【正文】 0。20世紀(jì)初，有人發(fā)表了水灰比等學(xué)說，初步奠定了混凝土強(qiáng)度的理論基礎(chǔ)。以后，相繼出現(xiàn)了輕集料混凝土、加氣混凝土及其他混凝土，各種混凝土外加劑也開始使用。60年代以來，廣泛應(yīng)用減水劑，并出現(xiàn)了高效減水劑和相應(yīng)的流態(tài)混凝土；高分子材料進(jìn)入混凝土材料領(lǐng)域，出現(xiàn)了聚合物混凝土；多種纖維被用于分散配筋的纖維混凝土。現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)也越來越多地應(yīng)用于混凝土材料科學(xué)的研究。1．混凝土橋隧工程應(yīng)用概況及混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)的意義 混凝土橋隧工程的應(yīng)用概述混凝土橋梁與隧道工程等都用到混凝土?；炷猎谕聊竟こ讨械牡匚辉絹碓绞艿角嗖A。已逐漸向高強(qiáng)、高性能、多功能和智能化發(fā)展。用它建造的混凝土結(jié)構(gòu)也趨于大型化和復(fù)雜化。 . 混凝土的檢測(cè)本次檢測(cè)手段主要采用無損檢測(cè)、回彈法、2．影響混凝土強(qiáng)度的主要因素探討混凝土是由膠凝材料、水、粗、細(xì)骨料，必要時(shí)摻入一定數(shù)量的化學(xué)外加劑和礦物混合材料，按適當(dāng)?shù)谋壤渲?，?jīng)均勻攪拌，密實(shí)成型和養(yǎng)護(hù)，硬化而成的人造石材?；炷磷鳛槟壳笆褂米顝V泛的結(jié)構(gòu)材料之一，它的質(zhì)量直接關(guān)系到工程的質(zhì)量、使用壽命以及人民的生命、財(cái)產(chǎn)的安全?；炷辽a(chǎn)供應(yīng)是一個(gè)連續(xù)過程，但混凝土又是一種成品后不能馬上被后續(xù)檢驗(yàn)工作完全證實(shí)是否合格而要立即澆筑使用的產(chǎn)品。在它的生產(chǎn)過程中常受不同方面因素影響，均會(huì)使生產(chǎn)出的混凝土質(zhì)量產(chǎn)生變異。我國(guó)正處于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的高峰期，如果在生產(chǎn)過程中對(duì)質(zhì)量不夠重視，將會(huì)帶來巨大的損失。 硬化后的混凝土在未受到外力作用之前，由于水泥水化造成的化學(xué)收縮和物理收縮引起砂漿體積的變化，在粗骨料與砂漿界面上產(chǎn)生了分布極不均勻的拉應(yīng)力，從而導(dǎo)致界面上形成了許多微細(xì)的裂縫。另外，還因?yàn)榛炷脸尚秃蟮拿谒饔?，某些上升的水分為粗骨料顆粒所阻止，因而聚集于粗骨料的下緣，混凝土硬化后就成為界面裂縫。當(dāng)混凝土受力時(shí)，這些預(yù)存的界面裂縫會(huì)逐漸擴(kuò)大、延長(zhǎng)并匯合連通起來，形成可見的裂縫，致使混凝土結(jié)構(gòu)喪失連續(xù)性而遭到完全破壞。強(qiáng)度試驗(yàn)也證實(shí)，正常配比的混凝土破壞主要骨料與水泥石的界面發(fā)生破壞。所以，混凝土的強(qiáng)度主要取決于水泥石強(qiáng)度及其與骨料的粘結(jié)強(qiáng)度。而粘結(jié)強(qiáng)度又與水泥強(qiáng)度等級(jí)、水灰比及骨料的性質(zhì)有密切關(guān)系，此外混凝土的強(qiáng)度還受施工質(zhì)量、養(yǎng)護(hù)條件及齡期的影響。水泥強(qiáng)度等級(jí)和水灰比是決定混凝土強(qiáng)度最主要的因素，也是決定性因素。水泥是混凝土中的活性組分，在水灰比不變時(shí)，水泥強(qiáng)度等級(jí)愈高，則硬化水泥石的強(qiáng)度愈大，對(duì)骨料的膠結(jié)力就愈強(qiáng)，配制成的混凝土強(qiáng)度也就愈高。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。因從理論上講，水泥水化時(shí)所需的結(jié)合水，一般只占水泥質(zhì)的23%左右，但在拌制混凝土拌合物時(shí)，為了獲得施工所需要的的流動(dòng)性，常需多加一些水，如常用的塑性混凝土。當(dāng)混凝土硬化后，多余的水分就殘留在混凝土中或蒸發(fā)后形成氣孔或通道，大大減小了混凝土抵抗荷載的有效斷面，而且可能在孔隙周圍引起應(yīng)力集中。因此，在水泥強(qiáng)度等級(jí)相同的情況下，水灰比愈小，水泥石的強(qiáng)度愈高，與骨料粘結(jié)力愈大，混凝土強(qiáng)度也愈高。但是，如果水灰比過小，拌合物過于干稠，在一定的施工振搗條件下，混凝土不能被振搗密實(shí)，出現(xiàn)較多的蜂窩孔洞，反將導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度嚴(yán)重下降. 根據(jù)工程實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)，可建立如下的混凝土強(qiáng)度與水灰比、水泥強(qiáng)度等因素之間的線形經(jīng)驗(yàn)公式： fcu=αafce(C/Wαb)式中 fcu——混凝土28d齡期的抗壓強(qiáng)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(shí)際強(qiáng)度（MPa），水泥廠為保證水泥廠出廠強(qiáng)度，所生產(chǎn)水泥的實(shí)際強(qiáng)度要高于其強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值（fce,k ），在無法取得水泥實(shí)際強(qiáng)度數(shù)據(jù)時(shí)，可用式fce = γc fce,k代入，其中 γc 為水泥強(qiáng)度值的富余系數(shù)（）； αa、αb——回歸系數(shù)，與骨料品種及水泥品種等因素有關(guān)，其數(shù)值通過試驗(yàn)求得，若無試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)資料，則可按《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ/T55—2000）提供的 αa、αb 系數(shù)取用： 碎石αa= αb = 卵石αa= αb = 以上的經(jīng)驗(yàn)公式，一般只使用于流動(dòng)性混凝土及低流動(dòng)性混凝土，對(duì)于干硬性混凝土則不適用。利用混凝土強(qiáng)度公式，可根據(jù)所用的水泥強(qiáng)度 和水灰比來估計(jì)所配制混凝土的強(qiáng)度，也可根據(jù)水泥強(qiáng)度和要求的混凝土強(qiáng)度和要求的混凝土強(qiáng)度等級(jí)來計(jì)算應(yīng)采用的水灰比。當(dāng)骨料級(jí)配良好、砂率適當(dāng)時(shí)，由于組成了堅(jiān)強(qiáng)密實(shí)的骨架，有利于混凝土強(qiáng)度的提高。如果混凝土骨料中有害雜質(zhì)較多，品質(zhì)低，級(jí)配不好時(shí)，會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度。 由于碎石表面粗糙有棱角，提高了骨料與水泥砂漿之間機(jī)械嚙合力和粘結(jié)力，所以在原材料坍落度相同的條件下，用碎石拌制的混凝土比用卵石的強(qiáng)度要高。 骨料的強(qiáng)度影響混凝土的強(qiáng)度，一般骨料強(qiáng)度越高，所配制的混凝土強(qiáng)度越高，這在低水灰比和配制高強(qiáng)度混凝土?xí)r，特別明顯。骨料粒形以三維長(zhǎng)度相等或相近的球形或立方體形為好，若含有較多扁平或細(xì)長(zhǎng)顆粒，會(huì)增加混凝土的空隙率，擴(kuò)大混凝土中骨料的表面積，增加混凝土的薄弱環(huán)節(jié)，導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度下降?；炷翉?qiáng)度是一個(gè)漸進(jìn)發(fā)展的過程，其發(fā)展的程度和速度取決于了水泥的水化狀況，而溫度和濕度是影響水泥水化速度和程度的重要因素。因此。混凝土成型后，必須在一定時(shí)間內(nèi)保持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸?，以使水泥充分水化，這就是混凝土的養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)溫度高，水泥水化速度加快，混凝土強(qiáng)度的發(fā)展也快；反之，在低溫下混凝土強(qiáng)度發(fā)展遲緩，如圖2所示。當(dāng)溫度降至冰點(diǎn)以下時(shí)，則由于混凝土中的水分大部分結(jié)冰，不但水泥停止水化，強(qiáng)度停止發(fā)展，而且由于混凝土孔隙中的水結(jié)冰，產(chǎn)生體積膨脹（約9%），而對(duì)孔壁產(chǎn)生相當(dāng)大的壓應(yīng)力（可達(dá)100MPa），從而使硬化中的混凝土結(jié)構(gòu)遭到破壞，導(dǎo)致混凝土已獲得的強(qiáng)度受到損失。同時(shí)，混凝土早期強(qiáng)度低，更容易凍壞。因?yàn)樗撬嗨磻?yīng)的必要條件，只有周圍環(huán)境濕度適當(dāng)，水泥水化反應(yīng)才能不斷地順利進(jìn)行，使混凝土強(qiáng)度得到充分發(fā)展。如果濕度不夠，水泥水化反應(yīng)不能正常進(jìn)行，甚至停止水化，會(huì)嚴(yán)重降低混凝土強(qiáng)度。圖3為潮濕養(yǎng)護(hù)對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響。水泥水化不充分，還會(huì)促使混凝土結(jié)構(gòu)疏松，形成干縮裂縫，增大滲水性，從而影響混凝土的耐久性。為此，施工規(guī)范規(guī)定，在混凝土澆注完畢后，應(yīng)在12h內(nèi)進(jìn)行覆蓋，以防止水分蒸發(fā)。在夏季施工的混凝土，要特別注意澆水保濕。使用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥和礦渣水泥時(shí)，澆水保濕應(yīng)不少于7d；使用火山灰水泥和粉煤灰水泥或在施工中摻用緩凝型外加劑或混凝土有抗?jié)B要求時(shí)，保濕養(yǎng)護(hù)應(yīng)不少于14d。 齡期是指混凝土在正常養(yǎng)護(hù)條件下所經(jīng)歷的時(shí)間。在正常養(yǎng)護(hù)的條件下，混凝土的強(qiáng)度將隨齡期的增長(zhǎng)而不斷發(fā)展，最初714d內(nèi)強(qiáng)度發(fā)展較快，以后逐漸緩慢，28d達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。28d后強(qiáng)度仍在發(fā)展，其增長(zhǎng)過程可延續(xù)數(shù)十年之久。混凝土強(qiáng)度與齡期的關(guān)系從圖3也可看出。 普通水泥制成的混凝土，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下，混凝土強(qiáng)度的發(fā)展，大致與其齡期的常用對(duì)數(shù)成正比關(guān)系（齡期不少于3d）：fn/f28=lgn/lg28式中 fn ——nd齡期混凝土的抗壓強(qiáng)度（MPa）。 f28 ——28d齡期混凝土的抗壓強(qiáng)度（MPa）； n ——養(yǎng)護(hù)齡期（d），n≥3。 根據(jù)上式，可以由所測(cè)混凝土的早期強(qiáng)度，估算其28d齡期的強(qiáng)度。或者，可由混凝土的28d強(qiáng)度，推算28d前混凝土達(dá)到某一強(qiáng)度需要養(yǎng)護(hù)的天數(shù)，如確定混凝土拆摸、構(gòu)件起吊、放松預(yù)應(yīng)力鋼筋、制品養(yǎng)護(hù)、出廠等日期。但由于影響強(qiáng)度的因素很多，故按此式計(jì)算的結(jié)果只能作為參考。 試驗(yàn)條件是指試件的尺寸、形狀、表面狀態(tài)及加荷速度。試驗(yàn)條件不同，會(huì)影響混凝土強(qiáng)度的試驗(yàn)值。（1）試件尺寸相同的混凝土試件的尺寸越小，測(cè)得的強(qiáng)度越高。試件尺寸影響強(qiáng)度的主要原因，是試件尺寸大時(shí)，內(nèi)部孔隙、缺陷等出現(xiàn)的幾率也大，導(dǎo)致有效受力面積減小及應(yīng)力集中，從而引起強(qiáng)度的降低。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，