第3章 混凝土和砂漿3 硬化性質(zhì)

1、第第3章章 水泥混凝土和砂漿水泥混凝土和砂漿土木工程材料土木工程材料3.4 混凝土的力學(xué)性能混凝土的力學(xué)性能 3.4.1 混凝土的受壓破壞過(guò)程混凝土的受壓破壞過(guò)程 圖圖3-11 混凝土受壓時(shí)不同受力階段裂縫示意圖混凝土受壓時(shí)不同受力階段裂縫示意圖 l硬化后混凝土在外力作用下，界面微裂縫處硬化后混凝土在外力作用下，界面微裂縫處會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中，隨著外力的逐漸增大，微裂會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中，隨著外力的逐漸增大，微裂縫就會(huì)延伸和擴(kuò)展，最后導(dǎo)致混凝土破壞縫就會(huì)延伸和擴(kuò)展，最后導(dǎo)致混凝土破壞 圖圖3-12 混凝土受壓變形曲線混凝土受壓變形曲線 I界面裂縫無(wú)明顯變化界面裂縫無(wú)明顯變化 II界面裂縫增長(zhǎng)界面裂縫增長(zhǎng)

2、 出現(xiàn)砂漿裂縫和連續(xù)裂縫出現(xiàn)砂漿裂縫和連續(xù)裂縫 連續(xù)裂縫迅速發(fā)展連續(xù)裂縫迅速發(fā)展 裂縫緩慢增長(zhǎng)裂縫緩慢增長(zhǎng) 裂縫迅速增長(zhǎng)裂縫迅速增長(zhǎng)l混凝土的受壓破壞過(guò)程實(shí)際上是其內(nèi)部微裂紋不斷擴(kuò)展混凝土的受壓破壞過(guò)程實(shí)際上是其內(nèi)部微裂紋不斷擴(kuò)展直到貫通的過(guò)程?；炷猎趩屋S受壓狀態(tài)下的荷載直到貫通的過(guò)程。混凝土在單軸受壓狀態(tài)下的荷載變變形曲線可以用來(lái)表征混凝土的受壓破壞過(guò)程形曲線可以用來(lái)表征混凝土的受壓破壞過(guò)程 3）抗彎強(qiáng)度）抗彎強(qiáng)度 強(qiáng)度強(qiáng)度最大最大1）抗壓強(qiáng)度）抗壓強(qiáng)度2）抗拉強(qiáng)度）抗拉強(qiáng)度最小最小3.4.2 混凝土的強(qiáng)度混凝土的強(qiáng)度 4）抗剪強(qiáng)度）抗剪強(qiáng)度1.立方體抗壓強(qiáng)度和強(qiáng)度等級(jí)立方體抗壓強(qiáng)度和強(qiáng)度

3、等級(jí) （1）立方體抗壓強(qiáng)度）立方體抗壓強(qiáng)度（Cubic compressive strength of concrete） l邊長(zhǎng)為邊長(zhǎng)為150mm的立方體試件，標(biāo)準(zhǔn)方法成型，標(biāo)準(zhǔn)條件的立方體試件，標(biāo)準(zhǔn)方法成型，標(biāo)準(zhǔn)條件（溫度為（溫度為202，相對(duì)濕度為，相對(duì)濕度為95%以上）以上）養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)，28d齡期齡期用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法所測(cè)得的抗壓強(qiáng)度值用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法所測(cè)得的抗壓強(qiáng)度值 。l強(qiáng)度測(cè)定結(jié)果處理：以三個(gè)試件測(cè)值的平均值作為該強(qiáng)度測(cè)定結(jié)果處理：以三個(gè)試件測(cè)值的平均值作為該組試件的強(qiáng)度值組試件的強(qiáng)度值 。 AFfcu混凝土試模混凝土試?；炷裂b?；炷裂b模 混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)錄像混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)錄

4、像（2）立方體試件抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值）立方體試件抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（fcu,k） 混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是指具有混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是指具有95%以上強(qiáng)以上強(qiáng)度保證率的立方體抗壓強(qiáng)度。度保證率的立方體抗壓強(qiáng)度。 混凝土強(qiáng)度保證率混凝土強(qiáng)度保證率 P% 是指混凝土強(qiáng)度總體中大是指混凝土強(qiáng)度總體中大于設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的概率。于設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的概率。 cucu,kl根據(jù)根據(jù) fcu,k劃分普通混凝土強(qiáng)度等級(jí)劃分普通混凝土強(qiáng)度等級(jí)l混凝土強(qiáng)度等級(jí)用符號(hào)混凝土強(qiáng)度等級(jí)用符號(hào)“C”和立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（以（以MPa計(jì)）表示計(jì)）表示 l普通混凝土的十四個(gè)等級(jí)（普通混凝土的十四個(gè)等級(jí)（C1

5、5、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80）例如例如, C40表示混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值表示混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fcu,k40MPa （3）混凝土強(qiáng)度等級(jí)（）混凝土強(qiáng)度等級(jí)（Strength grade of concrete） 不同工程的混凝土，其強(qiáng)度等級(jí)的要求也不盡相同，選用不同工程的混凝土，其強(qiáng)度等級(jí)的要求也不盡相同，選用時(shí)可參照時(shí)可參照GB 500102010的要求的要求：l素混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于素混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C15；l鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝

6、土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C20；l當(dāng)采用強(qiáng)度級(jí)別當(dāng)采用強(qiáng)度級(jí)別400MPa及以上的鋼筋時(shí)，混凝土強(qiáng)度等及以上的鋼筋時(shí)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于級(jí)不應(yīng)低于C25。l承受重復(fù)荷載的鋼筋混凝土構(gòu)件，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)承受重復(fù)荷載的鋼筋混凝土構(gòu)件，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于低于C30。l預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C40，且，且不應(yīng)低于不應(yīng)低于C30。 2混凝土軸心抗壓強(qiáng)度（混凝土軸心抗壓強(qiáng)度（Axial compressive strength）工程實(shí)際中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)形式大部分是棱柱體或圓柱體工程實(shí)際中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)形式大部分是棱柱體或圓柱體 為了使測(cè)得

7、的混凝土強(qiáng)度接近于混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況，為了使測(cè)得的混凝土強(qiáng)度接近于混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算中，計(jì)算軸心受壓構(gòu)件（例如柱在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算中，計(jì)算軸心受壓構(gòu)件（例如柱子、衍架的腹桿等）時(shí)，都是采用混凝土的軸心抗壓強(qiáng)子、衍架的腹桿等）時(shí)，都是采用混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度作為依據(jù)。度作為依據(jù)。l以以150150300mm的棱柱的棱柱體為標(biāo)準(zhǔn)試件體為標(biāo)準(zhǔn)試件,其它條件與立其它條件與立方體抗壓強(qiáng)度相同方體抗壓強(qiáng)度相同.l與抗壓強(qiáng)度關(guān)系與抗壓強(qiáng)度關(guān)系:當(dāng)混凝土立當(dāng)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度方體抗壓強(qiáng)度f(wàn)cu在在1055MPa的范圍內(nèi)時(shí)的范圍內(nèi)時(shí), fcp=0.70.8fcuFF3軸心抗拉強(qiáng)度（

8、軸心抗拉強(qiáng)度（Axial tensile strength） 混凝土抗拉強(qiáng)度只有抗壓強(qiáng)度的混凝土抗拉強(qiáng)度只有抗壓強(qiáng)度的1/101/20，而且這個(gè)比值，而且這個(gè)比值會(huì)隨著混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高而降低。會(huì)隨著混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高而降低。 混凝土抗拉強(qiáng)度的試驗(yàn)方法有兩種：軸向拉伸法和劈裂法?；炷量估瓘?qiáng)度的試驗(yàn)方法有兩種：軸向拉伸法和劈裂法。 用軸向拉伸試件測(cè)定混凝土的抗拉強(qiáng)度，荷載不易對(duì)準(zhǔn)軸線，用軸向拉伸試件測(cè)定混凝土的抗拉強(qiáng)度，荷載不易對(duì)準(zhǔn)軸線，夾具處常發(fā)生局部破壞，致使測(cè)值很不準(zhǔn)，故我國(guó)目前采用夾具處常發(fā)生局部破壞，致使測(cè)值很不準(zhǔn)，故我國(guó)目前采用由劈裂抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)法間接得出混凝土的抗拉強(qiáng)度，稱為

9、由劈裂抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)法間接得出混凝土的抗拉強(qiáng)度，稱為劈劈裂抗拉強(qiáng)度（裂抗拉強(qiáng)度（fts）。劈裂抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)劈裂抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)20 637tsFFf.AA確定混凝土確定混凝土抗裂度的重抗裂度的重要指標(biāo)要指標(biāo)劈裂抗拉試驗(yàn)劈裂抗拉試驗(yàn)原理：原理：在試件的兩個(gè)相對(duì)的在試件的兩個(gè)相對(duì)的表面素線上作用著均表面素線上作用著均勻分布的壓應(yīng)力，這勻分布的壓應(yīng)力，這樣就能夠在外力作用樣就能夠在外力作用的豎向平面內(nèi)產(chǎn)生均的豎向平面內(nèi)產(chǎn)生均布拉伸應(yīng)力。布拉伸應(yīng)力。試驗(yàn)研究證明，在相同條件下，混凝土的劈裂抗試驗(yàn)研究證明，在相同條件下，混凝土的劈裂抗拉強(qiáng)度拉強(qiáng)度(fts)與標(biāo)準(zhǔn)立方體抗壓強(qiáng)度與標(biāo)準(zhǔn)立方體抗壓強(qiáng)度(fcu)之間

10、具有一之間具有一定的相關(guān)性，對(duì)于強(qiáng)度等級(jí)為定的相關(guān)性，對(duì)于強(qiáng)度等級(jí)為10 50MPa的混凝的混凝土，其相互關(guān)系可近似表示為：土，其相互關(guān)系可近似表示為： 3 40 35/tscuf.f路面、橋面所用的水泥混凝土以抗折路面、橋面所用的水泥混凝土以抗折強(qiáng)度（或稱為抗彎拉強(qiáng)度）為主要強(qiáng)強(qiáng)度（或稱為抗彎拉強(qiáng)度）為主要強(qiáng)度設(shè)計(jì)指標(biāo)度設(shè)計(jì)指標(biāo) 抗折強(qiáng)度通過(guò)三分點(diǎn)加荷試驗(yàn)測(cè)試?？拐蹚?qiáng)度通過(guò)三分點(diǎn)加荷試驗(yàn)測(cè)試。 試件：試件： 150150550mm 梁梁型試型試件件 抗折試驗(yàn)裝置圖（單位抗折試驗(yàn)裝置圖（單位mm）1、2、6- 一個(gè)鋼球一個(gè)鋼球3、5-二個(gè)鋼球二個(gè)鋼球4-試件試件 7-活動(dòng)支架活動(dòng)支架8-機(jī)臺(tái)機(jī)

11、臺(tái)9-活活動(dòng)船形墊塊動(dòng)船形墊塊cf2FLfbh4混凝土抗折強(qiáng)度（混凝土抗折強(qiáng)度（Bending strength of concrete）試模試模 試驗(yàn)儀器試驗(yàn)儀器混凝土抗折強(qiáng)度試驗(yàn)視頻混凝土抗折強(qiáng)度試驗(yàn)視頻水泥等級(jí)提高水泥等級(jí)提高水泥石強(qiáng)度提高水泥石強(qiáng)度提高混凝土強(qiáng)度提高混凝土強(qiáng)度提高 與骨料的粘結(jié)強(qiáng)度提高與骨料的粘結(jié)強(qiáng)度提高l水泥強(qiáng)度等級(jí)和水灰比是影響混凝土抗壓強(qiáng)度的最主要因水泥強(qiáng)度等級(jí)和水灰比是影響混凝土抗壓強(qiáng)度的最主要因素，也可以說(shuō)是決定性因素素，也可以說(shuō)是決定性因素 。l在水灰比不變的前提下，水泥強(qiáng)度越高，硬化后的水泥石在水灰比不變的前提下，水泥強(qiáng)度越高，硬化后的水泥石強(qiáng)度和膠結(jié)能力

12、越強(qiáng)，配制成的混凝土強(qiáng)度也就越高，混凝強(qiáng)度和膠結(jié)能力越強(qiáng)，配制成的混凝土強(qiáng)度也就越高，混凝土的強(qiáng)度與水泥強(qiáng)度成正比關(guān)系土的強(qiáng)度與水泥強(qiáng)度成正比關(guān)系 。1水泥強(qiáng)度等級(jí)和水灰比（水泥強(qiáng)度等級(jí)和水灰比（Water-cement ratio） 3.4.3 影響混凝土強(qiáng)度的因素影響混凝土強(qiáng)度的因素l 在水泥強(qiáng)度等級(jí)相同的條件下，混凝土的強(qiáng)度主要取決于在水泥強(qiáng)度等級(jí)相同的條件下，混凝土的強(qiáng)度主要取決于水灰比水灰比 l 水灰比越小，水泥石的強(qiáng)度越高，與骨料的粘結(jié)力越強(qiáng)，水灰比越小，水泥石的強(qiáng)度越高，與骨料的粘結(jié)力越強(qiáng)，從而使混凝土強(qiáng)度也越高。從而使混凝土強(qiáng)度也越高。l 如果水灰比過(guò)小，混凝土拌合物過(guò)于干稠，

13、在一定的施工如果水灰比過(guò)小，混凝土拌合物過(guò)于干稠，在一定的施工振搗條件下，混凝土不能被振搗密實(shí)，混凝土中將出現(xiàn)較振搗條件下，混凝土不能被振搗密實(shí)，混凝土中將出現(xiàn)較多的蜂窩和孔洞，反而導(dǎo)致強(qiáng)度嚴(yán)重下降多的蜂窩和孔洞，反而導(dǎo)致強(qiáng)度嚴(yán)重下降 。III a） b） 圖圖3-16 混凝土強(qiáng)度與水灰比及灰水比的關(guān)系混凝土強(qiáng)度與水灰比及灰水比的關(guān)系 a）強(qiáng)度與水灰比的關(guān)系）強(qiáng)度與水灰比的關(guān)系 b）強(qiáng)度與灰水比的關(guān)系）強(qiáng)度與灰水比的關(guān)系 l在原材料一定的情況下，混凝土在原材料一定的情況下，混凝土28d齡期抗壓強(qiáng)齡期抗壓強(qiáng)度（度（fcu）與水泥實(shí)際強(qiáng)度（）與水泥實(shí)際強(qiáng)度（fce）及水灰比（）及水灰比（W/C）之

14、間的關(guān)系符合下列經(jīng)驗(yàn)公式之間的關(guān)系符合下列經(jīng)驗(yàn)公式 cuacebCffW2骨料的影響骨料的影響 骨料級(jí)配好，砂率適當(dāng)，配制的混凝土強(qiáng)度高。骨料級(jí)配好，砂率適當(dāng)，配制的混凝土強(qiáng)度高。 在混凝土坍落度相同的情況下，用碎石拌制的混在混凝土坍落度相同的情況下，用碎石拌制的混凝土強(qiáng)度高于用卵石拌制的混凝土。凝土強(qiáng)度高于用卵石拌制的混凝土。 當(dāng)骨料中針、片狀顆粒較多時(shí)當(dāng)骨料中針、片狀顆粒較多時(shí),骨料的總表面積及骨料的總表面積及空隙率會(huì)增大空隙率會(huì)增大,增加了混凝土的薄弱環(huán)節(jié)增加了混凝土的薄弱環(huán)節(jié),使混凝使混凝土的強(qiáng)度降低土的強(qiáng)度降低.3養(yǎng)護(hù)溫度及濕度養(yǎng)護(hù)溫度及濕度 l溫度和濕度是混凝土養(yǎng)護(hù)期間影響水泥水化

15、程度溫度和濕度是混凝土養(yǎng)護(hù)期間影響水泥水化程度和速度的重要因素和速度的重要因素 。l溫度越高，水泥的水化速度越快，混凝土強(qiáng)度越溫度越高，水泥的水化速度越快，混凝土強(qiáng)度越高。高。l濕度越大，水泥水化程度越高。濕度越大，水泥水化程度越高。溫度溫度水泥水化水泥水化速度速度混凝土強(qiáng)度混凝土強(qiáng)度溫度溫度水泥水化速度水泥水化速度混凝土強(qiáng)度混凝土強(qiáng)度濕度濕度水泥水化速度水泥水化速度混凝土強(qiáng)度混凝土強(qiáng)度濕度濕度水泥水化水泥水化速度速度混凝土強(qiáng)度混凝土強(qiáng)度圖圖3-17 養(yǎng)護(hù)溫度對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響?zhàn)B護(hù)溫度對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響 圖圖3-18 混凝土強(qiáng)度與保濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間的關(guān)系混凝土強(qiáng)度與保濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間的關(guān)系l在混凝土澆筑后

16、的在混凝土澆筑后的12h內(nèi)，應(yīng)加以覆蓋或澆水。內(nèi)，應(yīng)加以覆蓋或澆水。l對(duì)采用硅酸鹽水泥、普通水泥和礦渣水泥配制的混凝對(duì)采用硅酸鹽水泥、普通水泥和礦渣水泥配制的混凝土，澆水養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于土，澆水養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于7d；l采用粉煤灰水泥或火山灰水泥，或摻有緩凝劑、膨脹采用粉煤灰水泥或火山灰水泥，或摻有緩凝劑、膨脹劑，或有防水抗?jié)B要求的混凝土，澆水養(yǎng)護(hù)期不得少于劑，或有防水抗?jié)B要求的混凝土，澆水養(yǎng)護(hù)期不得少于14d。 4. 齡期（齡期（Age）的影響）的影響 在正常養(yǎng)護(hù)條件下，強(qiáng)度隨著齡期的增加而在正常養(yǎng)護(hù)條件下，強(qiáng)度隨著齡期的增加而增長(zhǎng)，強(qiáng)度與其齡期的常用對(duì)數(shù)成正比關(guān)系增長(zhǎng)，強(qiáng)度與其齡期的常用對(duì)數(shù)

17、成正比關(guān)系：n28lglg28fnf式中式中 fn混凝土混凝土nd齡期的抗壓強(qiáng)度齡期的抗壓強(qiáng)度(MPa)； f28混凝土混凝土28d齡期的抗壓強(qiáng)度齡期的抗壓強(qiáng)度(MPa)； n 養(yǎng)護(hù)齡期養(yǎng)護(hù)齡期(d)，且，且n3d。僅適用于正常條件下硬僅適用于正常條件下硬化的中等強(qiáng)度等級(jí)的普化的中等強(qiáng)度等級(jí)的普通水泥混凝土通水泥混凝土 5. 外加劑和摻合料外加劑和摻合料 l摻入減水劑可減少拌合用水量，提高混凝土的摻入減水劑可減少拌合用水量，提高混凝土的強(qiáng)度；強(qiáng)度；l摻入早強(qiáng)劑可以提高混凝土早期強(qiáng)度，而對(duì)后摻入早強(qiáng)劑可以提高混凝土早期強(qiáng)度，而對(duì)后期強(qiáng)度發(fā)展無(wú)明顯的影響。期強(qiáng)度發(fā)展無(wú)明顯的影響。l混凝土中摻入超細(xì)

18、的摻合料可以配制高性能混混凝土中摻入超細(xì)的摻合料可以配制高性能混凝土、超高強(qiáng)混凝土凝土、超高強(qiáng)混凝土 6. 試驗(yàn)因素（試驗(yàn)因素（Testing factors） （1）試件尺寸）試件尺寸 相同配合比的混凝土，試件尺寸越小，測(cè)得相同配合比的混凝土，試件尺寸越小，測(cè)得的強(qiáng)度越高。的強(qiáng)度越高。（2）試件形狀）試件形狀 試件面積相同而高度不同時(shí)，高寬比越大，試件面積相同而高度不同時(shí)，高寬比越大，抗壓強(qiáng)度越小?？箟簭?qiáng)度越小。（3）表面狀態(tài)）表面狀態(tài) 當(dāng)試件表面由油當(dāng)試件表面由油脂類潤(rùn)滑劑時(shí)，環(huán)箍脂類潤(rùn)滑劑時(shí)，環(huán)箍效益大大減小，測(cè)出效益大大減小，測(cè)出的強(qiáng)度較低。的強(qiáng)度較低。提高混凝土強(qiáng)度的措施提高混凝土強(qiáng)

19、度的措施 :（1）采用高強(qiáng)度等級(jí)的水泥采用高強(qiáng)度等級(jí)的水泥或快硬早強(qiáng)型水泥。或快硬早強(qiáng)型水泥。 （2）采用）采用低水灰比低水灰比的干硬性混凝土，提高混凝土的密實(shí)的干硬性混凝土，提高混凝土的密實(shí)度。度。 （3）采用有害雜質(zhì)少、級(jí)配良好、顆粒適當(dāng)?shù)墓橇虾秃喜捎糜泻﹄s質(zhì)少、級(jí)配良好、顆粒適當(dāng)?shù)墓橇虾秃侠淼纳奥世淼纳奥?（4）采用）采用濕熱處理養(yǎng)護(hù)措施濕熱處理養(yǎng)護(hù)措施。蒸汽養(yǎng)護(hù)及蒸壓養(yǎng)護(hù)。蒸汽養(yǎng)護(hù)及蒸壓養(yǎng)護(hù)。（5）摻用合適的混凝土外加劑和摻合料）摻用合適的混凝土外加劑和摻合料 （6）采用采用機(jī)械攪拌與振實(shí)機(jī)械攪拌與振實(shí)等強(qiáng)化施工工藝：強(qiáng)力攪拌，等強(qiáng)化施工工藝：強(qiáng)力攪拌，高頻振搗等工藝。高頻振搗等工藝。

20、 l 引起混凝土變形的因素很多，歸納起來(lái)有兩類：引起混凝土變形的因素很多，歸納起來(lái)有兩類： 非荷載作用下的變形和荷載作用下的變形非荷載作用下的變形和荷載作用下的變形。l 混凝土在非荷載作用下的變形混凝土在非荷載作用下的變形 （1）化學(xué)收縮）化學(xué)收縮 （2）干濕變形）干濕變形 （3）溫度變形）溫度變形l 混凝土在荷載作用下的變形混凝土在荷載作用下的變形 （1）短期變形）短期變形 （2）長(zhǎng)期變形）長(zhǎng)期變形3.5 混凝土的變形性能混凝土的變形性能 3.5.1 非荷載作用下的變形非荷載作用下的變形 1化學(xué)收縮（化學(xué)收縮（Chemical shrinkage） l由于水泥水化產(chǎn)物的總體積小于水化前反應(yīng)物

21、的總體由于水泥水化產(chǎn)物的總體積小于水化前反應(yīng)物的總體積而產(chǎn)生的混凝土收縮積而產(chǎn)生的混凝土收縮l化學(xué)收縮是由水泥的水化反應(yīng)所產(chǎn)生的固有收縮。是化學(xué)收縮是由水泥的水化反應(yīng)所產(chǎn)生的固有收縮。是不能恢復(fù)的。其收縮量隨混凝土的齡期延長(zhǎng)而增加，一不能恢復(fù)的。其收縮量隨混凝土的齡期延長(zhǎng)而增加，一般在混凝土成型后般在混凝土成型后40d內(nèi)增長(zhǎng)較快，以后逐漸趨于穩(wěn)定。內(nèi)增長(zhǎng)較快，以后逐漸趨于穩(wěn)定。但化學(xué)收縮的收縮率很小。但化學(xué)收縮的收縮率很小。濕脹濕脹 混凝土長(zhǎng)期在水中硬化，體積有微小的膨脹，但遠(yuǎn)比混凝土長(zhǎng)期在水中硬化，體積有微小的膨脹，但遠(yuǎn)比收縮值小，一般沒有破壞作用。收縮值小，一般沒有破壞作用。干縮干縮 干縮

22、對(duì)混凝土的危害較大，會(huì)使混凝土表面出現(xiàn)較大干縮對(duì)混凝土的危害較大，會(huì)使混凝土表面出現(xiàn)較大拉應(yīng)力而導(dǎo)致開裂，使混凝土的耐久性嚴(yán)重降低。拉應(yīng)力而導(dǎo)致開裂，使混凝土的耐久性嚴(yán)重降低。由于混凝土內(nèi)部水分的增減變化而引起的體積變化由于混凝土內(nèi)部水分的增減變化而引起的體積變化 2干濕變形（干濕變形（Deformation at dry and wet） l混凝土中過(guò)大的干縮會(huì)產(chǎn)生干縮裂縫，不僅降低混凝混凝土中過(guò)大的干縮會(huì)產(chǎn)生干縮裂縫，不僅降低混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力和安全性，而且使混凝土的抗?jié)B性、土結(jié)構(gòu)的承載能力和安全性，而且使混凝土的抗?jié)B性、抗凍性及抗侵蝕性等耐久性能變差，因此在設(shè)計(jì)時(shí)必抗凍性及抗侵蝕性等耐

23、久性能變差，因此在設(shè)計(jì)時(shí)必須加以考慮。須加以考慮。l混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中干縮率取值一般為混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中干縮率取值一般為（1.52.0） 10-4mm/mm?；炷粮煽s主要是水泥石產(chǎn)生的，因此。混凝土干縮主要是水泥石產(chǎn)生的，因此降低水泥用量，減小水灰比是減少混凝土降低水泥用量，減小水灰比是減少混凝土干縮的關(guān)鍵。干縮的關(guān)鍵。即即溫度每升降溫度每升降1 ，每，每lm脹縮脹縮0.010.015mm.n溫度變形對(duì)大體積混凝土工程或在溫差較大季節(jié)施工的混溫度變形對(duì)大體積混凝土工程或在溫差較大季節(jié)施工的混凝土結(jié)構(gòu)極為不利。凝土結(jié)構(gòu)極為不利。n在混凝土硬化初期在混凝土硬化初期,水泥水化放出較多熱量水泥水化放出較

24、多熱量,而混凝土又是熱而混凝土又是熱的不良導(dǎo)體的不良導(dǎo)體,散熱很慢散熱很慢,因此造成混凝土內(nèi)外溫差很大因此造成混凝土內(nèi)外溫差很大,有時(shí)有時(shí)可達(dá)可達(dá)5070,這將使混凝土產(chǎn)生內(nèi)脹外縮這將使混凝土產(chǎn)生內(nèi)脹外縮,結(jié)果在混凝土外結(jié)果在混凝土外表產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力表產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力,嚴(yán)重時(shí)使混凝土產(chǎn)生裂縫。嚴(yán)重時(shí)使混凝土產(chǎn)生裂縫。3溫度變形（溫度變形（Temperature deformation） （1）采用低水化熱水泥，并盡量減少水泥用量；）采用低水化熱水泥，并盡量減少水泥用量；（2）盡量減少用水量，提高混凝土強(qiáng)度；）盡量減少用水量，提高混凝土強(qiáng)度；（3）選用膨脹系數(shù)低的骨料，減小熱變形；）選用膨脹系

25、數(shù)低的骨料，減小熱變形；（4）預(yù)冷原材料；）預(yù)冷原材料；（5）合理分縫、分塊、減輕約束作用；）合理分縫、分塊、減輕約束作用；（6）在混凝土中埋冷卻水管；）在混凝土中埋冷卻水管；（7）表面絕熱，調(diào)節(jié)表面溫度的下降速率等）表面絕熱，調(diào)節(jié)表面溫度的下降速率等 大體積混凝土施工應(yīng)采取的措施：大體積混凝土施工應(yīng)采取的措施：3.5.2 荷載作用下的變形荷載作用下的變形1短期荷載作用下的變形短期荷載作用下的變形（1）混凝土的彈塑性變形）混凝土的彈塑性變形 圖圖3-21 混凝土在壓力作用下的應(yīng)力混凝土在壓力作用下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線OA:加載曲線 AC:卸載曲線 OC:殘余應(yīng)變l在應(yīng)力一應(yīng)變曲線上任一點(diǎn)的

26、應(yīng)力在應(yīng)力一應(yīng)變曲線上任一點(diǎn)的應(yīng)力與其應(yīng)變與其應(yīng)變的比值，稱作混凝土在該應(yīng)力下的彈性模量。的比值，稱作混凝土在該應(yīng)力下的彈性模量。l它反映混凝土所受應(yīng)力與所產(chǎn)生應(yīng)變之間的關(guān)它反映混凝土所受應(yīng)力與所產(chǎn)生應(yīng)變之間的關(guān)系。在計(jì)算鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的變形系。在計(jì)算鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的變形, ,裂縫開展及大裂縫開展及大體積混凝土的溫度應(yīng)力時(shí)體積混凝土的溫度應(yīng)力時(shí), ,均需知道該混凝土的彈均需知道該混凝土的彈性模量。性模量。（2）混凝土的彈性模量）混凝土的彈性模量 圖圖3-22 低應(yīng)力重復(fù)荷載作用下的應(yīng)力低應(yīng)力重復(fù)荷載作用下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線tan混凝土彈性模量的測(cè)定：混凝土彈性模量的測(cè)定：在靜力受壓彈性模

27、量試驗(yàn)中，采在靜力受壓彈性模量試驗(yàn)中，采用用150mm150mm300mm的的棱柱體作為標(biāo)準(zhǔn)試件，使混凝土棱柱體作為標(biāo)準(zhǔn)試件，使混凝土的應(yīng)力在的應(yīng)力在0.4fcp水平下經(jīng)過(guò)多次水平下經(jīng)過(guò)多次反復(fù)加荷與卸荷，最后所得應(yīng)力反復(fù)加荷與卸荷，最后所得應(yīng)力-應(yīng)變曲線與初始切線大致平行，應(yīng)變曲線與初始切線大致平行，這樣測(cè)出的變形模量稱為靜力受這樣測(cè)出的變形模量稱為靜力受壓彈性模量壓彈性模量Ec，Ec在數(shù)值上與在數(shù)值上與 相近相近 。混凝土彈性模量的影響因素混凝土彈性模量的影響因素n混凝土的強(qiáng)度越高，彈性模量越大。當(dāng)混凝土強(qiáng)度等混凝土的強(qiáng)度越高，彈性模量越大。當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)由級(jí)由C10增加到增加到C60時(shí)

28、，其彈性模量大致由時(shí)，其彈性模量大致由1.75104MPa增加到增加到3.60104MPa。n骨料含量越多，或其彈性模量越大，則混凝土的彈性骨料含量越多，或其彈性模量越大，則混凝土的彈性模量就越高。模量就越高。n混凝土的水灰比較小，或養(yǎng)護(hù)較充分且齡期較長(zhǎng)時(shí)，混凝土的水灰比較小，或養(yǎng)護(hù)較充分且齡期較長(zhǎng)時(shí)，混凝土的彈性模量就較大?；炷恋膹椥阅Ａ烤洼^大。n在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，混凝土彈性模量是計(jì)算鋼筋混凝土的在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，混凝土彈性模量是計(jì)算鋼筋混凝土的變形、裂縫擴(kuò)展及大體積混凝土的溫度應(yīng)力時(shí)所必須變形、裂縫擴(kuò)展及大體積混凝土的溫度應(yīng)力時(shí)所必須的參數(shù)。的參數(shù)。 變形特征：變形特征：彈性變形彈性變形徐徐變變

29、形變變形瞬間恢復(fù)的變瞬間恢復(fù)的變形形徐變恢徐變恢復(fù)復(fù)永久變形永久變形（也稱殘余（也稱殘余變形）變形）n混凝土在長(zhǎng)期恒定荷載作用下，沿著作用力方向隨時(shí)混凝土在長(zhǎng)期恒定荷載作用下，沿著作用力方向隨時(shí)間的延長(zhǎng)而不斷增加的變形稱為徐變間的延長(zhǎng)而不斷增加的變形稱為徐變 。2長(zhǎng)期荷載作用下的變形長(zhǎng)期荷載作用下的變形徐變徐變 圖圖3-23 混凝土的徐變與恢復(fù)混凝土的徐變與恢復(fù)l一般認(rèn)為是由于在長(zhǎng)期荷載作用下，水泥石中的凝膠體一般認(rèn)為是由于在長(zhǎng)期荷載作用下，水泥石中的凝膠體產(chǎn)生粘性流動(dòng)，向毛細(xì)管內(nèi)遷移，或者凝膠體中的吸附產(chǎn)生粘性流動(dòng)，向毛細(xì)管內(nèi)遷移，或者凝膠體中的吸附水或結(jié)晶水向內(nèi)部毛細(xì)孔遷移滲透所致。水或結(jié)

30、晶水向內(nèi)部毛細(xì)孔遷移滲透所致。徐變的原因徐變的原因l從水泥凝結(jié)硬化過(guò)程可知，隨著水泥的逐漸水化，新的從水泥凝結(jié)硬化過(guò)程可知，隨著水泥的逐漸水化，新的凝膠體逐漸填充毛細(xì)孔，使毛細(xì)孔的相對(duì)體積逐漸減小。凝膠體逐漸填充毛細(xì)孔，使毛細(xì)孔的相對(duì)體積逐漸減小。在荷載初期或硬化初期，由于未填滿的毛細(xì)孔較多，凝在荷載初期或硬化初期，由于未填滿的毛細(xì)孔較多，凝膠體的遷移較容易，故徐變?cè)鲩L(zhǎng)較快。以后由于內(nèi)部移膠體的遷移較容易，故徐變?cè)鲩L(zhǎng)較快。以后由于內(nèi)部移動(dòng)和水化的進(jìn)展，毛細(xì)孔逐漸減小，徐變速度愈來(lái)愈慢。動(dòng)和水化的進(jìn)展，毛細(xì)孔逐漸減小，徐變速度愈來(lái)愈慢。混凝土徐變對(duì)結(jié)構(gòu)物的影響混凝土徐變對(duì)結(jié)構(gòu)物的影響n有利方面有

31、利方面：n 徐變可消除混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)力集中，通過(guò)應(yīng)徐變可消除混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)力集中，通過(guò)應(yīng)力重新分布而使結(jié)構(gòu)物的整體承載能力提高，也力重新分布而使結(jié)構(gòu)物的整體承載能力提高，也可避免因局部集中應(yīng)力而造成的逐漸破壞；可避免因局部集中應(yīng)力而造成的逐漸破壞；n 對(duì)大體積混凝土結(jié)構(gòu)，徐變還能消除一部分由于對(duì)大體積混凝土結(jié)構(gòu)，徐變還能消除一部分由于溫度變形所產(chǎn)生的破壞應(yīng)力。溫度變形所產(chǎn)生的破壞應(yīng)力。n不利方面不利方面：n 由于徐變變形而使預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土中鋼筋的預(yù)由于徐變變形而使預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土中鋼筋的預(yù)應(yīng)力損失。應(yīng)力損失。3.6 混凝土的耐久性混凝土的耐久性 指混凝土能抵抗環(huán)境介質(zhì)作用并長(zhǎng)期保持良

32、指混凝土能抵抗環(huán)境介質(zhì)作用并長(zhǎng)期保持良好的使用性能和外觀完整性，從而維護(hù)混凝土結(jié)好的使用性能和外觀完整性，從而維護(hù)混凝土結(jié)構(gòu)的安全、正常使用的能力。構(gòu)的安全、正常使用的能力。 混凝土的耐久性是一個(gè)綜合性概念，它包含混凝土的耐久性是一個(gè)綜合性概念，它包含的內(nèi)容很多，如抗?jié)B性、抗凍性、抗侵蝕性、抗的內(nèi)容很多，如抗?jié)B性、抗凍性、抗侵蝕性、抗碳化反應(yīng)、堿碳化反應(yīng)、堿-骨料反應(yīng)及混凝土中的鋼筋銹蝕等骨料反應(yīng)及混凝土中的鋼筋銹蝕等 被腐蝕的混凝土被腐蝕的混凝土l 混凝土抵抗壓力水（或油）混凝土抵抗壓力水（或油）滲透的能力。滲透的能力。l 抗?jié)B性是決定混凝土耐久性抗?jié)B性是決定混凝土耐久性好壞的最基本因素好壞

33、的最基本因素 。直接影直接影響混凝土的抗凍和防腐性等。響混凝土的抗凍和防腐性等?？?jié)B示意圖抗?jié)B示意圖 3.6.1 混凝土的抗?jié)B性混凝土的抗?jié)B性 抗?jié)B試驗(yàn)抗?jié)B試驗(yàn)抗?jié)B實(shí)驗(yàn)采用抗?jié)B實(shí)驗(yàn)采用185175150mm的圓臺(tái)形試件，從圓臺(tái)的圓臺(tái)形試件，從圓臺(tái)試件底部施加水壓力。試件底部施加水壓力。 以以28天齡期的標(biāo)準(zhǔn)試件，按規(guī)定方法檢驗(yàn)混凝土所能承受的天齡期的標(biāo)準(zhǔn)試件，按規(guī)定方法檢驗(yàn)混凝土所能承受的最大水壓力（最大水壓力（MPa），）， （混凝土抗?jié)B試驗(yàn)時(shí)一組（混凝土抗?jié)B試驗(yàn)時(shí)一組6個(gè)試件中個(gè)試件中4個(gè)試件未出現(xiàn)滲水時(shí)不同的最大水壓力）。個(gè)試件未出現(xiàn)滲水時(shí)不同的最大水壓力）。 混凝土的抗?jié)B等級(jí)劃分為混凝

34、土的抗?jié)B等級(jí)劃分為P4、P6、P8、P10、P12等五個(gè)等等五個(gè)等級(jí)，級(jí)，分別表示混凝土可抵抗分別表示混凝土可抵抗0.4MPa，0.6MPa，0.8MPa，1.0MPa及及1.2MPa的靜水壓力而不滲透。的靜水壓力而不滲透。抗?jié)B等級(jí)抗?jié)B等級(jí) 影響抗?jié)B性的因素影響抗?jié)B性的因素n水灰比水灰比：水灰比越大，其抗?jié)B性越差。：水灰比越大，其抗?jié)B性越差。 n骨料的最大粒徑骨料的最大粒徑：在水灰比相同時(shí)，混凝土骨料的最：在水灰比相同時(shí)，混凝土骨料的最大粒徑越大，其抗?jié)B性能越差。大粒徑越大，其抗?jié)B性能越差。 n養(yǎng)護(hù)方法養(yǎng)護(hù)方法：蒸汽養(yǎng)護(hù)的混凝土，其抗?jié)B性較潮濕養(yǎng)護(hù)：蒸汽養(yǎng)護(hù)的混凝土，其抗?jié)B性較潮濕養(yǎng)護(hù)的混凝土

35、要差。在干燥條件下，混凝土早期失水過(guò)多，的混凝土要差。在干燥條件下，混凝土早期失水過(guò)多，容易形成收縮裂隙，因而降低混凝土的抗?jié)B性。容易形成收縮裂隙，因而降低混凝土的抗?jié)B性。 n水泥品種水泥品種：水泥的細(xì)度越大，水泥硬化體孔隙率越小，：水泥的細(xì)度越大，水泥硬化體孔隙率越小，強(qiáng)度就越高，則其抗?jié)B性越好。強(qiáng)度就越高，則其抗?jié)B性越好。 n外加劑外加劑：在混凝土中摻入某些外加劑，如減水劑等，：在混凝土中摻入某些外加劑，如減水劑等，可減小水灰比，提高混凝土的抗?jié)B性能?？蓽p小水灰比，提高混凝土的抗?jié)B性能。 n摻合料摻合料：在混凝土中加入摻合料，可提高混凝土的密：在混凝土中加入摻合料，可提高混凝土的密實(shí)度、細(xì)

36、化孔隙，從而提高混凝土的抗?jié)B性。實(shí)度、細(xì)化孔隙，從而提高混凝土的抗?jié)B性。l混凝土在水飽和狀態(tài)下經(jīng)受多次凍融循環(huán)作用，混凝土在水飽和狀態(tài)下經(jīng)受多次凍融循環(huán)作用，能保持強(qiáng)度和外觀完整性的能力能保持強(qiáng)度和外觀完整性的能力 。1混凝土的凍融破壞機(jī)理混凝土的凍融破壞機(jī)理3.6.2 混凝土的抗凍性混凝土的抗凍性 （1）靜水壓理論）靜水壓理論 （2）滲透壓理論）滲透壓理論 n混凝土的抗凍性常用抗凍等級(jí)表示混凝土的抗凍性常用抗凍等級(jí)表示。n抗凍試驗(yàn)有兩種方法，即慢凍法和快凍法抗凍試驗(yàn)有兩種方法，即慢凍法和快凍法 n（1）慢凍法）慢凍法 以齡期為以齡期為28d的立方體試件的立方體試件（100mm100mm100

37、mm）在吸水飽和后承受反復(fù)）在吸水飽和后承受反復(fù)凍融循環(huán)作用（凍融循環(huán)作用（-18凍凍4h，1820融融4h），以抗壓強(qiáng)），以抗壓強(qiáng)度下降不超過(guò)度下降不超過(guò)25%或質(zhì)量損失不超過(guò)或質(zhì)量損失不超過(guò)5%時(shí)，所能承受的時(shí)，所能承受的最大凍融循環(huán)次數(shù)來(lái)確定抗凍標(biāo)號(hào)。采用慢凍法時(shí)抗凍最大凍融循環(huán)次數(shù)來(lái)確定抗凍標(biāo)號(hào)。采用慢凍法時(shí)抗凍標(biāo)號(hào)表示為標(biāo)號(hào)表示為D25、D50、D100、D150、D200、D250、D300、D300以上等以上等 2抗凍性的表征抗凍性的表征n（2）快凍法）快凍法 對(duì)高抗凍性的混凝土，可采用快凍法試驗(yàn)。對(duì)高抗凍性的混凝土，可采用快凍法試驗(yàn)。以以100mm100mm400mm的棱柱體試

38、件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的棱柱體試件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d齡期后進(jìn)行試驗(yàn)，試件吸水飽和后承受反復(fù)凍融循環(huán)，齡期后進(jìn)行試驗(yàn)，試件吸水飽和后承受反復(fù)凍融循環(huán)，每次循環(huán)需在每次循環(huán)需在24h內(nèi)完成，以相對(duì)動(dòng)彈性模量值下降至內(nèi)完成，以相對(duì)動(dòng)彈性模量值下降至不小于不小于60%或質(zhì)量損失率不超過(guò)或質(zhì)量損失率不超過(guò)5%時(shí)所能承受的最大凍時(shí)所能承受的最大凍融循環(huán)次數(shù)來(lái)確定抗凍等級(jí)，用符號(hào)融循環(huán)次數(shù)來(lái)確定抗凍等級(jí)，用符號(hào)F表示表示 3混凝土的鹽中凍融混凝土的鹽中凍融在寒冷地區(qū)，特別是有除冰鹽或含鹽環(huán)境中發(fā)生的凍在寒冷地區(qū)，特別是有除冰鹽或含鹽環(huán)境中發(fā)生的凍融作用并導(dǎo)致鋼筋銹蝕是公路結(jié)構(gòu)物損壞或失效的最融作用并導(dǎo)致鋼筋銹蝕是公路結(jié)

39、構(gòu)物損壞或失效的最主要原因主要原因 （1）鹽凍破壞機(jī)理）鹽凍破壞機(jī)理（2）鹽凍破壞特征）鹽凍破壞特征（3）單面凍融法（鹽凍法）測(cè)定混凝土的抗凍性）單面凍融法（鹽凍法）測(cè)定混凝土的抗凍性 （4）改善鹽中凍融破壞的措施）改善鹽中凍融破壞的措施 1）摻引氣劑，含氣量不應(yīng)低于）摻引氣劑，含氣量不應(yīng)低于5%； 2）降低水灰比，且控制水灰比）降低水灰比，且控制水灰比0.45； 3）使用硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥；）使用硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥； 4）摻加適量的摻合料；）摻加適量的摻合料； 5）混凝土表面涂刷防水涂料。）混凝土表面涂刷防水涂料。 4提高混凝土抗凍性的措施提高混凝土抗凍性的措施（1）降低混凝

40、土的水膠比，提高混凝土密實(shí)度。）降低混凝土的水膠比，提高混凝土密實(shí)度。（2）摻加引氣劑或引氣型減水劑，改善孔的特征。）摻加引氣劑或引氣型減水劑，改善孔的特征。（3）加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù)或摻入防凍劑，防止混凝土早期受凍）加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù)或摻入防凍劑，防止混凝土早期受凍 3.6.3 混凝土的抗侵蝕性（混凝土的抗侵蝕性（Anti-corrosion）n混凝土的抗侵蝕性是指混凝土在周圍各種侵蝕介質(zhì)作用下混凝土的抗侵蝕性是指混凝土在周圍各種侵蝕介質(zhì)作用下抵抗侵蝕破壞的能力。抵抗侵蝕破壞的能力。n環(huán)境介質(zhì)對(duì)混凝土的侵蝕主要是化學(xué)侵蝕。如軟水、硫酸環(huán)境介質(zhì)對(duì)混凝土的侵蝕主要是化學(xué)侵蝕。如軟水、硫酸鹽、鎂鹽、酸、堿等對(duì)水

41、泥石具有侵蝕作用。海水中氯離子鹽、鎂鹽、酸、堿等對(duì)水泥石具有侵蝕作用。海水中氯離子還會(huì)對(duì)鋼筋起銹蝕作用，使混凝土破壞還會(huì)對(duì)鋼筋起銹蝕作用，使混凝土破壞n 抗硫酸鹽侵蝕試驗(yàn)抗硫酸鹽侵蝕試驗(yàn) :采用尺寸為采用尺寸為100mm100mm100mm的立方體試件，養(yǎng)護(hù)至的立方體試件，養(yǎng)護(hù)至28d齡期，通過(guò)測(cè)定混凝土試件在齡期，通過(guò)測(cè)定混凝土試件在干濕交替環(huán)境中，能夠承受的最大干濕循環(huán)次數(shù)來(lái)表示。干濕交替環(huán)境中，能夠承受的最大干濕循環(huán)次數(shù)來(lái)表示?？沽蛩猁}等級(jí)以混凝土抗壓強(qiáng)度耐蝕系數(shù)下降到不低于抗硫酸鹽等級(jí)以混凝土抗壓強(qiáng)度耐蝕系數(shù)下降到不低于75%時(shí)的最大干濕循環(huán)次數(shù)來(lái)確定，并以符號(hào)時(shí)的最大干濕循環(huán)次數(shù)來(lái)確

42、定，并以符號(hào)KS表示，表示，如如KS15、KS30等。等。n 提高混凝土抗侵蝕性的主要措施，是合理選擇水泥品種，提高混凝土抗侵蝕性的主要措施，是合理選擇水泥品種，降低水灰比，提高混凝土密實(shí)度和改善孔結(jié)構(gòu)。降低水灰比，提高混凝土密實(shí)度和改善孔結(jié)構(gòu)。 貴州鋁廠柱開脹貴州鋁廠柱開脹n混凝土的碳化（混凝土的碳化（Carbonation of concrete），是指環(huán)境中），是指環(huán)境中的的CO2和水與混凝土內(nèi)水泥石中的和水與混凝土內(nèi)水泥石中的Ca（OH）2起反應(yīng)，生起反應(yīng)，生成碳酸鈣和水，從而使混凝土的堿度降低（也稱中性化）成碳酸鈣和水，從而使混凝土的堿度降低（也稱中性化）的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。 1. 混凝

43、土保護(hù)鋼筋不生銹的原因混凝土保護(hù)鋼筋不生銹的原因 在混凝土的強(qiáng)堿環(huán)境中，鋼筋表面生成一層厚在混凝土的強(qiáng)堿環(huán)境中，鋼筋表面生成一層厚2060的的致密鈍化膜，使鋼材難以進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)，即化學(xué)腐蝕難致密鈍化膜，使鋼材難以進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)，即化學(xué)腐蝕難以進(jìn)行以進(jìn)行 3.6.4 混凝土的碳化與鋼筋銹蝕混凝土的碳化與鋼筋銹蝕 n使混凝土的堿度降低，減弱了對(duì)鋼筋的保護(hù)作用使混凝土的堿度降低，減弱了對(duì)鋼筋的保護(hù)作用 n引起混凝土顯著收縮，使混凝土表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，導(dǎo)致引起混凝土顯著收縮，使混凝土表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土的表面產(chǎn)生微細(xì)裂紋，從而使混凝土的抗拉和抗折混凝土的表面產(chǎn)生微細(xì)裂紋，從而使混凝土的抗拉和抗折

44、強(qiáng)度下降強(qiáng)度下降 n水泥石中的水化產(chǎn)物分解水泥石中的水化產(chǎn)物分解n碳化可使混凝土的抗壓強(qiáng)度提高，因?yàn)樘蓟磻?yīng)生成的碳化可使混凝土的抗壓強(qiáng)度提高，因?yàn)樘蓟磻?yīng)生成的水分有利于水泥的水化作用，而且反應(yīng)生成的碳酸鈣減少水分有利于水泥的水化作用，而且反應(yīng)生成的碳酸鈣減少了水泥石內(nèi)部的孔隙了水泥石內(nèi)部的孔隙 2碳化對(duì)混凝土的影響碳化對(duì)混凝土的影響 3影響碳化的因素和防碳化的措施影響碳化的因素和防碳化的措施（1）影響碳化的因素）影響碳化的因素 l二氧化碳的濃度。二氧化碳的濃度。l環(huán)境濕度。環(huán)境濕度。l水泥品種與摻合料用量。水泥品種與摻合料用量。l混凝土的密實(shí)度混凝土的密實(shí)度 （2）防止碳化的措施）防止碳化

45、的措施l保證足夠的混凝土保護(hù)層；保證足夠的混凝土保護(hù)層；l根據(jù)工程所處環(huán)境和使用條件，合理選用水泥品種；根據(jù)工程所處環(huán)境和使用條件，合理選用水泥品種；l采用較低的水灰比和較多的水泥用量；采用較低的水灰比和較多的水泥用量；l使用減水劑等，改善混凝土的和易性，提高混凝土使用減水劑等，改善混凝土的和易性，提高混凝土的密實(shí)度；的密實(shí)度；l在混凝土表面涂刷保護(hù)層，防止二氧化碳侵入；在混凝土表面涂刷保護(hù)層，防止二氧化碳侵入；l加強(qiáng)施工質(zhì)量控制，減少或避免混凝土出現(xiàn)蜂窩等加強(qiáng)施工質(zhì)量控制，減少或避免混凝土出現(xiàn)蜂窩等質(zhì)量事故質(zhì)量事故 3.6.5 混凝土的堿混凝土的堿-骨料反應(yīng)骨料反應(yīng) 指水泥中的堿（指水泥中的堿（Na2O、K2O）與骨料中活性）與骨料中活性二氧化硅、活性碳酸鹽發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在骨料表二氧化硅、活性碳酸鹽發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在骨料表面生成復(fù)雜的堿面生成復(fù)雜的堿-硅酸鹽凝膠或堿硅酸鹽凝膠或堿-碳酸鹽凝膠，碳酸鹽凝膠，沉積在骨料與水泥