建筑材料混凝土

關(guān)于建筑材料混凝土第1頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四5.1混凝土概述混凝土是指以膠凝材料（膠結(jié)料）、骨料（或稱集料）、水（或不加水）及其他材料為原料，按適當(dāng)比例配制，經(jīng)攪拌、振搗成型后，經(jīng)一定時間養(yǎng)護硬化而成的具有固定形狀和一定強度的人造石材。根據(jù)所用膠凝材料的不同，土木工程中常用的混凝土有：水泥混凝土瀝青混凝土石膏混凝土聚合物混凝土第2頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四5.1.1水泥混凝土的發(fā)展概況水泥混凝土自從19世紀(jì)20年代問世以來，它在土木工程各領(lǐng)域的應(yīng)用不斷擴展。水泥混凝土已經(jīng)成為各種工業(yè)與民用建筑、橋梁、鐵路、公路、水利、海洋、礦山和地下工程中的主導(dǎo)材料。20世紀(jì)末，全世界每年平均消耗的水泥混凝土量約為90億噸，在21世紀(jì)它仍將在眾多的工程材料中占居主導(dǎo)地位。第3頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四5.1.3普通水泥混凝土的特點和發(fā)展方向混凝土的優(yōu)點：

①混凝土組成材料來源廣泛。②可調(diào)整性好。③施工性好。④具有較高的抗壓強度。⑤與鋼筋具有良好的共同工作性（匹配性）。⑥具有良好的耐久性，可抵抗大多數(shù)環(huán)境破壞作用。⑦具有較好的耐火性。第4頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四混凝土的缺點：①自重大，比強度低。②抗拉強度小，一般只有其抗壓強度的1/10～1/15，屬于一種脆性材料。③導(dǎo)熱系數(shù)大。一般為1.5w/m·k，相當(dāng)于粘土磚的兩倍。④硬化慢、生產(chǎn)周期長。第5頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四普通砼發(fā)展趨勢：高強、高性質(zhì)輕質(zhì)減少生產(chǎn)能耗和勞動強度砼工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展技術(shù)第6頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四5.2.4混凝土用水《混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ63)要求混凝土用水不得妨礙混凝土的凝結(jié)和硬化，不得影響混凝土的強度發(fā)展和耐久性，不得含有加快鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕的成分，也不得含有污染混凝土表面的成分?；炷劣盟懈鞣N物質(zhì)含量限值應(yīng)滿足下表的要求。第7頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四若對水質(zhì)有懷疑，應(yīng)利用待檢驗水和蒸餾水分別進行水泥凝結(jié)時間、混凝土強度對比試驗。對比試驗所測得的水泥初凝時間差及終凝時間差均不超過30min，且符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的凝結(jié)時間要求時才可以使用。用待檢驗水所配制水泥混凝土試件的28d抗壓強度，不得低于用蒸餾水所配制對比試件抗壓強度的90％。第8頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四

含糖份水使混凝土兩天仍未凝結(jié)

某糖廠建宿舍，以自來水拌制混凝土，澆注后用曾裝食糖的麻袋覆蓋于混凝土表面，再淋水養(yǎng)護。后發(fā)現(xiàn)該水泥混凝土兩天仍未凝結(jié)，而水泥經(jīng)檢驗無質(zhì)量問題，請分析此異?，F(xiàn)象的原因。

原因分析：由于養(yǎng)護水淋于曾裝食糖的麻袋，養(yǎng)護水已成糖水，而含糖份的水對水泥的凝結(jié)有抑制作用，故使混凝土凝結(jié)異常。第9頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四5.3新拌混凝土的性質(zhì)將粗細骨料、水泥和水等組分按適當(dāng)比例配合，并經(jīng)攪拌均勻而成的塑性混凝土混合材料稱為新拌混凝土（也稱為混凝土拌合物）；凝結(jié)硬化后的混凝土混合料稱為硬化混凝土（也簡稱混凝土）?；炷涟韬衔锏男阅馨ê鸵仔?、凝結(jié)時間、塑性收縮和塑性沉降等。國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T50080－2002《普通混凝土拌合物性能試驗方法》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，其試驗為：稠度試驗、凝結(jié)時間試驗、泌水與壓力泌水試驗、表觀密度試驗、含氣量試驗和配合比分析試驗。

第10頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四5.3.1新拌混凝土的和易性概念和易性是指在攪拌、運輸、澆筑、搗實等施工作業(yè)中易于流動變形，并能保持其組成均勻穩(wěn)定的性能。和易性包括三方面性能：（1）流動性。流動性是指新拌混凝土在自重或機械振搗力的作用下，能產(chǎn)生流動并均勻密實地充滿模板的性能。（2）粘聚性。粘聚性是指新拌混凝土內(nèi)部組分間具有一定的粘聚力，在運輸和澆筑過程中不致發(fā)生分層離析現(xiàn)象，使混凝土能保持整體均勻穩(wěn)定的性能。（3）保水性。保水性是指新拌混凝土具有一定保持內(nèi)部水分的能力，在施工過程中不致產(chǎn)生嚴(yán)重的泌水現(xiàn)象。第11頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四5.3.2新拌混凝土和易性的檢測根據(jù)GB/T50080-2002，土木工程建設(shè)中常用坍落度法或維勃稠度法來測定新拌混凝土的流動性，并輔以經(jīng)驗來目測評定其粘聚性和保水性，從而綜合判定其和易性。其中：坍落度法：適用于較?。ㄗ灾刈饔孟戮哂锌伤苄裕┑男掳杌炷粒痪S勃稠度法：適用于較干硬的新拌混凝土。第12頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四1.坍落度試驗標(biāo)準(zhǔn)坍落度圓錐筒為鋼皮制成，高度H＝300mm，上口直徑d＝l00mm，下底直徑D＝200mm。第13頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四坍落度試驗方法只適用于骨料最大粒徑不大于40mm，且坍落度值為10～220mm的新拌混凝土。對于坍落度值大于220mm的新拌混凝土，應(yīng)以坍落度擴展度檢測，即：測量坍落后混凝土的擴展直徑最大和最小兩個方向的直徑Dmax，Dmin，當(dāng)二者的差值小于50mm時（當(dāng)二者的差值大于50mm時則表示因?qū)嶒灢僮魇д`而無效），則以其平均值作為坍落度擴展度?；炷恋奶涠葦U展度值越大，則表明其流動性就越高。坍落度只對富水泥漿的新拌混凝土才比較敏感，而對貧水泥漿的新拌混凝土則誤差較大。第14頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四依據(jù)坍落度值對新拌混凝土流動性的分級

級別名稱坍落度T1低塑性混凝土10～40T2塑性混凝土50～90T3流動性混凝土100～150T4大流動性混凝土＞160第15頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四2.維勃稠度試驗將坍落度筒放在直徑為240mm、高度為200mm圓筒中，圓筒安裝在專用的振動臺上。按坍落度試驗的方法，將新拌混凝土裝入坍落度筒內(nèi)后再拔去坍落度筒，并在新拌混凝土頂上置一透明圓盤。開動振動臺并記錄時間，從開始振動至透明圓盤底面被水泥漿布滿瞬間止，所經(jīng)歷的時間，以s計(精確至1s)，即為新拌混凝土的維勃稠度值。該法適用于骨料最大粒徑小于40mm，維勃稠度在5～30s之間的新拌混凝土。第16頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四混凝土按維勃稠度的分級級別名稱維勃稠度(s)V0超干硬性混凝土＞31V1特干硬性混凝土30～21V2干硬性混凝土20～11V3半干硬性混凝土10～5第17頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四5.3.3新拌混凝土和易性的選擇根據(jù)GB50204-2001《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》規(guī)定，混凝土澆筑時的坍落度，宜參照下表選用。原則上應(yīng)在不妨礙施工操作并能保證振搗密實的條件下，盡可能采用較小的坍落度，以節(jié)約水泥并獲得質(zhì)量較好的混凝土。第18頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四混凝土中的蜂窩請觀察圖中混凝土樓面，其中有空洞（俗稱蜂窩）。該混凝土是采用人工振搗，其混凝土坍落度為30mm。請分析混凝土不密實的原因?？斩次恢镁植糠糯蠡炷翙M梁空洞第19頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四5.3.4影響新拌混凝土和易性的因素

1.水泥漿數(shù)量在水灰比不變的情況下，新拌混凝土中的水泥漿數(shù)量越多，包裹在骨料顆粒表面的漿層越厚，其潤滑能力就越強，則會因骨料間摩擦阻力的減小而使新拌混凝土的流動性越大。反之則小。若水泥漿量過多，不僅浪費了水泥，而且會出現(xiàn)流漿及泌水現(xiàn)象，導(dǎo)致新拌混凝土的粘聚性及保水性變差，甚至對混凝土的強度與耐久性也會產(chǎn)生一定的影響。若水泥漿數(shù)量過少，則不能填滿骨料間的空隙或不能完全包裹骨料表面時，新拌混凝土的流動性與粘聚性就會變差，甚至產(chǎn)生崩坍現(xiàn)象。原則：新拌混凝土中水泥漿數(shù)量不能太少，但也不能過多，應(yīng)以滿足流動性要求為度。第20頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四2.水泥漿稠度在水泥用量不變的情況下，水灰比越小，水泥漿就越干稠，水泥漿的粘滯阻力或粘聚力增大，新拌混凝土的流動性就越小。當(dāng)水灰比過小時，水泥漿就過于干稠，從而導(dǎo)致新拌混凝土的流動性很低，使其運輸、澆注和振實施工操作困難，難以保證混凝土的成型密實質(zhì)量。若水灰比過大時，水泥漿因過稀而幾乎失去粘聚力，由于其粘聚性和保水性的嚴(yán)重下降而容易產(chǎn)生分層離析和泌水現(xiàn)象，這將嚴(yán)重影響混凝土的強度及耐久性。工程實際中絕不可以單純加水的辦法來增大流動性，而應(yīng)在保持水灰比不變的條件下，以增加水泥漿量的辦法來提高新拌混凝土的流動性。第21頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四固定加水量定則在配制混凝土?xí)r，當(dāng)粗、細骨料的種類及比例確定后，對于某一流動性的新拌混凝土，其拌合用水量基本不變，即使水泥用量有所變動（如1m3混凝土水泥用量增減50～100kg）時，新拌混凝土的坍落度也可保持基本不變。這一關(guān)系稱為“恒定用水量法則或固定加水量定則”。當(dāng)采用常用水灰比(0.4～0.8)時，可以根據(jù)粗骨料品種、粒徑及施工要求的流動性來直接確定配制lm3塑性或干硬性混凝土的用水量。第22頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四3.砂率砂率(SP)是指混凝土中砂的質(zhì)量(S)占砂、石(G)總質(zhì)量的百分率，其表達公式為：第23頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四合理砂率合理砂率：在用水量及水泥用量一定的情況下，能使新拌混凝土獲得最大的流動性，保持良好的粘聚性和保水性。合理砂率：使新拌混凝土在具有較好流動性、粘聚性與保水性的同時，而使水泥用量達到最少。第24頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四4.組成材料性質(zhì)的影響（1）水泥性質(zhì)。水泥的品種、細度、礦物組成以及混合材料的摻量等都會影響需水量。用普通水泥的拌和物比礦渣水泥和火山灰水泥的和易性好。礦渣水泥拌和物的流動性雖大，但粘聚性差，易泌水離析；火山灰水泥流動性小，但粘聚性最好。適當(dāng)提高水泥的細度可改善拌和物的粘聚性相保水性，減少泌水、離析現(xiàn)象。（2）骨料性質(zhì)。骨料性質(zhì)多指混凝土所用骨料的品種、級配、粒形、顆粒粗細及表面狀態(tài)等。采用卵石及河砂拌制的新拌混凝土流動性要比用碎石及山砂拌制的新拌混凝土流動性較好。骨料級配與粗細也會影響新拌混凝土的和易性。（3）外加劑。第25頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四5.時間及環(huán)境溫度新拌混凝土?xí)S著存放時間的延長而逐漸變得越來越干稠，坍落度將逐漸減小，這種現(xiàn)象稱為混凝土的坍落度損失。隨著環(huán)境溫度的升高，混凝土坍落度損失將更快。第26頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四5.3.5改善和易性的主要措施1.調(diào)節(jié)混凝土的材料組成①盡可能降低砂率。通過試驗．采用合理砂率。有利于提高混凝土的質(zhì)量和節(jié)約水泥。②改善砂、石(特別是石子)的級配，好處同上，但要增加備料工作。③盡量采用較粗的骨料。④當(dāng)混凝土拌合物坍落度太小時，維持水灰比不變，適當(dāng)增加水泥和水的用量，或者加入外加劑等；當(dāng)拌合物坍落度太大，但粘聚性良好時，可保持砂率不變，適當(dāng)加砂、石子。第27頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四2.摻加各種外加劑常用的有減水劑、高效減水劑、流化劑、泵送劑等，不僅可以改善新拌混凝土的和易性，同時還具有提高混凝土強度，改善混凝土耐久性，降低水泥用量等作用。3.改進水泥混凝土拌和物的施工工藝

采用高效率的強制式攪拌機，可以提高水的潤滑效率；采用高效振搗設(shè)備，也可以在較小的坍落度情況下，獲得較高的密實度。現(xiàn)代的商品混凝土，在遠距離運輸時，為了減小坍落度損失，還經(jīng)常采用二次加水法，即在攪拌站拌和時只加入大部分的水，剩下少部分水在快到施工現(xiàn)場時再加入，然后迅速攪拌以獲得較好的坍落度。第28頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四5.4硬化混凝土的性質(zhì)5.4.1硬化混凝土的力學(xué)性質(zhì)第29頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四1.混凝土受力破壞過程①第Ⅰ階段：荷載約為極限荷載的30％以內(nèi)，界面裂縫無顯著變化，荷載與變形呈直線關(guān)系。②第Ⅱ階段：荷載超過比例極限，達到極限應(yīng)力的30％～50％時，尚無明顯砂漿裂縫出現(xiàn)。此時荷載與變形間不再是線性關(guān)系。當(dāng)荷載超過極限應(yīng)力的50％時，有些界面裂縫就開始失穩(wěn)而逐漸擴展延伸至砂漿基體中。③第Ⅲ階段：荷載超過臨界荷載（極限荷載的70％～90％）后裂縫繼續(xù)開展，在界面裂縫繼續(xù)擴展的同時，砂漿基體中的裂縫也逐漸增生，并與鄰近的界面裂縫連接起來，成為連續(xù)裂縫。④第Ⅳ階段：達到極限荷載以后，連續(xù)裂縫急速地發(fā)展，混凝土的承載能力下降，變形自動增大直至完全破壞。第30頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四2.硬化混凝土的強度混凝土的強度包括：抗壓強度抗拉強度抗彎強度抗剪強度與鋼筋的粘結(jié)強度混凝土強度與混凝土的其他性能關(guān)系密切?；炷恋膹姸仍礁撸鋭傂?、不透水性、抵抗風(fēng)化和某些介質(zhì)侵蝕的能力也越強?；炷恋目箟簭姸仁墙Y(jié)構(gòu)設(shè)計的主要參數(shù)，也是混凝土質(zhì)量評定和控制的主要技術(shù)指標(biāo)。第31頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四（1）混凝土的抗壓強度根據(jù)《普通混凝土力學(xué)性能試驗方法》》(GB/T50081-2002)，按規(guī)定方法制作而成150mm×150mm×150mm的標(biāo)準(zhǔn)立方體試件，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護條件（溫度20℃士2℃，相對濕度大于90％或在水中）下養(yǎng)護到28d齡期，用標(biāo)準(zhǔn)試驗方法所測得的抗壓強度值稱為混凝土的立方體抗壓強度，并以fcu表示。在工程施工中，常需要制作同期標(biāo)準(zhǔn)試件并與混凝土結(jié)構(gòu)同條件養(yǎng)護（簡稱同條件養(yǎng)護試件），所測試件的抗壓強度作為現(xiàn)場混凝土施工工藝和進度控制的依據(jù)?！对缙谕贫ɑ炷翉姸仍囼灧椒?)(JG15)：可利用快速養(yǎng)護方法所測定的混凝土促硬強度值來推定28d強度。對于已形成的混凝土結(jié)構(gòu)物，其抗壓強度可采用取芯法檢測，或利用回彈法、超聲波法等非破損檢驗推定。第32頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四（2）混凝土強度等級按照GB50010－2002《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》，混凝土強度等級應(yīng)按立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值確定。立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值(fcu，k)

是以立方體抗壓強度為基準(zhǔn)所確定的混凝土強度統(tǒng)計值。它是用標(biāo)準(zhǔn)試驗方法測得的抗壓強度總體分布中的一個值，強度低于該值的百分率不超過5％（即具有強度保證率為95％的立方體抗壓強度）。根據(jù)混凝土不同的強度標(biāo)準(zhǔn)值可劃分為大小不同的強度等級。C7.5，C10，C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75及C80等。例如,C40表示混凝土立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值fcu，k＝40MPa。第33頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四混凝土強度等級的選用C10～C15——墊層、基礎(chǔ)、地坪及受力不大的結(jié)構(gòu)；C20～C25——梁、板、柱、樓梯、屋架等普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；C25～C30——大跨度結(jié)構(gòu)、要求耐久性高的結(jié)構(gòu)、預(yù)制構(gòu)件等；C40～C45——預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)件、吊車梁及特種結(jié)構(gòu)等，用于25～30層；C50～C60——30層至60層以上高層建筑；C60～C80——采用高性能混凝土的高層建筑；C80～C120——采用超高強混凝土的高層建筑。第34頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四（3）混凝土軸心抗壓強度混凝土軸心抗壓強度fcp又稱棱柱體抗壓強度，它是采用150mm×150mm×300mm的棱柱體作為標(biāo)準(zhǔn)試件，按照標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護方法與試驗方法所測得軸向抗壓強度的代表值。當(dāng)fcu在10～50MPa范圍內(nèi)時，軸心抗壓強度fcp≈

(0.7～0.8)fcu，其系數(shù)一般取0.76。第35頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四（4）混凝土的抗折強度(ftf)混凝土的抗折強度（彎拉強度）是指處于受彎狀態(tài)下混凝土抵抗外力的能力。通?？拐蹚姸仁抢?50mm×150mm×550mm的試梁在三分點加荷狀態(tài)下測得的（其試件受力狀態(tài)見圖4-14）。試件受彎狀態(tài)下的抗折強度計算公式為：

ftf——混凝土的抗折強度(MPa)；

F——所承受的最大垂直荷載(N)；

L——試件兩支點間的間距(450mm)；

b——試件截面寬度（150mm）；

h——試件截面高度（150mm）。圖4-14抗折試驗裝置圖（單位mm）1、2、6-一個鋼球3、5-二個鋼球4-試件7-活動支架8-機臺9-活動船形墊塊第36頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四道面混凝土抗折強度標(biāo)準(zhǔn)值要求（MPa）普通水泥混凝土抗折強度與抗壓強度參考關(guān)系交通等級特重重中等輕普通水泥混凝土5.05.04.54.0鋼纖維混凝土6.06.05.55.0抗折強度1.01.52.02.53.03.54.04.55.05.5抗壓強度5.07.711.014.919.824.219.735.841.848.4第37頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四（5）混凝土的抗拉強度混凝土抗拉強度很低，只有抗壓強度的1/10～1/20(通常取1/15)。通常采用劈裂抗拉試驗法間接得出混凝土的抗拉強度，并稱之為劈裂抗拉強度（fts）?；炷僚芽估瓘姸仁遣捎眠呴L為150mm的立方體試件，計算公式為：fts——

混凝土劈裂抗拉強度，MPa；P——

破壞荷載，N；A——

試件劈裂面面積，mm2。1-上壓板2-下壓板

3-墊層4-墊條第38頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四試驗研究證明，在相同條件下，混凝土的劈裂抗拉強度(fts)與標(biāo)準(zhǔn)立方體抗壓強度(fcu)之間具有一定的相關(guān)性，對于強度等級為10～50MPa的混凝土，其相互關(guān)系可近似表示為：第39頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四（6）混凝土與鋼筋的粘結(jié)強度在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，為使鋼筋與混凝土間有效地協(xié)同工作，要求它們之間必須有足夠的粘結(jié)強度（也稱為握裹強度）。粘結(jié)強度通常與混凝土抗壓強度近似成正比。粘結(jié)強度還受其他許多因素的影響，如鋼筋尺寸及變形鋼筋種類，鋼筋在混凝土中的位置（水平鋼筋或垂直鋼筋），加載類型（受拉鋼筋或受壓鋼筋），干濕變化或溫度變化等。第40頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四為了對比不同混凝土的粘結(jié)強度，美國材料試驗學(xué)會提出了一種拔出試驗方法：在邊長為150mm的立方體混凝土試件中埋入φ19mm的標(biāo)準(zhǔn)變形鋼筋，以不超過34MPa/min的加荷速度對鋼筋施加拉力，直到鋼筋發(fā)生屈服、混凝土開裂或加荷端鋼筋滑移超過2.5mm時，記錄出現(xiàn)上述三種中最早出現(xiàn)的任一情況時的荷載值P，并用下式計算混凝土與鋼筋的粘結(jié)強度：

fN——粘結(jié)強度(MPa)；

d——鋼筋直徑(mm)；

L——鋼筋埋入混凝土中的長度(mm)；

P——測定的荷載值(N)。第41頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四3.影響混凝土強度的主要因素混凝土強度試驗的過程表明，正常配比的混凝土在受力破壞時主要表現(xiàn)為骨料與水泥石的粘結(jié)界面開裂或水泥石本身的開裂。因此，混凝土的強度主要取決于水泥石強度及其與骨料的粘結(jié)強度。而粘結(jié)強度又與水泥強度、水灰比及骨料的性質(zhì)有密切關(guān)系?；炷恋膹姸冗€受施工質(zhì)量、養(yǎng)護條件及齡期的影響。

第42頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四（1）水泥強度與水灰比的影響水泥強度和水灰比是影響混凝土強度的最主要因素。在水灰比不變的情況下，水泥強度越高，則硬化水泥石的強度越大，對骨料的膠結(jié)力也就越強，所配制的混凝土強度也就越高。當(dāng)用同一種水泥（品種及強度相同）時，混凝土的強度主要決定于水灰比。這一規(guī)律只適用于新拌混凝土已被充分振搗密實的情況。第43頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四混凝土的強度(fcu)與水灰比(W/C)之間呈近似雙曲線關(guān)系，可用方程fcu＝K／（W/C）表示，則fcu與C/W之間呈近似線性關(guān)系。第44頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四混凝土強度公式當(dāng)混凝土的灰水比在1.2～2.5之間時，混凝土強度與灰水比、水泥強度之間的關(guān)系可用經(jīng)驗公式（鮑羅米公式）表示：

fcu——混凝土28d齡期的抗壓強度(MPa)；

C——1m3混凝土中水泥用量(kg)；

W——1m3混凝土中水的用量(kg)；

fce——水泥的實際強度(MPa)。水泥的實際強度通常高于其強度等級的標(biāo)準(zhǔn)值(fce,k)。fce＝γc·fce，k代入，其中γc為水泥強度等級標(biāo)準(zhǔn)值的富余系數(shù)，一般取1.13；

A，B——回歸系數(shù)，它與骨料品種及水泥品種等因素有關(guān)。第45頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四回歸系數(shù)A,B的取值按JGJ/T55-2000《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》，回歸系數(shù)A，B按下列規(guī)定確定：A，B應(yīng)根據(jù)工程所使用的水泥、骨料，通過試驗由建立的水灰比與混凝土強度關(guān)系式確定；當(dāng)不具備上述試驗統(tǒng)計資料時，其回歸系數(shù)可按下表選用:系數(shù)碎石卵石A0.460.48B0.070.33第46頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四利用混凝土強度計算公式，可初步解決兩個問題：①當(dāng)水泥強度等級已經(jīng)選定，配制某一強度的混凝土?xí)r，算出應(yīng)用的水灰比近似值。②當(dāng)已知水泥強度等級及選定水灰比時，可以計算出該混凝土28d可能達到的強度。該推算公式主要適用于流動性混凝土及低流動性混凝土，對于干硬性混凝土則偏差較大。對于C60以上等級的混凝土，灰水比（膠水比）與抗壓強度之間的線性關(guān)系不夠明顯，不宜簡單套用混凝土強度計算公式。第47頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四例題

已知某混凝土所用水泥強度為36.4MPa，水灰比0.45，碎石。試估算該混凝土28天強度值。第48頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四（2）骨料的影響不同類型的粗骨料直接影響著混凝土的強度（反映在A,B系數(shù)上）。通常碎石混凝土的強度要高于卵石混凝土的強度。顆粒以近似球形或立方形的骨料對混凝土強度有利，而過多的針狀或片狀顆粒將會導(dǎo)致混凝土強度的下降。通常將混凝土中骨料質(zhì)量與水泥質(zhì)量之比稱為集灰比。在水灰比和坍落度相同的情況下，混凝土強度可隨著集灰比的增大而提高，但當(dāng)骨料過多時也會降低混凝土的強度。第49頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四（3）養(yǎng)護溫度及濕度的影響第50頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四在混凝土澆筑完畢后，應(yīng)在12h內(nèi)進行覆蓋并開始澆水。當(dāng)日平均氣溫低于5℃時不宜澆水，而應(yīng)以保濕覆蓋為主?；炷翝菜B(yǎng)護的持續(xù)時間：當(dāng)采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥時，不得少于7d；當(dāng)采用火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥或粉煤灰硅酸鹽水泥時，以及摻用緩凝型外加劑或?qū)炷劣锌節(jié)B性要求時，不得少于14d。第51頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四（4）齡期在正常養(yǎng)護條件下，混凝土的強度隨齡期的增長而不斷發(fā)展，最初7～14d內(nèi)強度發(fā)展較快，以后便逐漸緩慢。盡管通常所指強度是28d強度，但28d后強度仍在發(fā)展，只是發(fā)展速度較慢。只要溫度和濕度條件適當(dāng)，混凝土的強度增長過程很長，可延續(xù)數(shù)十年之久。第52頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護條件下，普通水泥混凝土強度的發(fā)展大致與其齡期的對數(shù)成正比例關(guān)系，可利用這種關(guān)系估算不同齡期的混凝土強度：

fn——混凝土nd齡期的抗壓強度(MPa)；

f28——混凝土28d齡期的抗壓強度(MPa)；

n——養(yǎng)護齡期(d)，且n≥3d。第53頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四（5）試驗條件對混凝土強度測定值的影響試驗條件是指檢測混凝土強度時所用試件的尺寸、形狀、表面狀態(tài)，以及試驗時的加荷速度等。試驗條件不同，會影響混凝土強度表現(xiàn)值的大小。第54頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四①試件尺寸對于相同的混凝土，當(dāng)其試件尺寸較小時，所測得的抗壓強度值較大。我國采用150mm×150mm×150mm的立方體試件作為標(biāo)準(zhǔn)試件，當(dāng)采用非標(biāo)準(zhǔn)的其他尺寸試件時，所測得的抗壓強度應(yīng)乘以下表所列的換算系數(shù)?；炷量箟簭姸仍噳K允許最小尺寸表骨料最大顆粒直徑（mm）換算系數(shù)試塊尺寸（mm）31.50.95100×100×100（非標(biāo)準(zhǔn)試塊）401.00150×150×150（標(biāo)準(zhǔn)試塊）601.05200×200×200（非標(biāo)準(zhǔn)試塊）第55頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四混凝土標(biāo)準(zhǔn)試件抗壓強度試驗破壞前后的形狀

第56頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四③試件表面狀態(tài)混凝土試件承壓面的狀態(tài)，也是影響混凝土強度的重要因素。當(dāng)試件受壓面上有油脂類潤滑劑時，試件受壓時的環(huán)箍效應(yīng)大大減小，試件將出現(xiàn)直裂破壞，測出的強度值也較低。第57頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四④加荷速度試驗時加荷速度越快，混凝土強度表現(xiàn)值也就越大。當(dāng)加荷速度超過1.0MPa/s時，這種趨勢很明顯。我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，混凝土抗壓強度的加荷速度為0.3～0.8MPa/s,且應(yīng)連續(xù)均勻地進行加荷；否則，所測得的強度值就不準(zhǔn)確。第58頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四⑤施工方法的影響若配合比相同且成型密實條件一致時，機械攪拌混凝土的強度一般要比人工攪拌時混凝土的強度提高10％左右。采用機械振搗比人工搗實要密實得多，這對低水灰比的混凝土尤為顯著。采用二次攪拌工藝，也能提高混凝土強度。這種工藝的原理是將骨料和水泥投入攪拌機后，先加少量水拌和，使骨料表面裹上一層水灰比很小的水泥漿（此稱“造殼”），以有效地改善骨料的界面結(jié)構(gòu)，從而提高混凝土的強度。這種混凝土稱為“造殼混凝土”。第59頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四

混凝土強度低屋面倒塌某縣東園鄉(xiāng)美利小學(xué)1988年建磚混結(jié)構(gòu)校舍，11月中旬氣溫已達零下十幾度，因人工攪拌振蕩，故把混凝土拌得很稀，木模板縫隙又較大，漏漿嚴(yán)重，至12月9日，施工者準(zhǔn)備內(nèi)粉刷，拆去支柱，在屋面上用手推車推卸白灰爐渣以鋪設(shè)保溫層，大梁突然斷裂,屋面塌落，并砸死屋內(nèi)兩名取暖的女小學(xué)生。大梁斷裂第60頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四4.提高混凝土強度的措施（1）采用高強度等級水泥或早強型水泥。（2）采用低水灰比的干硬性混凝土。（3）采用機械攪拌與振實等強化施工工藝。（4）采用濕熱處理養(yǎng)護措施。所謂的濕熱處理，就是提高水泥混凝土養(yǎng)生時的溫度和濕度，以加快水泥的水化，提高早期強度。常用的濕熱處理處理方法，可分為蒸汽養(yǎng)護及蒸壓養(yǎng)護兩類。第61頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四蒸汽養(yǎng)護

是將混凝土放在溫度低于100℃的常壓蒸汽中進行養(yǎng)護?；炷两?jīng)過16～20h蒸汽養(yǎng)護，其強度可達正常條件下養(yǎng)護28d強度的70%～80％。蒸汽養(yǎng)護時，是使?jié)仓玫幕炷翗?gòu)件經(jīng)1～3h時預(yù)養(yǎng)后，再在90％以上的相對濕度、60℃以上溫度的飽和水蒸汽中養(yǎng)護。蒸汽養(yǎng)護最適于摻活性混合材料水泥：礦渣水泥、火山灰水泥及粉煤灰水泥制備的混凝土，最高養(yǎng)護溫度一般可達90℃，恒溫養(yǎng)護時間不超過12h。對普通水泥或硅酸鹽水泥配制的混凝土進行蒸汽養(yǎng)護，其早期強度也能得到提高，但后期強度增長速度反而減緩，其28d強度比標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護28d的強度低10％～15％。所以用普通水泥配制的混凝上養(yǎng)護溫度不宜太高，時間不宜太長，一般養(yǎng)護溫度為60～80℃，恒溫養(yǎng)護時間5～8h為宜。第62頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四蒸壓養(yǎng)護蒸壓養(yǎng)護是將澆筑完的混凝土構(gòu)件靜停8～10h后，放在高溫高壓（通常為175℃的溫度及8個大氣壓）的壓蒸釜中進行養(yǎng)護。在高溫高壓下，水泥水化時析出的Ca(OH)2與混合材料中的活性SiO2反應(yīng)，生成結(jié)晶度較好的水化硅酸鈣，可有效地提高混凝土的強度，并加速水泥的水化與硬化。這種方法對采用摻活性混合材料水泥及摻入磨細石英砂的混合硅酸鹽水泥更為有效。第63頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四（5）摻加增強型外加劑?；炷林袚饺朐鐝妱?，可提高其早期強度。摻入減水劑尤其是高效減水劑，可大幅度減少拌合用水量，使混凝土獲得較高的強度。（6）摻入摻合料。對于某些高強混凝土，在摻入高效減水劑的同時，往往還必須摻入磨細的礦物混合材料，如優(yōu)質(zhì)粉煤灰、硅灰、沸石粉及超細礦渣粉等。第64頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四摻合料

粉煤灰SEM照片絲光沸石SEM照片硅灰SEM照片

4000×

2000×

10000×

第65頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四5.混凝土的變形性能混凝土的變形包括非荷載作用下的變形與荷載作用下的變形。非荷載作用下的變形又分為混凝土化學(xué)收縮、干濕變形及溫度變形；荷載作用下的變形又分為短期荷載作用下的變形及長期荷載作用下的變形（即徐變）。第66頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四（1）非荷載作用下的變形①化學(xué)收縮?；炷猎谟不^程中，由于水泥水化生成物的固相體積小于水化前反應(yīng)物的總體積，從而引起混凝土的體積收縮，這種收縮稱為化學(xué)收縮?；炷恋幕瘜W(xué)收縮量通常很小，一般為(4～100)×10－6mm／mm，通常對混凝土結(jié)構(gòu)幾乎沒有明顯影響，但當(dāng)其收縮量較大（水泥用量過多）時也可在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生微細裂紋，從而降低混凝土的耐久性。第67頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四②干濕變形混凝土內(nèi)部所含水分有三種形式：自由水（即孔隙水），毛細管水和凝膠體顆粒吸附水。當(dāng)后兩種水發(fā)生變化時，混凝土就會產(chǎn)生干濕變形。干縮后的混凝土若再吸水變濕時，有30％～50％的變形已不可恢復(fù)。第68頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四混凝土的干縮變形檢測方法用100mm×100mm×515mm的標(biāo)準(zhǔn)試件，在規(guī)定試驗條件下直接測得其干縮率。實際混凝土結(jié)構(gòu)的干縮率要比試驗值小。通?；炷恋母煽s率試驗值可達(3～5)×10－4；在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計時干縮率取值為(1.5～2.0)×10－4，即每1米混凝土的收縮量為0.15～0.20mm。干縮變形對混凝土危害較大，它可導(dǎo)致混凝土表面產(chǎn)生很高的拉應(yīng)力而產(chǎn)生開裂，不僅降低其結(jié)構(gòu)承載能力與安全性，而且嚴(yán)重降低混凝土的抗?jié)B、抗凍、抗侵蝕等耐久性能。第69頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四影響水泥混凝土干縮變形的因素水泥用量、細度及品種混凝土中水泥漿量愈多，其干縮率就愈大。水泥顆粒愈細，干縮也愈大。采用摻混合材料較多的水泥所配制的混凝土，比用普通水泥配制的混凝土干縮率大。水灰比當(dāng)混凝土中的水泥用量不變時，混凝土的干縮率將隨著水灰比的增大而增加?；炷羻挝挥盟康亩嗌伲彩怯绊懫涓煽s率的重要因素，一般用水量每增加1％時，干縮率增大2％～3％。骨料質(zhì)量骨料的彈性模量較大時，則其干縮率較小。吸水率較大的骨料其干縮率較大。骨料的含泥量較多時，也會增大混凝土的干縮性。通常，骨料粒徑較大且級配良好時，混凝土干縮率較小。施工質(zhì)量利用可靠的成型密實工藝和長期穩(wěn)定的保濕養(yǎng)護，可推遲混凝土干縮變形的發(fā)生和發(fā)展，但對混凝土的最終干縮率無顯著影響。第70頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四混凝土干縮縫某車間完工后發(fā)現(xiàn)頂層每個框架橫梁上都出現(xiàn)不同程度的裂縫。裂縫均于梁的上部，長約為梁高一半，裂縫上寬下窄，最大寬為0.5mm。經(jīng)設(shè)計復(fù)查，設(shè)計計算無誤；整個車間坐落于完整的砂巖地基上，沒有不均勻沉降，材料全部合格，混凝土強度滿足要求。經(jīng)了解，在頂層施工中為趕進度，把混凝土的強度等級從C20提高至C30，單位水泥用量增加了90kg，且當(dāng)時使用的砂亦恰好細度變細。原因分析：從裂縫形狀看，可知不屬荷載裂縫，為收縮變形產(chǎn)生的裂縫。原因是施工中任意提高混凝土強度，加大水泥用量，且采用細度模數(shù)小的砂，這兩方面都會使收縮增大，從而導(dǎo)致產(chǎn)生裂縫。第71頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四③溫度變形混凝土熱脹冷縮變形對于早期的混凝土結(jié)構(gòu)危害很大，尤其是對大體積混凝土。

混凝土的溫度線膨脹系數(shù)為(1.0～1.5)×10－5／℃，即溫度每升降1℃，1m長的混凝土結(jié)構(gòu)物將產(chǎn)生0.01～0.015mm的膨脹或收縮變形。

對縱長的混凝土結(jié)構(gòu)或大面積混凝土工程來說，其累計熱脹冷縮變形也可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的破壞。通常采用每隔一段距離設(shè)置一道伸縮縫，或在結(jié)構(gòu)中設(shè)置溫度鋼筋等措施，以避免其熱脹冷縮變形造成的破壞。第72頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四（2）荷載作用下的變形①混凝土的彈塑性變形第73頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四②混凝土的彈性模量采用其軸心抗壓強度(fcp)的40％作為試驗控制應(yīng)力荷載值（即σ=0.4fcp），經(jīng)四次以上反復(fù)加荷與卸荷后，測得應(yīng)力與應(yīng)變的比值，即為混凝土的彈性模量E,它在數(shù)值上與tanα相近。第74頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四影響混凝土彈性模量的因素混凝土的彈性模量隨著其強度的提高而增大。當(dāng)混凝土強度等級由C10增加到C60時，其彈性模量大致由1.75×104MPa增加到3.60×104MPa。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。混凝土的水灰比較小，或養(yǎng)護較充分且齡期較長時，混凝土的彈性模量就較大。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，混凝土彈性模量是計算鋼筋混凝土的變形、裂縫擴展及大體積混凝土的溫度應(yīng)力時所必須的參數(shù)。第75頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四③徐變徐變是指混凝土在長期恒荷載作用下，隨著時間的延長，沿著作用力的方向發(fā)生的變形。這種變形一般要延續(xù)2～3年才逐漸趨向穩(wěn)定。第76頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四混凝土產(chǎn)生徐變的原因一般認為是由于水泥石中的凝膠體在長期荷載作用下產(chǎn)生粘性流動，使凝膠孔水向毛細孔內(nèi)遷移滲透所致（滲出假說）。當(dāng)混凝土處于硬化初期時，水泥水化量很少，所含毛細孔較多，且凝膠體結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)不夠緊密，凝膠體易于在水泥石中流動，此時過早的加荷將會導(dǎo)致徐變發(fā)展較快且徐變量也較大；當(dāng)混凝土經(jīng)充分硬化后，水泥水化量較多，毛細孔相對較少，凝膠體結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)已較緊密，毛細孔抗變形能力與凝膠體抗流變能力均較高，此時加荷時混凝土的徐變發(fā)展緩慢且徐變量也較小。第77頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四徐變的影響因素混凝土徐變是其水泥石中毛細孔相對數(shù)量的函數(shù)。毛細孔數(shù)量越多，混凝土的徐變越大，反之亦然。因此，當(dāng)混凝土的水灰比較小，硬化齡期較長時，其中毛細孔含量就較少，徐變量也就較小。混凝土經(jīng)充分濕養(yǎng)護后，其中毛細孔數(shù)量顯著減少，內(nèi)部凝膠體結(jié)構(gòu)較密實，則其徐變量也較小?；炷林泄橇嫌昧枯^多，且骨料彈性模量較大、級配較好及最大粒徑較大時，則徐變量較小。第78頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四徐變的影響混凝土徐變對結(jié)構(gòu)物的影響有利也有弊。有利方面：徐變可消除混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)力集中，通過應(yīng)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；對大體積混凝土結(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。不利方面：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。第79頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四5.4.2硬化混凝土的耐久性混凝土的耐久性是指混凝土抵抗環(huán)境條件的長期作用，并保持其穩(wěn)定良好的使用性能和外觀完整性，從而維持混凝土結(jié)構(gòu)安全、正常使用的能力。氯離子腐蝕

酸雨腐蝕被腐蝕的混凝土第80頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四1.混凝土抗?jié)B性混凝土抗?jié)B性是指混凝土抵抗液體（水、油、溶液等）壓力滲透作用的能力。水灰比大小是影響混凝土中水泥石抗?jié)B性的最主要因素。第81頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四抗?jié)B等級（P）抗?jié)B等級是以28d齡期的標(biāo)準(zhǔn)試件，按標(biāo)準(zhǔn)試驗方法進行試驗時所能承受的最大水壓力來確定。GB50164《混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》根據(jù)混凝土試件在抗?jié)B試驗時所能承受的最大水壓力（混凝土抗?jié)B試驗時一組6個試件中4個試件未出現(xiàn)滲水時的最大水壓力），將混凝土的抗?jié)B等級劃分為P4、P6、P8、P10、P12等五個等級，分別表示混凝土可抵抗0.4MPa，0.6MPa，0.8MPa，1.0MPa及1.2MPa的靜水壓力而不滲透。在工程設(shè)計時，應(yīng)依據(jù)工程實際所承受的水壓大小來選擇抗?jié)B等級。第82頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四試配時應(yīng)采用水灰比最大的配合比作抗?jié)B試驗:其抗?jié)B試驗結(jié)果應(yīng)符合下式要求：Pt≥P/10＋0.2式中P——設(shè)計要求的抗?jié)B等級抗?jié)B等級最大水灰比C20～C30C30以上P60.600.55P8～P120.550.50>P120.500.45第83頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四影響抗?jié)B性的因素水灰比：水灰比越大，其抗?jié)B性越差。骨料的最大粒徑：在水灰比相同時，混凝土骨料的最大粒徑越大，其抗診性能越差。養(yǎng)護方法：蒸汽養(yǎng)護的混凝土，其抗?jié)B性較潮濕養(yǎng)護的混凝土要差。在干燥條件下，混凝土早期失水過多，容易形成收縮裂隙，因而降低混凝土的抗?jié)B性。水泥品種：水泥的細度越大，水泥硬化體孔隙率越小，強度就越高，則其抗?jié)B性越好。外加劑：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。摻合料：在混凝土中加入摻合料，可提高混凝土的密實度、細化孔隙，從而提高混凝土的抗?jié)B性。第84頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四2.混凝土抗凍性混凝土抗凍性是指混凝土在飽水狀態(tài)下，能經(jīng)受多次凍融循環(huán)而不破壞，同時也不嚴(yán)重降低強度的性能?；炷恋目箖鲂猿Ｓ每箖龅燃壉硎??；炷恋目箖龅燃壥且?8d齡期的混凝土標(biāo)準(zhǔn)試件，在飽水后承受反復(fù)凍融循環(huán)，以其抗壓強度損失不超過25％，質(zhì)量損失不超過5％時，混凝土所能承受的最多的凍融循環(huán)次數(shù)來表示。常用混凝土的抗凍等級有F10,F15,F25,F50,F100,F150,F200,F250和F300等九個等級；例如其中F150表示混凝土在滿足上述條件的情況下，能夠承受凍融循環(huán)的次數(shù)不少于150次。第85頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四混凝土的抗凍性與其內(nèi)部孔隙等缺陷的數(shù)量、孔隙特征、孔隙內(nèi)充水程度、環(huán)境溫度降低的程度及速度等有關(guān)。當(dāng)混凝土的水灰比較小、密實度較高、含封閉小孔較多、或開口孔中充水不滿時，則其抗凍性好。可見，提高混凝土抗凍性應(yīng)提高其密實度或改善其孔結(jié)構(gòu)。工程實際中，混凝土的抗凍等級應(yīng)根據(jù)氣候條件或環(huán)境溫度、混凝土所處部位，以及可能遭受凍融循環(huán)的次數(shù)等因素來確定。對于有抗凍要求的混凝土，通常要求其水灰比較小，且應(yīng)采用質(zhì)量可靠的原材料及良好的配比，還可通過摻加引氣劑或引氣型減水劑等手段，使混凝土中含有適量封閉孔隙，以顯著提高其抗凍性。第86頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四3.混凝土的抗侵蝕性造成混凝土被腐蝕的形式主要是軟水侵蝕、硫酸鹽侵蝕、鎂鹽侵蝕、碳酸侵蝕、一般酸侵蝕和強堿侵蝕等。在海岸與海洋混凝土工程中，海水對混凝土的侵蝕作用除了化學(xué)作用外，尚有反復(fù)干濕的物理作用、鹽分在混凝土內(nèi)的結(jié)晶與聚集、海浪的沖擊磨損、海水中氯離子對混凝土內(nèi)鋼筋的銹蝕作用等。這些綜合侵蝕作用將會加劇混凝土的破壞速度?；炷恋目骨治g性與所用水泥品種、混凝土的密實程度及缺陷等有關(guān)。第87頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四為保證混凝土的耐久性，還應(yīng)限制其中侵蝕性較強的氯化物含量，因此，《混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB50164)要求，混凝土中的氯化物總含量，以氯離子含量計應(yīng)符合下列規(guī)定：①對素混凝土，不得超過水泥質(zhì)量的2％；②對處于干燥環(huán)境或有防潮措施的鋼筋混凝土，不得超過水泥質(zhì)量的1％；③對處于潮濕而不含有氯離子環(huán)境中的鋼筋混凝土，不得超過水泥質(zhì)量的0.3％；④對在潮濕并含有氯離子環(huán)境中的鋼筋混凝土，不得超過水泥質(zhì)量的0.1％；⑤對于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土及處于易侵蝕環(huán)境中的鋼筋混凝土，不得超過水泥質(zhì)量的0.06％。第88頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四4.混凝土的碳化混凝土的碳化是指在濕度相宜時，混凝土內(nèi)水泥石中的氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并生成碳酸鈣和水的過程，該過程也稱為混凝土的中性化?；炷恋奶蓟疃却笾屡c其碳化時間的平方根成正比，可用下式表示：

D——混凝土碳化深度(mm)；

t——混凝土碳化時間(d)；

α——碳化速度系數(shù)。第89頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四碳化對混凝土性能的影響碳化不利影響：主要是堿度降低，減弱了強堿環(huán)境對鋼筋的保護作用。致使混凝土保護層產(chǎn)生開裂。碳化作用會增加混凝土的收縮，引起混凝土表面產(chǎn)生拉應(yīng)力而出現(xiàn)微細裂縫，從而降低混凝土的抗拉、抗折強度及抗?jié)B能力。碳化有利影響：碳化作用可提高混凝土碳化層的密實度，并對提高其強度與硬度有利。如混凝土預(yù)制基樁就可以利用碳化作用來提高樁的表面硬度。第90頁，共103頁，2023年，2月20日，星期四影響混凝土碳化速度的主要因素二氧化碳濃度高，混凝土碳化速度快；當(dāng)環(huán)境的相對濕度為50％～75％時，混凝土碳化速度最快，當(dāng)相對濕度小于25％或在水中時，碳化將停止；普通硅酸鹽水泥堿度高，故其抗碳化能力優(yōu)于摻混合材料的水泥，且隨水泥中混合材料