在规定养护时间内的抗压强度值。

混凝土强度试验方法主要包括标准养护试件、试验设备、试验方法和试验结果判定等要素。

具体试验方法见GB/T 50081-2002《混凝土结构设计规范》和GB/T 50082-2009《混凝土耐久性设计规范》。

三、混凝土耐久性标准混凝土耐久性是指混凝土在正常使用条件下,经过一定时间后,不受外界环境和内部因素的影响而能保持其整体结构和性能的能力。

混凝土耐久性标准是指在规定的环境条件下,混凝土在规定的使用年限内,不能因耐久性问题导致结构失效,满足国家或地方规定的标准。

混凝土结构的强度与耐久性分析

混凝土结构的强度与耐久性分析

混凝土结构的强度与耐久性分析第一章强度分析混凝土结构的强度是指其承受外力的能力。

混凝土底面的强度一般由破坏荷载来表示。

混凝土结构的强度分析可以从以下几个方面进行考虑。

1.1 材料中的含水量混凝土吸收的水分对其强度、抗裂性及耐久性都有很大的影响。

水泥水化反应需要水分参与,水的充分含量能够使水化反应更加充分,从而使混凝土强度更高。

但是,过多的水分会导致混凝土的龟裂、渗水、起泡等现象。

1.2 混凝土的质量混凝土的质量对其强度有直接影响。

当混凝土配制不合理、材料质量不好时,混凝土的强度会受到影响。

因此,混凝土制作过程中,需要严格控制材料的配比、品质以及施工的流程等因素。

在实际应用中,如果混凝土的强度不够,可以通过添加其他的材料如钢筋、纤维等来提高强度。

1.3 结构形态混凝土结构的形状决定了其抗弯、抗剪等性能。

在设计混凝土结构时,需要根据受力情况、材料特性等各方面因素综合考虑,确定最优的结构形态。

第二章耐久性分析混凝土结构的耐久性是指混凝土在外界环境条件下长期使用的能力。

混凝土的耐久性受到多种因素的影响:2.1 环境因素混凝土结构在不同的环境中,其耐久性也不同。

例如在海洋环境中,海水会腐蚀混凝土,使其耐久性降低;在潮湿的环境中,混凝土容易受到腐蚀、龟裂等影响。

2.2 气候因素空气中的氧气和水蒸气会导致混凝土的龟裂、腐蚀等现象。

适当的保护措施可以延长混凝土结构的使用寿命。

2.3 建造和养护混凝土结构的建造和养护过程对于其耐久性影响极大。

如果混凝土施工过程中存在漏水、空隙等问题,混凝土的质量会受到影响。

如果混凝土养护不够,会导致混凝土表面出现龟裂、渗水等问题。

2.4 材料本身的特性材料的质量和特性直接影响混凝土结构的耐久性。

例如,混凝土中的骨料、水泥等材料如果质量不好,会导致混凝土龟裂、渗水等问题。

结论综上所述,混凝土结构的强度和耐久性分析是非常重要的。

在混凝土结构的设计和施工过程中,需要综合考虑多种因素,严格控制各个环节,以确保其强度和耐久性。

大体积混凝土:强度与耐久性的平衡

大体积混凝土:强度与耐久性的平衡

大体积混凝土: 强度与耐久性的平衡大体积混凝土是一种用于构建高层建筑、重型结构和基础的重要材料。

它的特点是具有良好的强度和耐久性,能够承受高压下的重力和外力作用。

然而,在追求更高强度的同时,也需要考虑保持混凝土的耐久性,以保证结构的长期稳定。

本文将探讨大体积混凝土中强度与耐久性的平衡问题。

强度与耐久性的关系大体积混凝土的强度和耐久性之间存在一种较为复杂的平衡关系。

一方面,高强度混凝土能够承受更大的荷载,提供更好的结构支撑能力,但在保持高强度的同时,混凝土的耐久性可能会受到一定程度的影响。

另一方面,为了提高混凝土的耐久性,可能需要添加一些掺合料,如粉煤灰、矿渣粉等,这将减弱混凝土的强度。

强度的提高为了提高大体积混凝土的强度,可以采用以下几种方法:1. 使用高品质的水泥与骨料水泥和骨料是混凝土的主要组成部分,选择高品质的水泥和骨料可以提高混凝土的强度。

高品质的水泥和骨料具有较低的杂质含量和较高的强度,能够提供更好的粘结力和骨料填充效果。

2. 优化配料比例混凝土的配料比例对其强度有很大影响。

通过调整水灰比、骨料与水泥的比例,可以获得适宜的浆液流动性和充实度,从而提高混凝土的强度。

3. 使用化学添加剂化学添加剂可以改善混凝土的性能,包括增强抗压强度。

常用的化学添加剂包括减水剂、硅酸盐、氯化物等。

它们能够改变混凝土的物理和化学性质,提高其强度和耐久性。

耐久性的提高为了提高大体积混凝土的耐久性,需要注意以下几点:1. 控制水灰比水灰比是混凝土中水和水泥的质量比例,对混凝土的耐久性有着重要影响。

过高的水灰比会导致混凝土的孔隙度增加,降低其抗渗性和耐久性。

因此,适当控制水灰比可以提高混凝土的耐久性。

2. 使用掺合料添加适量的掺合料可以提高混凝土的耐久性。

常用的掺合料有粉煤灰、矿渣粉、硅灰等。

这些掺合料可以填充混凝土中的孔隙,降低渗透性和腐蚀性,提高混凝土的耐久性。

3. 采用防护措施针对特定的使用环境,可以采取一些防护措施来提高混凝土的耐久性。

混凝土的三大指标

混凝土的三大指标

混凝土的三大指标混凝土是一种常用的建筑材料,它的性能指标直接关系到建筑物的质量和安全性。

混凝土的三大指标包括强度、耐久性和可塑性。

一、强度混凝土的强度是指其抗压能力,也是衡量混凝土质量的重要指标之一。

强度的大小决定了混凝土在承受荷载时的稳定性和安全性。

混凝土的强度主要由水泥的含量、骨料的种类和配合比等因素决定。

水泥的含量越高,混凝土的强度就越大。

同时,骨料的种类和配合比也会影响混凝土的强度。

在施工过程中,需要根据具体的工程要求和设计要求来确定混凝土的配合比,以确保混凝土的强度达到预期的要求。

二、耐久性混凝土的耐久性是指其在长期使用和环境侵蚀下的稳定性。

混凝土在使用过程中会受到各种外界因素的影响,如温度变化、湿度变化、酸碱侵蚀等。

这些因素会导致混凝土的性能发生变化,进而影响到建筑物的使用寿命和安全性。

因此,混凝土的耐久性是评价混凝土质量的重要指标之一。

提高混凝土的耐久性可以采用一些措施,如添加抗裂剂、提高混凝土的密实性和防水性等。

此外,合理的维护和养护也是保证混凝土耐久性的重要环节。

三、可塑性混凝土的可塑性是指混凝土在施工过程中的可塑变形能力。

混凝土可以根据需要进行浇筑和成型,因此其可塑性对于施工过程的顺利进行至关重要。

混凝土的可塑性主要取决于水灰比、骨料的种类和配合比等因素。

适当的水灰比可以提高混凝土的可塑性,使混凝土更易于施工。

同时,选择合适的骨料和调整配合比也可以改善混凝土的可塑性。

在施工过程中,需要根据具体的施工要求和工程要求来确定混凝土的可塑性,以确保施工的顺利进行。

混凝土的强度、耐久性和可塑性是评价混凝土质量的三大指标。

强度决定了混凝土的承载能力和安全性,耐久性关系到混凝土的使用寿命和稳定性,可塑性确保了混凝土施工的顺利进行。

在实际工程中,需要根据具体要求和设计要求来合理调配混凝土的配合比,以确保混凝土的质量符合要求。

同时,合理的维护和养护也是保证混凝土耐久性的重要环节。

通过科学的施工和养护,可以有效提高混凝土的强度、耐久性和可塑性,从而保证建筑物的质量和安全性。

混凝土的耐久性指标及评定标准

混凝土的耐久性指标及评定标准

混凝土的耐久性指标及评定标准一、前言混凝土作为建筑结构中最常用的材料之一,其耐久性是评价建筑物质量的重要指标之一。

在建筑物的使用寿命中,混凝土的耐久性直接影响其结构的安全性和经济性。

因此,制定可靠的混凝土耐久性指标及评定标准,对于保障建筑物质量、延长使用寿命具有重要的意义。

二、混凝土的耐久性指标1. 强度指标混凝土的强度是衡量其耐久性的重要指标之一。

常见的混凝土强度指标包括抗压强度、抗拉强度、抗弯强度等。

其中,抗压强度是混凝土强度指标中最重要的一项,其大小直接影响混凝土的承载能力和使用寿命。

2. 密实性指标混凝土的密实性是指混凝土内部的孔隙率和孔隙分布情况。

若混凝土中存在大量的孔隙,会导致混凝土的强度降低、耐久性下降。

因此,制定合理的密实性指标对于保障混凝土的耐久性具有重要的作用。

3. 耐久性指标混凝土在长期使用过程中,容易受到外界环境的影响而导致其耐久性降低。

常见的混凝土耐久性指标包括耐水性、耐久性、耐磨性、耐冻融性等。

4. 稳定性指标混凝土的稳定性是指其在使用过程中保持稳定的能力。

若混凝土出现变形、开裂等情况,会导致其承载能力下降、使用寿命缩短。

因此,制定合理的稳定性指标对于保障混凝土的耐久性具有重要的作用。

三、混凝土耐久性评定标准1. 抗压强度混凝土的抗压强度是其强度指标中最重要的一项。

根据不同的强度要求,混凝土的抗压强度评定标准也有所不同。

在我国,根据不同的用途和工程要求,混凝土的抗压强度评定标准分为以下几类:(1)混凝土强度等级:根据《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)的规定,混凝土按照其28天龄期的抗压强度大小,分为C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60等不同等级。

(2)特殊混凝土强度等级:根据不同的用途和工程要求,混凝土的抗压强度评定标准也有所不同。

例如,在水利水电工程中,对混凝土的强度和抗渗性要求较高,因此需要采用特殊的混凝土强度等级,如C70、C80、C90等。

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②生产工艺因素
B. 养护条件 环境温度和湿度,通过影响水化过程而影响混凝土强度。 温度高,水化速度快,早期强度高;反之亦然。 温度在冰点以下,水泥水化停止,有可能因冰冻导致混凝 土结构疏松,强度严重降低,尤其是早期混凝土应特别加强防 冻措施。 为加快水泥的水化,可采用湿热养护,即蒸气养护或蒸压 养护。 空气相对湿度低,混凝土水份挥发快,混凝土因缺水强度 发展受阻。同时,混凝土强度较低时失水过快,极易引起干缩, 影响混凝土耐久性。 一般在混凝土浇筑完毕12h内加以覆盖或浇水。 对硅酸盐水泥、普通水泥和矿渣水泥配制的混凝土浇水 养护不得少于7天;使用粉煤灰水泥和火山灰水泥,或掺有缓 凝剂、膨胀剂、或有防水抗渗要求的混凝土浇水养护不得少于 14天。(具体见教材P116-117)
混凝土的抗拉强度只有抗压强度的 1/10~1/20,随着混凝土强度等级的提 高,比值降低。 混凝土工作不依靠其抗拉强度。但抗拉 强度对于抗裂性设计中是确定混凝土抗 裂能力的重要指标。有时间接衡量混凝 土与钢筋的粘结强度等。
各强度等级混凝土的轴心抗压强度标准值 fck、轴心抗拉强度标准值ftk比较
4.3.1 混凝土的强度
⑴ 立方体抗压强度 GB/T 50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》 规定,将混凝土拌合物制作边长为150mm的立方体试件,在 标准条件(温度20℃±2℃,相对湿度95%以上)下,养护 到28d龄期,测得的抗压强度值为混凝土立方体试件抗压强
度(简称立方体抗压强度),以fcu表示。
⑶ 混凝土的轴心抗压强度和轴心抗拉强度
混凝土的轴心抗压强度的测定采用棱柱体
150mm×150mm×300mm作为标准试件。
立方体抗压强度只是评定强度等级的一个标
志,不能直接用来作为结构设计的依据。
为符合工程实际,结构设计中混凝土受压构
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
件的计算采用混凝土轴心抗压强度。
轴心抗压强度
轴心抗压强度比同截面的立方体强度值小,棱柱
⑸混凝土的破坏过程
四个阶段:伴随着裂缝的扩展。 ①第Ⅰ阶段:极限荷载的30%以内,界面裂缝无显著变 化,荷载与变形呈直线关系。 ②第Ⅱ阶段:荷载超过比例极限,界面裂缝的数量、宽 度、长度不断增加,界面借摩擦阻力继续承担荷载,但尚无 明显砂浆裂缝出现。此时变形的增长率大于荷载的增长率, 荷载与变形间不再是线性关系。 ③第Ⅲ阶段:极限荷载的70%~80%后裂缝继续开展, 开始出现砂浆裂缝,部分界面裂缝连接成为连续裂缝,变形 增长率进一步加大,曲线明显弯向变形坐标轴。
几个概念: 环箍效应;换算系数 同条件养护;加速养护。
⑵ 混凝土强度等级
按照国家标准GB 50010-2002《混凝土结构设计规 范》,混凝土强度等级按立方体抗压强度标准值确定。 立方体抗压强度标准值:的具有95%保证率的立方体 抗压强度,以fcu,k表示。 普通混凝土分为十四个强度等级:C15、C20、C25、 C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75和 C80。 混凝土强度等级是混凝土结构设计、施工质量控制和 工程验收的重要依据。 不同的建筑工程及建筑部位采用不同强度等级的混凝 土,一般有一定的选用范围。
体试件高宽比越大,轴心抗压强度越小,h/a达到
一定值后,强度就不再降低。但是过高的试件在
破坏前由于失稳,降低其轴心抗压强度值。
在立方抗压强度fck=10~55(MPa)的范围内,轴心
抗压强度fc与fck之比约为0.70~0.80。
轴心抗拉强度
混凝土轴心抗拉强度可按劈裂抗拉强度 换算得到,换算系数可由试验确定。劈 裂抗拉强度采用立方体试件测定。
需注意:相同强度等级的混凝土轴心抗压强度设计值 fc、轴心抗拉强度设计值ft低于相应强度的标准值fck、
ftk。
⑷ 混凝土的弯拉强度 混凝土弯曲抗拉强度试验采用150mm×150mm×550mm的
梁形试件,按三分点加荷方式加载,混凝土弯曲抗拉强度大 于轴心抗拉强度。
⑷ 混凝土的弯拉强度
JTJ 012-94《公路水泥混凝土路面设计规范》规定: 混凝土的设计强度以龄期为28天的弯拉强度为标准; 当混凝土浇筑后90天内不开放交通时,可采用90天龄 期强度,其值一般可按28天龄期强度的1.1倍计。
(3) 温度变形
对大体积混凝土工程,凝结硬化初期,内外温差有时
达40~50℃以上,导致混凝土表面开裂。
混凝土正常使用条件下也会随温度的变化而产生热胀
冷缩变形。 混凝土的热膨胀系数一般为(0.6~1.3)×10-5/℃, 即每米膨胀0.01mm。 对纵向较长的结构设臵伸缩缝;结构物中设臵温度钢
筋。
(4) 荷载作用下的变形
①抗渗性
用抗渗等级(P)或渗透系数来表示。
国标采用抗渗等级。
抗渗等级是以28d龄期的标准试件,按标准试验方法
进行试验时所能承受的最大水压力来确定。
抗渗等级划分为P4、P6、P8、P10、P12等五个等级。
抗渗试验结果Pt应符合下式要求: Pt≥P/10+0.2 式中P——设计要求的抗渗等级
①抗渗性
④第Ⅳ阶段:达到极限 荷载C点以后,连续裂缝急速 地发展,混凝土的承载能力 下降,变形自动增大直至完 全破坏,曲线斜率变成负值。
(6)影响混凝土强度的因素
影响混凝土强度的因素很多:
①原材料
②原材料之间的比例(配合比)
③生产工艺因素
④实验因素
①原材料及其配合比因素
A. 水泥强度 混凝土的强度与水泥的强度成正比关系。 B. 水灰比 水泥水化所需水占水泥质量的23%左右,但在 拌制时,加水量约为水泥质量的40%~70%,即采 用较大的水灰比。 混凝土硬化后,多余水分或在混凝土中形成水 泡,或蒸发形成气孔,内部形成孔隙,削弱了混凝 土抵抗力。 满足和易性要求的混凝土,水泥强度等级相同, 水灰比越小,强度越高,与骨料粘结力越大。 如果加水太少(水灰比太小),拌合物过于干 硬,在一定的捣实成型条件下,无法保证浇灌质量, 混凝土中将出现较多的蜂窝、孔洞,强度也将下降。 混凝土强度,随水灰比的增大而降低,呈曲线 关系;而混凝土强度和灰水比呈直线关系。
混凝土强度等级选用范围
不同的建筑工程,不同的部位采用不同强度等级的混凝土, 一般选用范围如下:
①C10~C15—垫层、基础、地坪及受力不大的结构。
②C20~C25—梁、板、柱、楼梯、屋架等钢筋混凝土结构; ③C25~C30—大跨度结构、耐久性高的结构、预制构件等; ④C40~C45—预应力构件、吊车梁及特种结构,25~30层; ⑤C50~C60—30层至60层以上高层建筑; ⑥C60~C80—高层建筑,采用高性能混凝土; ⑦C80~C120—采用超高强混凝土于高层建筑。 将来可能推广使用高达C130以上的混凝土。
fn、fa—— 龄期分别为n天和a天的混凝土抗压强度, n、a——养护龄期(d),a>3,n>3。
成熟度的概念P118
③实验因素
进行混凝土强度试验时,试件尺寸、形状、 表面状态、含水率以及实验加荷速度等实验因 素都会影响到混凝土强度实验的测试结果。
③实验因素
图4-15 混凝土受压破坏
7.提高与保证混凝土强度发展的措施
凝土产生裂纹的主要原因之一,从而进一步影响混凝土的
强度和耐久性。 引起混凝土变形的因素很多,归纳起来有两类: 非荷载作用下的变形和荷载作用下的变形。
4.3.2 混凝土的变形
1.混凝土在非荷载作用下的变形 (1)化学收缩
(2)塑性收缩
(3)干湿变形 (4)温度变形
2、混凝土在荷载作用下的变形
(1)短期载荷作用下——弹塑性变形 (2)长期载荷作用下——徐变
采用强度等级高的水泥; 采用低水灰比;
采用有害杂质少、级配良好、颗粒适当的骨料和合理砂率;
采用合理的机械搅拌、振捣工艺;
保持合理的养护温度和一定的湿度,
可能的情况下采用湿热养护;
掺入合适的混凝土外加剂和掺合料。
4.3.2 混凝土的变形
混凝土在硬化和使用过程中,由于受物理、化学、 力学等因素的作用,会产生各种变形,这些变形是导致混
(1) 化学变形 水泥水化产物的体积小于反应物(水泥与水)的体积, 称为化学收缩。 化学收缩不可恢复的,收缩量随龄期增加,一般在40 d内逐渐趋向稳定。 (2) 干湿变形 混凝土在环境中湿胀干缩的变形。 吸附水或毛细水蒸发时,引起凝胶体紧缩和毛细孔负 压,使混凝土产生收缩。 混凝土吸湿时,毛细孔负压减小或消失而产生膨胀, 变形可部分恢复(教材P118图)。 工程设计中取混凝土的线收缩值为15-20×10-5mm/mm, 即每米收缩0.15-0.2mm。 影响混凝土干湿变形有多种因素①水泥用量、细度、 品种②水灰比③骨料的规格与质量④养护条件
提高混凝土的抗渗性能的措施: 提高混凝土的密实度,改善孔隙结构,减少渗透通道。
①短期荷载作用下的变形 混凝土是一种非均质材料属于弹塑性体。在外力作用下, 既产生弹性变形,又产生塑性变形,即混凝土的应力与应变 的关系不是直线而是曲线,如图4-26所示p119。 混凝土的塑性变形是内部微裂纹产生、增多、扩展与汇 合等的结果。 混凝土弹性模量的确定、范围;疲劳破坏见教材p120。 ②混凝土在长期荷载作用下的变形——徐变 混凝土在长期不变荷载的作用下,沿作用力方向随时间 而产生的塑性变形称为混凝土的徐变。 混凝土徐变的过程、原因、大小及影响因素、利弊 p120。
卵石:αa=0.48,αb=0.33
①原材料及其配合比因素
D. 外加剂和掺合料
外加剂可按要求改变混凝土的强度及强度发展规律。
掺入减水剂可减少拌合用水量,提高混凝土强度; 掺入早强剂可提高混凝土早期强度,但对其后期强度 发展无明显影响。
超细的掺合料可配制高性能、超高强度的混凝土。
②生产工艺因素
混凝土生产过程中涉及到的施工(搅拌、捣实)、养 护条件、养护时间等因素。 A. 施工条件——搅拌与振捣 在施工过程中,搅拌均匀,捣固密实。 机械搅拌和捣实的力度比人力要强,因而,采用机械搅 拌比人工搅拌的拌合物更均匀,采用机械捣实比人工捣实的 混凝土更密实。 强力的机械捣实可适用于更低水灰比的混凝土拌合物, 获得更高的强度。 改进施工工艺可提高混凝土强度,如采用分次投料搅拌 工艺;采用高速搅拌工艺;采用高频振捣器;采用二次振捣 工艺等都提高混凝土强度。 另外运输过程中注意减少分层、浇注过程中控制浇筑高 度,避免分层离析。
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