混凝土内部结构三个层次
混凝土内部结构三个层次
混凝土内部结构分为三个层次
①微观层次
材料的结构单元尺度在原子、分子量级，即10—7～10-4cm,着眼于水泥水化物的微观结构分析，由晶体结构及分子结构组成，可用电子显微镜观察分析，是材料科学的研究对象。
②细观层次
从分子尺度到宏观尺度，其结构单元尺度变化范围在10—4cm至几厘米，或更大些，着眼于粗细集料、水泥水化物、空隙、界面等细观结构，组成多相复合材料,可按各类计算模型进行数值分析.在这个层次上，混凝土被认为是一种由粗集料、硬化水泥砂浆和它们之间的过渡区（黏结带)组成的三相材料。
砂浆中的空隙很小而量多，且随机分布，水泥砂浆力学特性可以看作细观均质损伤体.相同配合比、相同条件的砂浆试件，通常其力学特性也比较稳定,可以由试验直接测定。
泌水、干缩和温度变化可引起粗骨料和水泥砂浆之间产生初始黏结裂缝,而这些细观内部裂缝的发展将直接影响混凝土的宏观力学性能。
③宏观层次
特征尺寸大于几厘米，混凝土作为非均质材料存在着一种特征体积，一般认为是相当于3~4倍的最大集料体积。
当小于特征体积时,材料的非均质性质将会十分明显；当大于特征体积时，材料假定为均质.有限元计算结果反映了一定体积内的平均效应，这个特征体积的平均应力和平均应变的关系成为宏观的应力应变关系。
（马怀发等，2004）。
建筑物的构造组成
建筑物的构造组成建筑物是我们生活中不可或缺的一部分，无论是高楼大厦还是小居民住宅，它们都有着复杂的构造组成。
本文将探讨建筑物的构造组成，从基础结构到内部系统，以及常见的建筑材料，旨在帮助读者更好地理解建筑的本质和多样性。
一、基础结构建筑物的构造从其基础结构开始。
基础是建筑物的支撑和稳定的关键。
一般来说，建筑的基础可以分为浅基础和深基础两类。
1. 浅基础：浅基础通常位于建筑物的表面，直接与地面接触。
这包括基础墙、地下室地板和承重墙。
浅基础的设计取决于建筑物的重量和土壤类型。
2. 深基础：深基础通常用于较大和更重的建筑物，以确保安全性和稳定性。
这包括桩基础和地下连续墙，它们将负荷传递到深入地下的层次。
二、结构系统建筑物的结构系统是构成其骨架的一系列元素，以支持重量和抵抗外部力量。
常见的结构系统包括：1. 钢结构：钢结构是用钢材构建的框架，通常用于高层建筑和桥梁。
它具有出色的强度和耐用性。
2. 混凝土结构：混凝土是一种常用的建筑材料，可用于构建柱、梁、楼板和墙壁。
混凝土结构在抗震性能方面表现出色。
3. 木结构：木结构建筑采用木材作为主要结构元素，常见于住宅和小型建筑。
4. 砖结构：砖结构通常用于墙体构建，具有良好的隔热和隔声性能。
5. 钢筋混凝土结构：结合了钢筋和混凝土的优点，广泛用于商业和住宅建筑。
三、内部系统建筑物的内部系统包括供暖、通风、空调、电气和管道系统等，这些系统确保建筑物的舒适性和功能性。
1. 供暖系统：供暖系统提供温暖的室内空气，通常通过暖气系统或辐射系统实现。
2. 通风和空调系统：通风系统确保新鲜空气流通，空调系统控制室内温度和湿度，提供舒适的室内环境。
3. 电气系统：电气系统包括电线、开关、插座和电力配电，以支持照明、电子设备和电器使用。
4. 管道系统：管道系统负责供水、排水和天然气输送，确保建筑物的正常运行。
四、建筑材料建筑材料在构建建筑物时起着至关重要的作用。
常见的建筑材料包括：1. 混凝土：混凝土是一种坚固的材料，用于构建基础、墙体和楼板。
混凝土结构基本原理复习
混凝⼟结构基本原理复习第⼀章混凝⼟结构包括：素混凝⼟结构、钢筋混凝⼟结构、预应⼒混凝⼟结构及配置各种纤维筋的混凝⼟结构。
钢筋与混凝⼟两种材料能够有效地结合在⼀起⽽共同⼯作，主要基于以下三个条件：①钢筋与混凝⼟之间存在着粘结⼒，使两者能结合在⼀起。
②钢筋与混凝⼟两种材料的温度线膨胀系数很接近。
③钢筋埋置于混凝⼟中，混凝⼟对钢筋起到了保护和固定作⽤，使钢筋不容易发⽣锈蚀，且使其受压时不易失稳，在遭受⽕灾时不致因钢筋很快软化⽽导致结构整体破坏。
混凝⼟结构的特点：优点：①就地取材②耐久性和耐⽕性好③整体性好④具有可模性⑤节约钢材缺点：①⾃重⼤②抗裂性差③需⽤模板④混凝⼟结构施⼯⼯序复杂，周期较长，且受季节⽓候影响⑤对于现役混凝⼟，如遇损伤则修复困难⑥隔热隔声性能也⽐较差。
第⼆章我国常⽤的钢筋品种有热轧钢筋、钢绞线、钢丝等。
普通热轧钢筋包括300HPB (⼀级)，335HRB （⼆级），400HRB （三级），500HRB （四级）。
钢筋表⽰中各字母记数字含义：第⼀个字母处H ：热轧钢筋， R ：余热处理；第⼆个字母处R ：带肋，P ：光圆，B ：钢筋。
数字表⽰屈服强度标准值。
⽆明显流服的钢筋，⼯程上⼀般取残余应变为0.2%时所对应的应⼒0.2σ作为⽆明显流服钢筋的假定屈服点，称为钢筋的条件屈服强度。
反映钢筋塑性性能和变形能⼒的两个指标——钢筋的延伸率和冷弯性能。
钢筋的延伸率是指钢筋试件上标距为10d 或5d （d为钢筋直径）范围内的极限延伸率，记为10δ或5δ。
延伸率越⼤，说明钢筋的塑性性能和变形能⼒越好。
钢筋冷弯是将钢筋绕某个规定直径D 的辊轴弯曲⼀定⾓度，弯曲后钢筋⽆裂纹、鳞伤、断裂现象。
要求钢筋具有⼀定的冷弯性能可使钢筋在使⽤时不发⽣脆断，在加⼯时不致断裂。
（了解，能叙述出来）冷拉仅能提⾼钢筋的抗拉屈服强度，其抗压强度将降低，故冷拉钢筋不宜作为受压钢筋。
钢筋冷拔之后强度⼤为提，但塑性降低，冷拔后的钢丝没有明显屈服点和流福（即由软钢变为硬钢），冷拔后可同时提⾼抗拉和抗压强度。
水泥石的孔结构研究
孔结构研究目的
研究孔结构的主要目的就是获得水泥 胶凝材料的宏观性能（强度、抗渗性、抗 冻性、耐久性等），建立孔结构——材料 性能的定性或定量的相互关系模型，对于 孔结构的研究有助于对水泥胶凝材料的宏 观性能进行控制和优化。
迄今为止，虽已建立了诸多孔结构与强度的 关系，但总是因孔结构的复杂性，在理论上和测 试中都还存在着一些无法克服的困难，更何况强 度并非只与孔隙有关。
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四、改善水泥石孔 结构的途径
改善水泥石孔结构的途径
掺粉煤灰
掺珍珠岩矿物 外加剂
选择适当的水 泥粒径分布
改善 水泥石孔结
构
改善途径— —粉煤灰
4.2 孔结构与水泥石强度的关系
❖ 多孔材料中控制强度的主要因素是孔结构，孔结 构中简单而重要的参数是孔隙率。 19世纪末， Feret提出混凝土强度和孔隙率的关系式为：
❖Powers T C根据大量的实验的结果，建立了 水泥石的强度比与胶孔比（X）的关系如下：
其中
应当指出，他提出的方程是假定水泥完全水化， 并且没有考虑孔分布对强度的影响。
❖用不同的气体对浆体进行吸附法测孔，与水灰 比的关系有差别。
❖吸附法，尤其是氮气吸附的方法，通常用于测 定（5~350）﹡10-10m的孔。
2.3 X射线小角度散射法
❖X射线小角度散射法（缩写为SAXS），此法 可在常压下测定材料（20~300）﹡10-10m 的细孔孔径分布。
❖用SAXS测定材料比表面积或孔结构，不要求 对试样进行去气和干燥处理，因而可以测定任 意湿度下试样的孔结构。
混凝土学复习参考题重点
混凝土学复习参考题重点1.商品混凝土技术的发展史：（1）商品混凝土材料科学探索时期（2）干硬性商品混凝土和预应力及预制商品混凝土时期（3）外加剂使用和流动性商品混凝土时代（4）高强和高性能商品混凝土时代2.商品混凝土结构与这些工程的使用功能、安全性能、耐久性能与环境适应性都有极其重要的关系。
3.孔隙率：p=[(V0-V)/ V0]X100%=1-P0/P 空隙率P;xx;=[(V0;xx;-V0)]/V0;xx;X100%4.优质经济的商品混凝土必须满足必要的强度、耐久性、工作性和经济性四个方面要求。
5.活性混合材：系指具有火山灰性或潜在水硬性的混合材料。
6.凝结：水泥加水拌和后成为可塑的水泥浆，水泥浆逐渐交稠失去塑性但不具有强度的过程。
7. 凝结时间分为初凝和终凝：初凝为水泥加水拌和至水泥完全失去流动性的时间，终凝为水泥加水拌和至水泥完全失去可塑性并开始产生强度的时间。
8.集料的级配是指各级粒径颗粒的分布情况，通常可以用筛分曲线或细度模数来表示，有连续级配和间断级配之分。
9.防冻剂：是指能使商品混凝土在负温下硬化，并在规定时间内达到足够强度的外加剂。
10.膨胀剂：是一种在水泥凝结硬化过程中使商品混凝土（包括砂浆和水泥净浆）产生膨胀以减少收缩的外加剂。
11.影响水泥与外加剂相容性的主要因素：①减水剂的化学结构式和平均分子质量②减水剂的磺化程度及相关基团③减水剂的掺量与掺加方式④水泥的化学和矿物组成，尤其是C3A和碱含量⑤水泥的细度⑥水泥中CaSO4的含量与形式。
12.影响相容性的因素：①水泥熟料的矿物组成②水泥的烧成工艺③石膏的形态与掺量④混合材的品种⑤水泥的颗粒分布情况⑥水泥中碱含量⑦水泥的陈放时间13.按照表面胶结原理和多级分散原理，可将商品混凝土内部结构分为三类：①悬浮-密实结构②骨架-空隙结构③密实-骨架结构a统一考察粗细集料颗粒的紧密堆积，按粒子干涉理论，为避免次级颗粒对前级颗粒密排的干涉，前级颗粒之间必须留出比次级颗粒粒径稍大的空隙体次级颗粒排布。
普通水泥混凝土的组成设计
普通水泥混凝土的组成设计普通水泥混凝土是指以水泥为胶结材料，通过水、骨料、粉煤灰和外加剂等组成一定比例的混合物，经过搅拌、浇注、养护形成的一种常见的结构材料。
其组成设计需要考虑到各种材料的物理性质、化学性质以及混凝土的使用要求等因素。
以下是普通水泥混凝土的组成设计要点。
1.水泥：水泥是水泥混凝土的胶结材料，是混凝土中最重要的成分。
根据混凝土的使用要求和用途，选择适当的水泥种类和牌号。
常见的有普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥和矿渣水泥等。
需要注意的是，水泥的数量要根据计划使用的骨料和外加剂来决定，以确保混凝土的强度和稳定性。
2.水：水是混凝土的基本成分之一，用于与水泥反应形成胶状物质，并填充骨料中的间隙。
水的用量要根据水胶比、混凝土的强度要求、施工工艺和环境条件等因素来决定。
一般情况下，水的用量占混凝土总质量的30%~35%之间。
3.骨料：骨料是混凝土的主要颗粒成分，包括粗骨料和细骨料。
粗骨料的粒径一般为5mm~20mm，细骨料的粒径为0.075mm~5mm。
骨料的选择要根据混凝土的设计强度、施工性能和使用要求来确定。
常见的骨料有河砂、山石、碎石和砂石等。
4.外加剂：外加剂是指在混凝土制作过程中添加的一种具有特定功能的化学物质。
常见的外加剂有减水剂、增稠剂、延缓凝结剂、早强剂和防冻剂等。
外加剂的添加可以改善混凝土的工艺性能、提高混凝土的强度和耐久性。
5.粉煤灰：粉煤灰是一种煤炭燃烧后的副产品，可用于替代部分水泥或作为骨料的填料。
粉煤灰可以改善混凝土的工作性能、提高混凝土的强度和耐久性。
使用粉煤灰需要根据混凝土的强度要求和环境条件等因素来决定添加量。
6.控制适应性：在混凝土的组成设计中，需要根据混凝土的使用要求和环境条件来选择材料和确定配合比。
要做到水、胶凝材料、骨料和外加剂之间的适应性，确保混凝土的性能符合要求。
综上所述，普通水泥混凝土的组成设计需要考虑到水泥、水、骨料、粉煤灰和外加剂等材料，根据使用要求和环境条件来确定配合比。
混凝土中渗漏的原理
混凝土中渗漏的原理一、前言混凝土是建筑工程中最常用的材料之一，它的优点在于强度高、耐久性好、易施工等。
然而，在混凝土中，常会存在着渗漏问题，这给建筑工程的质量和安全带来了很大的隐患。
本文将介绍混凝土中渗漏的原理，以期为相关从业人员提供一些帮助。
二、混凝土的组成和结构混凝土是由水泥、砂、骨料和水按一定比例混合而成的一种材料。
水泥起到了胶合作用，使得砂、骨料和水混合在一起后能够形成硬化体，即混凝土。
混凝土的结构是由水泥石、骨料和孔隙三部分组成的。
1.水泥石水泥石是混凝土中占比最大的成分，它是由水泥和水在一定时间内反应形成的一种胶体。
水泥石的结构是由水泥颗粒和水分子之间的化学键和物理键组成的。
由于水泥在反应时放出大量的热量，因此水泥石的结构是非常致密的，并且强度很高。
2.骨料骨料是混凝土中占比较大的一部分，它是指用于混凝土中的石料。
骨料的种类和粒径不同，对混凝土的性能也有不同的影响。
一般来说，较大的骨料可以增加混凝土的强度和抗冲击性，而较小的骨料可以增加混凝土的密实性和耐久性。
3.孔隙孔隙是混凝土中占比较小的一部分，它是由于混凝土在制作过程中或使用过程中形成的一些空隙。
混凝土中的孔隙可以分为两类：气孔和水孔。
气孔是由于混凝土中的气体无法排除而形成的孔隙，而水孔是由于混凝土中的水分无法完全排除而形成的孔隙。
三、混凝土中渗漏的原因混凝土中的渗漏问题是由于混凝土本身的结构和性能不足造成的。
下面将从以下几个方面介绍混凝土中渗漏的原因。
1.孔隙性由于混凝土中存在着孔隙，这些孔隙会对混凝土的渗透性和防水性产生影响。
特别是在混凝土中存在着大量的气孔时，这些气孔会成为水分进入混凝土的通道，从而导致混凝土渗漏。
2.冻融循环混凝土在冻融循环的过程中，由于水分的膨胀和收缩，会使混凝土中的孔隙扩大或缩小，从而导致混凝土的渗漏。
3.化学腐蚀混凝土中的水泥石和骨料会受到化学腐蚀的影响，从而导致混凝土的结构发生变化，孔隙增大，渗漏加剧。
第2章混凝土结构材料的物理力学性能习题答案.
第2章混凝土结构材料的物理力学性能2.1选择题1．混凝土若处于三向应力作用下，当（ D ）。
A. 横向受拉，纵向受压，可提高抗压强度；B. 横向受压，纵向受拉，可提高抗压强度；C. 三向受压会降低抗压强度；D. 三向受压能提高抗压强度；2．混凝土的弹性模量是指（ A ）。
A. 原点弹性模量；B. 切线模量；C. 割线模量；D. 变形模量；3．混凝土强度等级由150mm 立方体抗压试验，按（ B ）确定。
A. 平均值μfcu ；B.C.D. μfcu -1. 645σ ；μfcu -2σ ；μfcu -σ；4．规范规定的受拉钢筋锚固长度l a 为（ C ）。
A ．随混凝土强度等级的提高而增大；B ．随钢筋等级提高而降低；C ．随混凝土等级提高而减少，随钢筋等级提高而增大；D ．随混凝土及钢筋等级提高而减小；5．属于有明显屈服点的钢筋有（ A ）。
A ．冷拉钢筋；B ．钢丝；C ．热处理钢筋；D ．钢绞线；6．钢材的含碳量越低，则（ B ）。
A ．屈服台阶越短，伸长率也越短，塑性越差；B ．屈服台阶越长，伸长率越大，塑性越好；C ．强度越高，塑性越好；D ．强度越低，塑性越差；7．钢筋的屈服强度是指（ D ）。
A. 比例极限；B. 弹性极限；C. 屈服上限；D. 屈服下限；8．能同时提高钢筋的抗拉和抗压强度的冷加工方法是（ B ）。
A. 冷拉；B. 冷拔；9．规范确定f cu , k 所用试块的边长是（ A ）。
A ．150 mm；B ．200 mm；C ．100mm ；D ．250 mm；10．混凝土强度等级是由（ A ）确定的。
A ．f cu , k ；B ．f ck ；C ．f cm ；D ．f tk ；11．边长为100mm 的非标准立方体试块的强度换算成标准试块的强度，则需乘以换算系数（ C ）。
A ．1.05 ；B ．1.0 ；C ．0.95 ；D ．0.90 ；12．E c =A.B.C.D. ' σc 指的是混凝土的（ B ）。
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混凝土内部结构分为三个层次
①微观层次
材料的结构单元尺度在原子、分子量级，即10-7～10-4cm，着眼于水泥水化物的微观结构分析，由晶体结构及分子结构组成，可用电子显微镜观察分析，是材料科学的研究对象。
②细观层次
从分子尺度到宏观尺度，其结构单元尺度变化范围在10-4cm至几厘米，或更大些，着眼于粗细集料、水泥水化物、空隙、界面等细观结构，组成多相复合材料，可按各类计算模型进行数值分析。
在这个层次上，混凝土被认为是一种由粗集料、硬化水泥砂浆和它们之间的过渡区（黏结带）组成的三相材料。
砂浆中的空隙很小而量多，且随机分布，水泥砂浆力学特性可以看作细观均质损伤体。
相同配合比、相同条件的砂浆试件，通常其力学特性也比较稳定，可以由试验直接测定。
泌水、干缩和温度变化可引起粗骨料和水泥砂浆之间产生初始黏结裂缝，而这些细观内部裂缝的发展将直接影响混凝土的宏观力学性能。
③宏观层次
特征尺寸大于几厘米，混凝土作为非均质材料存在着一种特征体积，一般认为是相当于3～4倍的最大集料体积。
当小于特征体积时，材料的非均质性质将会十分明显；当大于特征体积时，材料假定为均质。
有限元计算结果反映了一定体积内的平均效应，这个特征体积的平均应力和平均应变的关系成为宏观的应力应变关系。
（马怀发等，2004）。