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第五章 水泥混凝土CONCRETEPart 1第一节第一节 概述概述 水泥水泥 水水 砂砂 混凝土拌和物混凝土拌和物水泥混凝土水泥混凝土 石石 广义上：混凝土是指由胶凝材料、水和集料（骨料）广义上：混凝土是指由胶凝材料、水和集料（骨料）按适当比例协作拌制成的混合料及经硬化而成的。按适当比例协作拌制成的混合料及经硬化而成的。一、混凝土的分类一、混凝土的分类n n1.按表观密度的大小分:n n重混凝土 干2600kg/m3 n n一般混凝土 干=19502600kg/m3n n轻混凝土 干10mmsl10mmn n低流淌性混凝土低流淌性混凝土slsl：1030mm1030mmn n流淌性混凝土流淌性混凝土slsl：3080mm3080mmn n 流态混凝土流态混凝土slsl：80mm80mm2.维勃稠度法（法）n n适用于干硬性混凝土。适用于干硬性混凝土。n n压重：压重：2750kg；n nVB振动台：振动台：n n振动至摊平、振实、出浆止所需的时间振动至摊平、振实、出浆止所需的时间（s）VB值。值。n n该法适用于粗骨料最大粒径不超过该法适用于粗骨料最大粒径不超过4040，维勃稠度在维勃稠度在3030之间的混凝土拌合物的之间的混凝土拌合物的稠度测定。稠度测定。（详见试验部分）（详见试验部分）（三）影响和易性的因素（三）影响和易性的因素n n1.1.水泥浆含量水泥浆含量水泥浆的作用：水泥浆的作用：?浆多？还是浆少？n n（1）填充砂石的空隙）填充砂石的空隙n n（2）包袱砂石起润滑作用）包袱砂石起润滑作用n nW/C不变，不变，W，浆越多，浆越多流淌性流淌性n n 浆过多浆过多流浆、泌水，粘流浆、泌水，粘聚聚n n 性、保水性性、保水性，不经济，且，不经济，且n n 对强度、耐久性不利。对强度、耐久性不利。n n原则：以达到要求的流淌性为准，不行随原则：以达到要求的流淌性为准，不行随意加大。意加大。n n*提示：实际工程中，为增大流淌性而增提示：实际工程中，为增大流淌性而增大加水量，必需保持大加水量，必需保持W/C不变，同时增加不变，同时增加水泥用量。水泥用量。3.含砂率n n砂砂率率是是指指混混凝凝土土中中砂砂的的用用量量占占砂砂、石石总总用用量量的的百百分率。分率。n ng0g0每立方米混凝土的粗骨料用量（每立方米混凝土的粗骨料用量（kgkg）；）；n ns0s0每立方米混凝土的细骨料用量（每立方米混凝土的细骨料用量（kgkg）；）；n nss砂率（）；砂率（）；n nP_P_粗骨料的空隙率（）粗骨料的空隙率（）n n0s 0s,0g 0g _砂砂、石石 积积 累累 密密 度度（kg/m3)kg/m3)n n确定砂浆量确定砂浆量n n作用：填充石子空隙，润滑石子。作用：填充石子空隙，润滑石子。n n过小：砂浆不足，不足以在粗骨料外形成过小：砂浆不足，不足以在粗骨料外形成润滑层，流淌性润滑层，流淌性，粘聚性，粘聚性，保水性，保水性。n n过大：石子相对少，空隙率，干稠，流淌过大：石子相对少，空隙率，干稠，流淌性性，为增大流淌性，必需增加，为增大流淌性，必需增加W，同时，同时C，不经济。，不经济。n n因此，砂率既不能过大，也不能过小。因此，砂率既不能过大，也不能过小。（P56P56图图5-2,5-2,图图5-35-3）n n在在W/CW/C，C C确定的条件下，能使混凝土拌和确定的条件下，能使混凝土拌和物保持粘聚性和保水性良好的前提下，获物保持粘聚性和保水性良好的前提下，获得最大流淌性的砂率。得最大流淌性的砂率。n nW/CW/C确定的条件下，当混凝土拌和物达到确定的条件下，当混凝土拌和物达到要求的流淌性，而且具有良好的粘聚性和要求的流淌性，而且具有良好的粘聚性和保水性时，水泥用量最省的砂率。保水性时，水泥用量最省的砂率。n n应通过试验找出最佳（合理）砂率。也可应通过试验找出最佳（合理）砂率。也可参照下表选用。参照下表选用。最佳（合理）砂率n n注注注注：本本本本表表表表数数数数值值值值系系系系中中中中砂砂砂砂的的的的选选选选用用用用砂砂砂砂率率率率，对对对对细细细细砂砂砂砂或或或或粗粗粗粗砂砂砂砂，可可可可相相相相应地削减或增大砂率；应地削减或增大砂率；应地削减或增大砂率；应地削减或增大砂率；n n只用一个单粒级粗骨料配制混凝土时，砂率应适当增大；只用一个单粒级粗骨料配制混凝土时，砂率应适当增大；只用一个单粒级粗骨料配制混凝土时，砂率应适当增大；只用一个单粒级粗骨料配制混凝土时，砂率应适当增大；n n对薄壁构件，砂率取偏大值。对薄壁构件，砂率取偏大值。对薄壁构件，砂率取偏大值。对薄壁构件，砂率取偏大值。3.水泥浆稀稠n n水泥确定，水泥浆的稀稠取决于W/C。n nw/c,流淌性，粘聚性、保水性n n为使混凝土拌和物成型密实，须要确定的流淌性，W/C不能过小；n n为使混凝土粘聚性、保水性好，W/C不能过大。n n常用W/C范围是0.40.75。n n常用水灰比范围内，水灰比在小的范围内常用水灰比范围内，水灰比在小的范围内变更对混凝土的流淌性的影响不大。变更对混凝土的流淌性的影响不大。n n缘由：缘由：n n当当W/C较小时，水泥浆较稠，但粘聚性较较小时，水泥浆较稠，但粘聚性较好，可接受较小的砂率值，流淌性可增大。好，可接受较小的砂率值，流淌性可增大。n n当当W/C较大时，水泥浆较稀，须要接受较较大时，水泥浆较稀，须要接受较大的砂率值，流淌性的下降就抵消了稀浆大的砂率值，流淌性的下降就抵消了稀浆造成的流淌性的增大。造成的流淌性的增大。需水量（恒定用水量）定则：需水量（恒定用水量）定则：n n当用水量确定时，水泥用量适当变更（增当用水量确定时，水泥用量适当变更（增减减50501001003 3）时，基本上不影响混）时，基本上不影响混凝土拌合物的流淌性，即流淌性基本上保凝土拌合物的流淌性，即流淌性基本上保持不变。由此可知，在用水量相同的状况持不变。由此可知，在用水量相同的状况下，接受不同的水灰比可配制出流淌性相下，接受不同的水灰比可配制出流淌性相同而强度不同的混凝土。同而强度不同的混凝土。n n塑性混凝土用水量可依据骨料的品种与规塑性混凝土用水量可依据骨料的品种与规格及要求的流淌性，参考下表选取（水灰比：格及要求的流淌性，参考下表选取（水灰比：0.40 0.40 0.80 0.80）。）。|注注：本本表表用用水水量量系系接接受受中中砂砂时时的的平平均均取取值值，接接受受细细砂砂时时，每每立立方方米米混混凝凝土土用用水量可增加水量可增加5 5 10 10，接受粗砂则可削减，接受粗砂则可削减5 51010。|掺用各种外加剂或掺合料时，用水量应相应调整。掺用各种外加剂或掺合料时，用水量应相应调整。4.其他影响因素n n混凝土组成材料混凝土组成材料n n水泥品种水泥品种水泥品种水泥品种;n n骨料种类，粒形和级配骨料种类，粒形和级配骨料种类，粒形和级配骨料种类，粒形和级配;n n掺合料；掺合料；掺合料；掺合料；n n外加剂外加剂外加剂外加剂;n n施工与环境施工与环境n n停置时间；停置时间；停置时间；停置时间；n n温度；温度；温度；温度；n n搅拌工艺。搅拌工艺。搅拌工艺。搅拌工艺。（四）和易性指标的选择n n原则：原则：n n 保证施工条件下，尽可能取较小的坍落度。保证施工条件下，尽可能取较小的坍落度。依据构件截面大小，钢筋疏密和捣实方法来依据构件截面大小，钢筋疏密和捣实方法来确定确定n n方法：方法：n n 依据混凝土的结构、种类、施工条件、原依据混凝土的结构、种类、施工条件、原材料性质选择，参照混凝土结构工程施工材料性质选择，参照混凝土结构工程施工及验收规范及验收规范（GB50204-92）选用。）选用。注注：本本表表系系接接受受机机械械振振捣捣混混凝凝土土时时的的坍坍落落度度，接接受人工捣实其值可适当增大；受人工捣实其值可适当增大；需需配配制制泵泵送送混混凝凝土土时时，应应掺掺外外加加剂剂，坍坍落落度度宜为宜为120120180180。二、混凝土拌和物的凝合时间n n影响混凝土凝合时间的因素：影响混凝土凝合时间的因素：n n水灰比水灰比n n掺合料掺合料n n外加剂外加剂n n温度、湿度等温度、湿度等n n测定方法：贯入阻力法测定方法：贯入阻力法n n初凝时间：贯入阻力初凝时间：贯入阻力3.5MPa施工时间施工时间的极限的极限n n终凝时间终凝时间:贯入阻力贯入阻力28Mpa混凝土力学混凝土力学性质起先快速发展性质起先快速发展三、混凝土的强度混凝土的强度确定因素？混凝土的强度确定因素？1）主要依靠于水泥浆体的强度和水泥浆与骨）主要依靠于水泥浆体的强度和水泥浆与骨料界面的粘结状况；料界面的粘结状况；2）与混凝土的其它性能亲密相关，通常用强）与混凝土的其它性能亲密相关，通常用强度来评定和限制混凝土的质量；度来评定和限制混凝土的质量；3）包括抗压、抗拉、抗剪、与钢筋的握裹强）包括抗压、抗拉、抗剪、与钢筋的握裹强度等。度等。（一）混凝土抗压强度1.1.混凝土立方体抗压强度与强度等级混凝土立方体抗压强度与强度等级混凝土立方体抗压强度与强度等级混凝土立方体抗压强度与强度等级（）抗压强度标准和强度等级值（）抗压强度标准和强度等级值（）抗压强度标准和强度等级值（）抗压强度标准和强度等级值立方体抗压强度（立方体抗压强度（立方体抗压强度（立方体抗压强度（fcufcu）依据标准的制作方法制成边长为依据标准的制作方法制成边长为依据标准的制作方法制成边长为依据标准的制作方法制成边长为150150的正立的正立的正立的正立方体试件，在标准养护条件（温度士方体试件，在标准养护条件（温度士方体试件，在标准养护条件（温度士方体试件，在标准养护条件（温度士22，相对湿度相对湿度相对湿度相对湿度9595以上）下，养护至以上）下，养护至以上）下，养护至以上）下，养护至2828龄期，依龄期，依龄期，依龄期，依据标准的测定方法测定其抗压强度值，称为据标准的测定方法测定其抗压强度值，称为据标准的测定方法测定其抗压强度值，称为据标准的测定方法测定其抗压强度值，称为“混凝土立方体抗压强度混凝土立方体抗压强度混凝土立方体抗压强度混凝土立方体抗压强度”（以（以（以（以fcufcu表示表示表示表示,以以以以2 2即即即即 a a）n n测定混凝土立方体试件抗压强度，也可以测定混凝土立方体试件抗压强度，也可以按粗骨料最大粒径的尺寸而选用不同的试按粗骨料最大粒径的尺寸而选用不同的试件尺寸。但在计算其抗压强度时，应乘以件尺寸。但在计算其抗压强度时，应乘以换算系数，以得到相当于标准试件的试验换算系数，以得到相当于标准试件的试验结果。结果。n n（对于边长为（对于边长为 100 100的立方体试件，换的立方体试件，换算系数为算系数为0.950.95；边长为；边长为200200的立方体试的立方体试件，换算系数为件，换算系数为1.051.05）。）。立方体试件抗压强度标准值（fcu，k）n n 立方体抗压强度（立方体抗压强度（f fcucu）只是一组混凝）只是一组混凝土试件抗压强度的算术平均值，并未涉及土试件抗压强度的算术平均值，并未涉及数理统计和保证率的概念。而立方体抗压数理统计和保证率的概念。而立方体抗压强度标准值（强度标准值（f fcu,kcu,k）是按数理统计方法确）是按数理统计方法确定，具有不低于保证率的立方体抗定，具有不低于保证率的立方体抗压强度。压强度。强度等级n n混凝土的混凝土的“强度等级强度等级”是依据是依据“立方体抗立方体抗压强度标准值压强度标准值”来确定的。来确定的。n n我国现行规范（我国现行规范（GB/T500812002GB/T500812002）规）规定，一般混凝土按立方体抗压强度标准值定，一般混凝土按立方体抗压强度标准值划分为：划分为：1010、1515、C20C20、C25C25、C30C30、C40C40、C45C45、C50C50、C55C55等强度等级。等强度等级。2.轴心抗压强度（fcp）n n为了使测得的混凝土强度接近于混凝土结为了使测得的混凝土强度接近于混凝土结构的实际状况，在钢筋混凝土结构计算中，构的实际状况，在钢筋混凝土结构计算中，计算轴心受压构件（例如柱子、衍架的腹计算轴心受压构件（例如柱子、衍架的腹杆等）时，都是接受混凝土的轴心抗压强杆等）时，都是接受混凝土的轴心抗压强度作为依据。度作为依据。n n我国现行标准（我国现行标准（/T500812002/T500812002）规定，测定轴心抗压强度接受规定，测定轴心抗压强度接受 棱柱体作为标准试棱柱体作为标准试件。试验证明，棱柱体强度与立方体强度件。试验证明，棱柱体强度与立方体强度的比值为的比值为0.70.70.80.8。3.影响混凝土抗压强度的因素n n（1 1）水泥强度与水灰比）水泥强度与水灰比混凝土的破坏：主要发生在水泥石与骨料混凝土的破坏：主要发生在水泥石与骨料的界面上及水泥石中。的界面上及水泥石中。n n混凝土的强度取决于水泥石的强度及其与混凝土的强度取决于水泥石的强度及其与骨料间的粘结力。骨料间的粘结力。n n水泥等级越高，混凝土强度越高；水泥等级越高，混凝土强度越高；水泥等级越高，混凝土强度越高；水泥等级越高，混凝土强度越高；n n在保证施工质量的条件下，在保证施工质量的条件下，在保证施工质量的条件下，在保证施工质量的条件下，水灰比越小，混凝水灰比越小，混凝水灰比越小，混凝水灰比越小，混凝土强度越高。土强度越高。土强度越高。土强度越高。n n在保证施工质量的条件下，水灰比愈小，在保证施工质量的条件下，水灰比愈小，混凝土的强度就愈高。但是，假如水灰比混凝土的强度就愈高。但是，假如水灰比太小，拌合物过于干涩，在确定的施工条太小，拌合物过于干涩，在确定的施工条件下，无法保证浇灌质量，混凝土中将出件下，无法保证浇灌质量，混凝土中将出现较多的蜂窝、孔洞，也将显著降低混凝现较多的蜂窝、孔洞，也将显著降低混凝土的强度和耐久性。试验证明，混凝土强土的强度和耐久性。试验证明，混凝土强度，随水灰比增大而降低，呈曲线关系，度，随水灰比增大而降低，呈曲线关系，而混凝土强度与灰水比呈直线关系（图而混凝土强度与灰水比呈直线关系（图5 55 5）。）。图图图图5 5 5 55 5 5 5 混凝土强度与水灰比及灰水比的关系混凝土强度与水灰比及灰水比的关系混凝土强度与水灰比及灰水比的关系混凝土强度与水灰比及灰水比的关系 （）强度与水灰比的关系；（）强度与水灰比的关系；（）强度与水灰比的关系；（）强度与水灰比的关系；（）强度与灰水比的关系（）强度与灰水比的关系（）强度与灰水比的关系（）强度与灰水比的关系n n式中式中式中式中fcufcufcufcu混凝土混凝土混凝土混凝土28282828天抗压强度天抗压强度天抗压强度天抗压强度,a a a a；fce fce fce fce水泥的实际强度水泥的实际强度水泥的实际强度水泥的实际强度,a a a a；灰水比；灰水比；灰水比；灰水比；每立方米混凝土中水泥用量每立方米混凝土中水泥用量每立方米混凝土中水泥用量每立方米混凝土中水泥用量,kg;,kg;,kg;,kg;每立方米混凝土中用水量每立方米混凝土中用水量每立方米混凝土中用水量每立方米混凝土中用水量,kg,kg,kg,kg。A,B A,B A,B A,B为阅历系数，与骨料品种、水泥品种有关，为阅历系数，与骨料品种、水泥品种有关，为阅历系数，与骨料品种、水泥品种有关，为阅历系数，与骨料品种、水泥品种有关，其数值可通过试验求得。其数值可通过试验求得。其数值可通过试验求得。其数值可通过试验求得。n n一般混凝土协作比设计规程（一般混凝土协作比设计规程（一般混凝土协作比设计规程（一般混凝土协作比设计规程（JGJ552000JGJ552000JGJ552000JGJ552000）供应的供应的供应的供应的A A A A、B B B B 阅历值为：阅历值为：阅历值为：阅历值为：接受碎石：接受碎石：接受碎石：接受碎石：A=0.46A=0.46A=0.46A=0.46B B B B0.070.070.070.07 接受卵石：接受卵石：接受卵石：接受卵石：A=0.48A=0.48A=0.48A=0.48B=0.33B=0.33B=0.33B=0.33（2）骨料的种类和级配）骨料的种类和级配n n水泥石与骨料的粘结状况与骨料种类和骨水泥石与骨料的粘结状况与骨料种类和骨料表面性质有关，表面粗糙的碎石比表面料表面性质有关，表面粗糙的碎石比表面光滑的卵石（砾石）的粘结力大，硅质集光滑的卵石（砾石）的粘结力大，硅质集料与钙质集料也有分别。在其他条件相同料与钙质集料也有分别。在其他条件相同的状况下，碎石混凝土的强度比卵石混凝的状况下，碎石混凝土的强度比卵石混凝土的强度高。土的强度高。（3）养护的温度和湿度n n混凝土强度的增长，是水泥的水化、凝合和硬化的混凝土强度的增长，是水泥的水化、凝合和硬化的混凝土强度的增长，是水泥的水化、凝合和硬化的混凝土强度的增长，是水泥的水化、凝合和硬化的过程，必需在确定的温度和湿度条件下进行。在保过程，必需在确定的温度和湿度条件下进行。在保过程，必需在确定的温度和湿度条件下进行。在保过程，必需在确定的温度和湿度条件下进行。在保证足够湿度状况下，不同养护温度，其结果也不相证足够湿度状况下，不同养护温度，其结果也不相证足够湿度状况下，不同养护温度，其结果也不相证足够湿度状况下，不同养护温度，其结果也不相同。温度高，水泥凝合硬化速度快，早期强度高，同。温度高，水泥凝合硬化速度快，早期强度高，同。温度高，水泥凝合硬化速度快，早期强度高，同。温度高，水泥凝合硬化速度快，早期强度高，所以在混凝土制品厂常接受蒸汽养护的方法提高构所以在混凝土制品厂常接受蒸汽养护的方法提高构所以在混凝土制品厂常接受蒸汽养护的方法提高构所以在混凝土制品厂常接受蒸汽养护的方法提高构件的早期强度，以提高模板和场地周转率。低温时件的早期强度，以提高模板和场地周转率。低温时件的早期强度，以提高模板和场地周转率。低温时件的早期强度，以提高模板和场地周转率。低温时水泥混凝土硬化比较缓慢，当温度低至水泥混凝土硬化比较缓慢，当温度低至水泥混凝土硬化比较缓慢，当温度低至水泥混凝土硬化比较缓慢，当温度低至0000以下时，以下时，以下时，以下时，硬化不但停止，且具有冰冻破坏的危急。水泥的水硬化不但停止，且具有冰冻破坏的危急。水泥的水硬化不但停止，且具有冰冻破坏的危急。水泥的水硬化不但停止，且具有冰冻破坏的危急。水泥的水化必需在有水的条件下进行，因此，混凝土浇筑完化必需在有水的条件下进行，因此，混凝土浇筑完化必需在有水的条件下进行，因此，混凝土浇筑完化必需在有水的条件下进行，因此，混凝土浇筑完毕后，必需加强养护，保持适当的温度和湿度，以毕后，必需加强养护，保持适当的温度和湿度，以毕后，必需加强养护，保持适当的温度和湿度，以毕后，必需加强养护，保持适当的温度和湿度，以保证混凝土不断地凝合硬化。保证混凝土不断地凝合硬化。保证混凝土不断地凝合硬化。保证混凝土不断地凝合硬化。(4)龄期 在正常养护条件下，混凝土强度的增长遵循水泥水化在正常养护条件下，混凝土强度的增长遵循水泥水化在正常养护条件下，混凝土强度的增长遵循水泥水化在正常养护条件下，混凝土强度的增长遵循水泥水化历程规律，即随着龄期时间的延长，强度也随之增长。历程规律，即随着龄期时间的延长，强度也随之增长。历程规律，即随着龄期时间的延长，强度也随之增长。历程规律，即随着龄期时间的延长，强度也随之增长。最初内，强度增长较快，以后增长最初内，强度增长较快，以后增长最初内，强度增长较快，以后增长最初内，强度增长较快，以后增长较慢。但只要温湿度适宜，其强度仍随龄期增长。较慢。但只要温湿度适宜，其强度仍随龄期增长。较慢。但只要温湿度适宜，其强度仍随龄期增长。较慢。但只要温湿度适宜，其强度仍随龄期增长。一般水泥制成的混凝土，在标准养护条件下，其强度一般水泥制成的混凝土，在标准养护条件下，其强度一般水泥制成的混凝土，在标准养护条件下，其强度一般水泥制成的混凝土，在标准养护条件下，其强度的发展，大致与其龄期的对数成正比（龄期不小于三的发展，大致与其龄期的对数成正比（龄期不小于三的发展，大致与其龄期的对数成正比（龄期不小于三的发展，大致与其龄期的对数成正比（龄期不小于三天）天）天）天）式中式中式中式中f fn nndnd龄期混凝土的抗压程度龄期混凝土的抗压程度龄期混凝土的抗压程度龄期混凝土的抗压程度,MPa,MPa；2828 28 28龄期混凝土的抗压强度龄期混凝土的抗压强度龄期混凝土的抗压强度龄期混凝土的抗压强度,MPa,MPa；lglg、lg 28lg 28（不小于（不小于（不小于（不小于3 3）和）和）和）和2828的常用对数。的常用对数。的常用对数。的常用对数。（5）施工质量n n施工质量的好坏对混凝土强度有特别重要的影响。施工质量包括配料精确，搅拌匀整，振捣密实，养护适宜等。任何一道工序忽视了规范管理和操作，都会导致混凝土强度的降低。(6)试验条件n n试验条件对混凝土强度的测定也有干脆影试验条件对混凝土强度的测定也有干脆影响。如试件尺寸，表面的平整度，加荷速响。如试件尺寸，表面的平整度，加荷速度以及温湿度等，测定时，要严格遵照试度以及温湿度等，测定时，要严格遵照试验规程的要求进行，保证试验的精确性。验规程的要求进行，保证试验的精确性。4.提高混凝土强度的措施n n（1 1）选用高强度水泥和低水灰比）选用高强度水泥和低水灰比 水泥是混凝土中的活性组分，在相同的协水泥是混凝土中的活性组分，在相同的协作比状况下，所用水泥的强度等级越高，作比状况下，所用水泥的强度等级越高，混凝土的强度越高。水灰比是影响混凝土混凝土的强度越高。水灰比是影响混凝土程度的重要因素，试验证明，水灰比增加程度的重要因素，试验证明，水灰比增加 ，则混凝土强度将下降，在满足，则混凝土强度将下降，在满足施工和易性和混凝土耐久性要求条件下，施工和易性和混凝土耐久性要求条件下，尽可能降低水灰比和提高水泥强度，这对尽可能降低水灰比和提高水泥强度，这对提高混凝土的强度是特别有效的。提高混凝土的强度是特别有效的。（2）掺用混凝土外加剂n n在混凝土中掺入减水剂，可削减用水量，在混凝土中掺入减水剂，可削减用水量，提高混凝土强度；掺入早强剂，可提高混提高混凝土强度；掺入早强剂，可提高混凝土的早期强度。在混凝土中掺入矿物外凝土的早期强度。在混凝土中掺入矿物外加剂（如磨细矿渣、粉煤灰、硅灰、沸石加剂（如磨细矿渣、粉煤灰、硅灰、沸石粉等），可以节约水泥，降低成本；削减粉等），可以节约水泥，降低成本；削减环境污染，改善混凝土诸多性能。环境污染，改善混凝土诸多性能。（3）接受机械搅拌和机械振动成型。n n接受机械搅拌、机械振捣的混合料，可使混凝土混合料的颗粒产生振动，降低水泥浆的粘度和骨料的摩擦力，使混凝土拌合物转入液体状态，在满足施工和易性要求条件下，可削减拌合用水量，降低水灰比。同时，混凝土混合物被振捣后，它的颗粒相互靠近，并把空气排出，使混凝土内部孔隙大大削减，从而使混凝土的密实度和强度大大提高。（4）接受湿热处理n n湿热处理可分为蒸汽养护和蒸压养护两类。湿热处理可分为蒸汽养护和蒸压养护两类。蒸汽养护就是将成型后的混凝土制品放在蒸汽养护就是将成型后的混凝土制品放在100100以下的常压蒸汽中进行养护。以加快以下的常压蒸汽中进行养护。以加快混凝土强度发展的速度。混凝土经混凝土强度发展的速度。混凝土经16162020的蒸汽养护后，其强度即可达到标准养的蒸汽养护后，其强度即可达到标准养护条件下护条件下2828强度的强度的7070 80 80。n n蒸压养护混凝土在蒸压养护混凝土在175175温度和个大气压温度和个大气压的蒸压釜中进行养护。主要适用于硅酸盐的蒸压釜中进行养护。主要适用于硅酸盐混凝土拌合物及其制品。混凝土拌合物及其制品。(3)劈裂抗拉强度（fts）n n我国现行标准规定，接受标准试件我国现行标准规定，接受标准试件立方体，按规定的劈裂抗拉试验装置测得立方体，按规定的劈裂抗拉试验装置测得的强度为劈裂抗拉强度，简称劈拉强度的强度为劈裂抗拉强度，简称劈拉强度fts fts 混凝土劈裂抗拉强度应按下式计算：混凝土劈裂抗拉强度应按下式计算：n n式中式中ftsfts混凝土劈裂抗拉强度，混凝土劈裂抗拉强度，MPaMPa；F F破坏荷载，；破坏荷载，；试件劈裂面面积，试件劈裂面面积，mm2mm2。2.3.混凝土的变形性能n n2.3.1 2.3.1 混凝土在非荷载作用下的变形混凝土在非荷载作用下的变形（1 1）化学收缩）化学收缩 （2 2）塑性收缩）塑性收缩 （3 3）干湿变形）干湿变形 （4 4）温度变形）温度变形2.3.2 混凝土在荷载作用下的变形（1 1 1 1）混凝土的受压变形与破坏特征）混凝土的受压变形与破坏特征）混凝土的受压变形与破坏特征）混凝土的受压变形与破坏特征混凝土的荷载变形曲线混凝土的荷载变形曲线混凝土的受压破坏发展过程n n阶段：（图中曲线段）阶段：（图中曲线段）n nIIII阶段：（图中曲线殷）阶段：（图中曲线殷）n nIIIIII阶段：（图中曲线段）阶段：（图中曲线段）n nIVIV阶段：（图中曲线段）阶段：（图中曲线段）混凝土不同受力破坏阶段的裂缝状态示意图混凝土不同受力破坏阶段的裂缝状态示意图由此可见，荷载与变形的关系，是内部微裂缝发展规由此可见，荷载与变形的关系，是内部微裂缝发展规律的体现。律的体现。混凝土在外力作用下的变形和破坏过程，也就是内部混凝土在外力作用下的变形和破坏过程，也就是内部裂缝的发生和发展过程，它是一个从量变发展到质变裂缝的发生和发展过程，它是一个从量变发展到质变的过程。的过程。（）弹性模量n n弹性模量是反映应力与应变关系的物理量。弹性模量是反映应力与应变关系的物理量。n n按我国按我国GBJ81GBJ81一一8585的规定，混凝上弹性模量的的规定，混凝上弹性模量的测定，是接受测定，是接受150150150150300mm300mm的棱的棱柱体试件，取其轴心抗压强度值的柱体试件，取其轴心抗压强度值的4040作为作为试验限制应力荷载值，经试验限制应力荷载值，经4 45 5次反复加荷和次反复加荷和卸荷后，测得应力与应变的比值。卸荷后，测得应力与应变的比值。影响混凝土弹性模量的因素混凝土的强度等级。混凝土的强度等级。骨料弹性模量。骨料弹性模量。养护温度。养护温度。外加剂（引气剂）。外加剂（引气剂）。（3）徐变n n混凝土在恒定荷载长期作用下，随时间增长而沿混凝土在恒定荷载长期作用下，随时间增长而沿混凝土在恒定荷载长期作用下，随时间增长而沿混凝土在恒定荷载长期作用下，随时间增长而沿受力方向增加的非弹性变形，称为混凝土的徐变。受力方向增加的非弹性变形，称为混凝土的徐变。受力方向增加的非弹性变形，称为混凝土的徐变。受力方向增加的非弹性变形，称为混凝土的徐变。n n徐变是由于水泥石中凝胶体在外力作用下，粘滞徐变是由于水泥石中凝胶体在外力作用下，粘滞徐变是由于水泥石中凝胶体在外力作用下，粘滞徐变是由于水泥石中凝胶体在外力作用下，粘滞流变和凝胶粒子间的滑移而产生的变形，还与水流变和凝胶粒子间的滑移而产生的变形，还与水流变和凝胶粒子间的滑移而产生的变形，还与水流变和凝胶粒子间的滑移而产生的变形，还与水泥石内部吸附水的迁移等有关。泥石内部吸附水的迁移等有关。泥石内部吸附水的迁移等有关。泥石内部吸附水的迁移等有关。n n影响混凝土徐变因素：影响混凝土徐变因素：影响混凝土徐变因素：影响混凝土徐变因素：n n混凝土所受初应力越大，在混凝土制成后龄期较短时混凝土所受初应力越大，在混凝土制成后龄期较短时混凝土所受初应力越大，在混凝土制成后龄期较短时混凝土所受初应力越大，在混凝土制成后龄期较短时加荷，水灰比越大，水泥用量越多，都会使混凝土的加荷，水灰比越大，水泥用量越多，都会使混凝土的加荷，水灰比越大，水泥用量越多，都会使混凝土的加荷，水灰比越大，水泥用量越多，都会使混凝土的徐变增大；另外混凝土弹性模量大，会减小徐变，混徐变增大；另外混凝土弹性模量大，会减小徐变，混徐变增大；另外混凝土弹性模量大，会减小徐变，混徐变增大；另外混凝土弹性模量大，会减小徐变，混凝土养护条件越好，水泥水化越充分，徐变也越小。凝土养护条件越好，水泥水化越充分，徐变也越小。凝土养护条件越好，水泥水化越充分，徐变也越小。凝土养护条件越好，水泥水化越充分，徐变也越小。n n混凝土的徐变会使构件的变形增加，在钢混凝土的徐变会使构件的变形增加，在钢筋混凝土截面中引起应力的重新分布。对筋混凝土截面中引起应力的重新分布。对预应力钢筋混凝土结构，混凝土的徐变将预应力钢筋混凝土结构，混凝土的徐变将使钢筋的预应力受到损失。使钢筋的预应力受到损失。n n但有时徐变也对工程有利，如徐变可消退但有时徐变也对工程有利，如徐变可消退或减小钢筋混凝土内的应力集中，使应力或减小钢筋混凝土内的应力集中，使应力匀整地重新分布。对大体积混凝土，徐变匀整地重新分布。对大体积混凝土，徐变能消退一部分由温度变形所产生的破坏应能消退一部分由温度变形所产生的破坏应力。力。2.4 混凝土的耐久性n n混凝土反抗环境介质作用并长期保持其良好混凝土反抗环境介质作用并长期保持其良好的运用性能的实力称为混凝土的耐久性。的运用性能的实力称为混凝土的耐久性。n n提高混凝土耐久性，对于延长结构寿命，削提高混凝土耐久性，对于延长结构寿命，削减修复工作量，提高经济效益具有重要的意减修复工作量，提高经济效益具有重要的意义。义。2.4.1混凝土的抗渗性n n混凝土的抗渗性是指混凝土反抗压力水渗透的实混凝土的抗渗性是指混凝土反抗压力水渗透的实混凝土的抗渗性是指混凝土反抗压力水渗透的实混凝土的抗渗性是指混凝土反抗压力水渗透的实力。力。力。力。n n混凝土渗水的缘由，是由于内部孔隙形成连通的混凝土渗水的缘由，是由于内部孔隙形成连通的混凝土渗水的缘由，是由于内部孔隙形成连通的混凝土渗水的缘由，是由于内部孔隙形成连通的渗水孔道。渗水孔道。渗水孔道。渗水孔道。n n主要来源：主要来源：主要来源：主要来源：n n水泥浆中多余水分蒸发而留下的气孔、水泥浆泌水泥浆中多余水分蒸发而留下的气孔、水泥浆泌水泥浆中多余水分蒸发而留下的气孔、水泥浆泌水泥浆中多余水分蒸发而留下的气孔、水泥浆泌水所产生的毛细管孔道、内部的微裂缝以及施工水所产生的毛细管孔道、内部的微裂缝以及施工水所产生的毛细管孔道、内部的微裂缝以及施工水所产生的毛细管孔道、内部的微裂缝以及施工振捣不密实产生的蜂窝、孔洞，这些都会导致混振捣不密实产生的蜂窝、孔洞，这些都会导致混振捣不密实产生的蜂窝、孔洞，这些都会导致混振捣不密实产生的蜂窝、孔洞，这些都会导致混凝土渗漏水。凝土渗漏水。凝土渗漏水。凝土渗漏水。n n混凝土的抗渗性以抗渗等级来表示。抗渗混凝土的抗渗性以抗渗等级来表示。抗渗等级是以等级是以2828龄期的标准抗渗试件，按规龄期的标准抗渗试件，按规定方法试验，以不渗水时所能承受的最大定方法试验，以不渗水时所能承受的最大水压力来表示，划分为水压力来表示，划分为P2P2、P4P4、P6P6、P8P8、P12 P12 等等级，它们分别表示能反抗等等级，它们分别表示能反抗0.20.2、0.40.4、0.60.6、0.80.8、1.2 MPa1.2 MPa的水压力而不渗的水压力而不渗透。透。混凝土的抗渗性与水灰比有亲密关系，混凝土的抗渗性与水灰比有亲密关系，还与水泥品种、骨料级配、施工质量、养还与水泥品种、骨料级配、施工质量、养护条件以及是否掺外加剂、掺合料有关。护条件以及是否掺外加剂、掺合料有关。2.4.2混凝土的抗冻性n n混凝土的抗冻性是指混凝土在水饱和状态下，能经受多次冻混凝土的抗冻性是指混凝土在水饱和状态下，能经受多次冻混凝土的抗冻性是指混凝土在水饱和状态下，能经受多次冻混凝土的抗冻性是指混凝土在水饱和状态下，能经受多次冻融循环作用而不破坏，同时也不严峻降低强度的性能。融循环作用而不破坏，同时也不严峻降低强度的性能。融循环作用而不破坏，同时也不严峻降低强度的性能。融循环作用而不破坏，同时也不严峻降低强度的性能。n n混凝土抗冻性一般以抗冻等级表示。抗冻等级是接受龄期混凝土抗冻性一般以抗冻等级表示。抗冻等级是接受龄期混凝土抗冻性一般以抗冻等级表示。抗冻等级是接受龄期混凝土抗冻性一般以抗冻等级表示。抗冻等级是接受龄期28282828的试块在吸水饱和后，承受反复冻融循环，以抗压强度下的试块在吸水饱和后，承受反复冻融循环，以抗压强度下的试块在吸水饱和后，承受反复冻融循环，以抗压强度下的试块在吸水饱和后，承受反复冻融循环，以抗压强度下降不超过降不超过降不超过降不超过25252525，而且质量损失不超过，而且质量损失不超过，而且质量损失不超过，而且质量损失不超过 时所能承受的最时所能承受的最时所能承受的最时所能承受的最大冻融循环次数来确定的。大冻融循环次数来确定的。大冻融循环次数来确定的。大冻融循环次数来确定的。n n5016492501649250164925016492将混凝土划分为以下抗冻等级：将混凝土划分为以下抗冻等级：将混凝土划分为以下抗冻等级：将混凝土划分为以下抗冻等级：10101010、F15F15F15F15、F25F25F25F25、F50F50F50F50、F150F150F150F150、F200F200F200F200、F250F250F250F250、F300F300F300F300等九个等级，分别表示等九个等级，分别表示等九个等级，分别表示等九个等级，分别表示混凝土能够承受反复冻融循环次数为混凝土能够承受反复冻融循环次数为混凝土能够承受反复冻融循环次数为混凝土能够承受反复冻融循环次数为10101010、25252525、25252525、50505050、100100100100、150150150150、200200200200、250250250250和和和和300300300300次。次。次。次。n n混凝土受冻融作用破坏的缘由，是混凝土内部的混凝土受冻融作用破坏的缘由，是混凝土内部的混凝土受冻融作用破坏的缘由，是混凝土内部的混凝土受冻融作用破坏的缘由，是混凝土内部的孔隙水在负温下结冰后体积膨胀造成的静水压力，孔隙水在负温下结冰后体积膨胀造成的静水压力，孔隙水在负温下结冰后体积膨胀造成的静水压力，孔隙水在负温下结冰后体积膨胀造成的静水压力，因冷冻水蒸汽压的差别推动未冻水向冻结区的迁因冷冻水蒸汽压的差别推动未冻水向冻结区的迁因冷冻水蒸汽压的差别推动未冻水向冻结区的迁因冷冻水蒸汽压的差别推动未冻水向冻结区的迁移造成的渗透压力，当这两种压力所产生的内应移造成的渗透压力，当这两种压力所产生的内应移造成的渗透压力，当这两种压力所产生的内应移造成的渗透压力，当这两种压力所产生的内应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土就会产生裂缝，力超过混凝土抗拉强度时，混凝土就会产生裂缝，力超过混凝土抗拉强度时，混凝土就会产生裂缝，力超过混凝土抗拉强度时，混凝土就会产生裂缝，多次冻融使裂缝不断扩展直至破坏。多次冻融使裂缝不断扩展直至破坏。多次冻融使裂缝不断扩展直至破坏。多次冻融使裂缝不断扩展直至破坏。影响混凝土抗冻性的因素n n（）混凝土强度。（）混凝土强度。n n（）混凝土密实度、混凝土孔隙率及孔（）混凝土密实度、混凝土孔隙率及孔隙特征。隙特征。n n（）混凝土孔隙充水程度。（）混凝土孔隙充水程度。n n（）水灰比。（）水灰比。n n（）外加剂。（）外加剂。2.4.3抗侵蚀性n n抗侵蚀性是指混凝土在含有侵蚀性介质环境中抗侵蚀性是指混凝土在含有侵蚀性介质环境中抗侵蚀性是指混凝土在含有侵蚀性介质环境中抗侵蚀性是指混凝土在含有侵蚀性介质环境中遭遇到化学侵蚀、物理作用不破坏的实力。遭遇到化学侵蚀、物理作用不破坏的实力。遭遇到化学侵蚀、物理作用不破坏的实力。遭遇到化学侵蚀、物理作用不破坏的实力。n n混凝土的抗侵蚀性主要取决于水泥的品种、混混凝土的抗侵蚀性主要取决于水泥的品种、混混凝土的抗侵蚀性主要取决于水泥的品种、混混凝土的抗侵蚀性主要取决于水泥的品种、