【正文】 ) 混凝土抗彎強(qiáng)度 ( fcf ) 道路路面或機(jī)場跑道用混凝土，是以抗彎強(qiáng)度（或稱抗折強(qiáng)度）為主要設(shè)計指標(biāo)。在保證足夠濕度情況下，不同養(yǎng)護(hù)溫度，其結(jié)果也不相同。如試件尺寸，表面的平整度，加荷速度以及溫濕度等，測定時，要嚴(yán)格遵照試驗規(guī)程的要求進(jìn)行，保證試驗的準(zhǔn)確性?；瘜W(xué)收縮是不可恢復(fù)的，可使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生微細(xì)裂縫?；炷猎谟不跗?，水泥水化放出較多的熱量，而混凝土是熱的不良導(dǎo)體，散熱很慢，使混凝土內(nèi)部溫度升高，但外部混凝土溫度則隨氣溫下降，致使內(nèi)外溫差達(dá) 50～ 70℃，造成內(nèi)部膨脹及外部收縮，使外部混凝土產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力，嚴(yán)重時使混凝土產(chǎn)生裂縫。 ? ③，早期養(yǎng)護(hù)溫度較低的混凝土具有較大的彈性模量。抗?jié)B等級是以 28ｄ齡期的標(biāo)準(zhǔn)抗?jié)B 試件，按規(guī)定方法試驗，以不滲水時所能承受的最大水壓力來表示，劃分為 P P P P P12 等等級，它們分別表示能抵抗 、 、 、 、 MPa 的水壓力而不滲透。 ? 混凝土的抗?jié)B性 混凝土的抗?jié)B性是指混凝土抵抗壓力水滲透的能力。 按我國 GBJ81 一 85 的規(guī)定，混凝上彈性模量的測定，是采用 150ｍｍ 150ｍｍ 300mm 的棱柱體試件，取其軸心抗壓強(qiáng)度值的 40％作為試驗控制應(yīng)力荷載值，經(jīng) 4~5 次反復(fù)加荷和卸荷后，測得應(yīng)力與應(yīng)變的比值，即為混凝土的彈性模量。 影響混凝土干縮的因素有：水泥品種和細(xì)度、水泥用量和用水量等。 ?蒸壓養(yǎng)護(hù)混凝土在 175℃溫度和８個大氣壓的蒸壓釜中進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。 ?（ 4）施工質(zhì)量 施工質(zhì)量的好壞對混凝土強(qiáng)度有非常重要的影響。 根據(jù)大量試驗建立 的混凝土強(qiáng)度公式： ?式中 fcu,0——混凝土 28 天抗壓強(qiáng)度 , ＭＰ a； fce——水泥的實際強(qiáng)度 ,ＭＰ a； Ｃ／Ｗ ——灰水比； Ｃ ——每立方米混凝土中水泥用量 , kg。 ?(2)軸心抗壓強(qiáng)度（ fcp） 為了使測得的混凝土強(qiáng)度接近于混凝土結(jié)構(gòu)的實際情況，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)計算中，計算軸心受壓構(gòu)件（例如柱子、衍架的腹桿等）時，都是采用混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度作為依據(jù)。也可參照表 47(p105 表 422)選用。若水泥漿過多，超過骨料表面的包裹限度，就會出現(xiàn)流漿現(xiàn)象，這既浪費(fèi)水泥又降低混凝土的性能；如水泥漿過少，達(dá)不到包裹骨料表面和填充空隙的目的，使粘聚性變差，流動性低，不僅產(chǎn)生崩塌現(xiàn)象，還會使混凝土的強(qiáng)度和耐久性降低。坍落度越大，則混凝土拌合物的流動性越大。污水、 PH 值小于４的酸性水、含硫酸鹽（按ＳＯ 3 計）超過水重 １％的水均不得使用，在對水質(zhì)有疑問時可將該水與潔凈水分別制成混凝土試塊，然后進(jìn)行強(qiáng)度對比試驗，如果用該水制成的試塊強(qiáng)度不低于潔凈水制成的試塊強(qiáng)度，就可用此水來拌制混凝土。 ?（ 2）骨料的堅固性 ?骨料的堅固性是指在氣候、 外力和其他物理力學(xué)因素作用（如凍融循環(huán)作用）下骨料抗碎裂的能力。級配試驗采用篩分法測定，即用 、 、 、 、 、 、 、 、 、 和 90ｍｍ等十二種孔徑的圓孔篩進(jìn)行篩分。普通混凝土用砂的細(xì)度模數(shù)一般 .在 ～ 之間較為適宜。 ?2. 細(xì)骨料 ?由自然風(fēng)化、水流搬運(yùn)和分選、堆積形成的、粒徑小于 （砂）稱為細(xì)骨料。它是在抹面的同時，經(jīng)各種加工處理而獲得特殊的飾面形式，以滿足審美需要的一種表面裝飾。一般混合砂漿約為： 260～ 300 kg／ｍ ３ ，水泥砂漿約為 270～330 kg／ｍ ３ 。計算公式如下： 式中 Ｑ c——每立方米砂漿中水泥用量（㎏） Ａ 、 Ｂ —— 砂 漿 的 特 征 系 數(shù) ， A= ， B=－ 各地區(qū)也可用本地區(qū)試驗資料確定Ａ、Ｂ值，統(tǒng)計用的試驗組數(shù)不得少于 30 組。 （ 2）砂漿的保水性 攪拌好的砂漿在運(yùn)輸、停放和使用過程中，阻止水分與固體料之間、細(xì)漿體與集料之間相互分離，保持水分的能力為砂漿的保水性。 （ 1）膠結(jié)料及摻加料 砌筑砂 漿常用的膠凝材料有水泥、石灰膏、建筑石膏等。 化學(xué)作用包括大氣、環(huán)境水以及使用條件下酸、堿、鹽等液體或有害氣體對材料的侵蝕作用。韌性以試件破壞時單位面積所消耗的功表示。 除個別材料以外，多數(shù)材料在溫度升高時體積膨脹，溫度下降時體積收縮。 材料的抗凍等級可分為Ｆ 1Ｆ 2Ｆ 50、Ｆ 100、Ｆ 200 等，分別 表示此材料可承受 15 次、 25次、 50 次、 100 次、 200 次的凍融循環(huán)。前者是材料的吸濕過程，后者是材料的干燥過程。 材料具有親水性或憎水性的根本原因在于材料的分子結(jié)構(gòu)。因為大多數(shù)材料的表觀體積中包含有內(nèi)部孔隙，其孔隙的多少，孔隙中是否含有水及含水的多少，均可能影響其總質(zhì)量（有時還影響其表觀體積）。 亞微觀結(jié)構(gòu) 亞微觀結(jié)構(gòu)也稱作細(xì)觀結(jié)構(gòu)，是介于微觀結(jié)構(gòu)和宏觀結(jié)構(gòu)之間的結(jié)構(gòu)形式。宏觀構(gòu)造，按孔隙尺寸可以分為： （ 1）致密結(jié)構(gòu)，基本上是無孔隙存在的材料。 ： 無機(jī)材料：金屬材料： 黑色金屬材料 —— 鋼、鐵 有色金屬材料 —— 鋁、銅、 合金 非金屬材料：天然石材 —— 大理石、花崗石 陶瓷和玻璃 —— 磚、瓦、衛(wèi)生陶瓷、 玻璃 無機(jī)膠凝材料 —— 石灰、石膏、水玻璃 砂漿、混凝土 —— 水泥、砂漿、混凝土 有機(jī)材料： 木材、瀝青、塑料、涂料、油漆 復(fù)合材料：金屬與非金屬復(fù)合 —— 鋼筋混凝土、鋼纖維 混凝土 有機(jī)與無機(jī)復(fù)合 —— 玻璃鋼、瀝青混凝土、聚合物混凝土 2. 按用途分類 結(jié)構(gòu)材料：磚、石材、砌塊、鋼材、混凝土 防水材料：瀝青、塑料、橡膠、金屬、 聚乙烯膠泥 飾面材料：墻面磚、石材、彩鋼板、 彩色混凝土 吸音材料：多孔石膏板、塑料吸音板、 膨脹珍珠巖 絕熱材料 : 塑料、橡膠、泡沫混凝土 衛(wèi)生工程材料：金屬管道、塑料、陶瓷 二 .建筑材料的發(fā)展： 隨生產(chǎn)力發(fā)展而發(fā)展 原始時代 —— 天然材料：木材、巖石、竹、粘土 石器、鐵器時代 —— 金字塔（ 20203000 BC)：石材、石灰、石膏 萬里長城 （ 200 BC):條石、大磚、石灰砂漿 布達(dá)拉宮 ：石材、石灰砂漿 羅馬園劇場 （ 7080 AC):石材、石灰砂漿 18世紀(jì)中葉 —— 鋼材、水泥 (,1824） 19世紀(jì) —— 鋼筋混凝土（ 18901892）； 中國， 1898 20世紀(jì) —— 預(yù)應(yīng)力混凝土、高分子材料 21世紀(jì) —— 輕質(zhì)、高強(qiáng)、節(jié)能、高性能綠色建材 三 . 建筑材料在國民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用 材料費(fèi)用一般占建筑工程總造價 的 5070%； “十五”期間我國全社會固定資產(chǎn)投資總規(guī)模為 22～ 24萬億元。 相組成 材料中結(jié)構(gòu)相近性質(zhì)相同的均勻部分。 晶體結(jié)構(gòu)的特征是其內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)（離子、原子、分子）按照特定的規(guī)則在空間周期性排列。含孔材料則必須磨細(xì)后采用排開液體的方法來測定其體積。ρ 0， —材料的堆積密度 空隙率的大小反映了散粒材料的顆?；ハ嗵畛涞闹旅艹潭?。材料內(nèi)與外界連通的細(xì)微孔隙愈多，其吸水率就愈大。隨著凍融循環(huán)的反復(fù)，材料的破壞作用逐步加劇，這種破壞稱為凍融破壞。K) 熱阻的倒數(shù)１／Ｒ稱為材料層（墻體或其它圍護(hù)結(jié)構(gòu)）的傳熱系數(shù)。脆性材料的 另一特點(diǎn)是抗壓強(qiáng)度高而抗拉、抗折強(qiáng)度低。在寒冷地區(qū)，凍融變化對材料會起著顯著的破壞作用。 ?解 ?該石材的軟化系數(shù)為 : 第三章 建筑砂漿 砂漿是由膠結(jié)料、細(xì)骨料、摻加料和水按照適當(dāng)比例配制而成的建筑材料。表示砂漿流動性大小的指標(biāo)是沉入度，它是以砂漿稠度儀測定的，其單位為ｍｍ。計算公式如下： 式中 fm——砂漿 28ｄ抗壓強(qiáng)度（ MPa）； ｆ ce—水泥的實測強(qiáng)度（ MPa）； C/W—灰水比。 Ｑ D—每立方米砂漿的摻加料用量，精確至１㎏；石灰、粘土膏使用時的稠度為 120 士 5ｍｍ；對于不同稠度的石灰膏，可按表 54 進(jìn)行換算。 砂漿常用的纖維增強(qiáng)材料有麻刀、紙筋、稻草、玻璃纖維等。水泥品種的選擇，應(yīng)當(dāng)根據(jù)混凝土工程性質(zhì)與特點(diǎn)，工程的環(huán)境條件及 施工條件，結(jié)合各種水泥特性進(jìn)行合理的選擇。篩分析的方法，是用一套孔徑（凈尺寸）為 、 、 、 、 、 ㎜的標(biāo)準(zhǔn)篩，將 500g 的干砂試樣由粗到細(xì)依次過篩，然后稱得各篩余留在各個篩上的砂的重量，并計算出各篩上的分計篩余百分率 ai 及累計篩余百分率Ａ i（各 個篩和比該篩粗的所有分計篩余百分率之和）。根據(jù)我國鋼筋混凝土施工規(guī)范規(guī)定：混凝土用粗骨料的最大粒徑不得大于結(jié)構(gòu)物最小斷面的短邊長度的１／４；不得大于鋼筋最小凈距的 ３／４。石子抗壓強(qiáng)度與設(shè)計要求的 混凝土強(qiáng)度等級之比，不應(yīng)低于 。如配合比設(shè)計是以干骨料作基準(zhǔn)的，確定用水量時應(yīng)考慮補(bǔ)充干骨料的吸水；當(dāng)骨料是潤濕態(tài)時，確定用水量時又應(yīng)考慮扣除骨料的表面水。在工地和試驗室，通常是測定拌合物的流動性，并輔以直觀經(jīng)驗評定粘聚性和保水性。表４－ 5（ p102 表４－ 19)列出《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范》（ GB502041992）關(guān)于坍落度選擇的規(guī)定。如要保持一定 的流動性，則要多加水泥漿，耗費(fèi)水泥。而立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（ fcu,k）是按數(shù)理統(tǒng)計方法確定，具有不低于９５％保證率的立方體抗壓強(qiáng)度。試驗證明，混凝土強(qiáng)度，隨水灰比增大而降低，呈曲線關(guān)系，而混凝土強(qiáng)度與灰水比呈直線關(guān)系 ?（圖 4－ 3）?；炷恋某墒於仁侵富炷了?jīng)歷的時間和溫度的乘積的總和，單位為 h蒸汽養(yǎng)護(hù)就是將成型后的混凝土制品放在 100℃以下的常壓蒸汽中進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。這是由于凝膠體中膠體粒子的吸附水膜增厚，膠體粒子間距離增大所致。此時，變形增大的速度進(jìn)一步加快，荷載一變形曲線明顯地彎向變形軸方向（圖中曲線ＢＣ段）。對大體積混凝土，徐變能消除一部分由溫度變形所產(chǎn)生的破壞應(yīng)力。 混凝土抗凍性一般以抗凍等級表示。 ?（ 3）徐變 混凝土在恒定荷載長期作用下，隨時間增長而沿受力方向增加的非彈性變形，稱為混凝土的徐變。 ? 混凝土在荷載作用下的變形 （ 1）混凝土的受壓變形與破壞特征 硬化后的混凝土在未施加荷載前，由于水泥水化造成的化學(xué)收縮和物理收縮引起的砂漿體積的變化，在粗骨料與砂漿界面上產(chǎn)生了拉應(yīng)力，同時混凝土成型后的泌水聚積于粗骨料的下緣，混凝土硬化后形成為界面裂縫。 預(yù)防塑性收縮開裂的方法是降低混凝土表面失水速率，采取防風(fēng)、降溫等措施。 ?（ 2）摻用混凝土外加劑 在混凝土中摻入減水劑，可減少用水量，提高混凝土強(qiáng)度；摻入早強(qiáng)劑，可提高混凝土的早期強(qiáng)度。Ｃ以下時，硬化不但停止，且具有冰凍破壞的危險。在配合比相同的條件下，所用的水泥標(biāo)號越高，制成的混凝土強(qiáng)度也越高。拌合物拌制后，隨時間延長，流動性減小；溫度越高，水分丟失越快，坍落度損失越大。當(dāng)用水量一定時，水泥用量適當(dāng)變化（增減 50～ 100 ㎏／ｍ 3 ）時，基本上不影響混凝土拌合物的流動性，即流動性基本上保持不變。此時可認(rèn)為混凝土混合物已密實。流動性的大小取決于混凝土拌合物中用水量或水泥漿含量的多少。 ?水泥混凝土用粗骨料中有害雜質(zhì)的含量，應(yīng)符合 GB/T146852020 的規(guī)定，見表 44 ? 骨料的飽和面干吸水率 ?骨料的幾種含水狀態(tài)如圖４－ 2 所示。由間斷級配制成的混凝土，可以節(jié)約水泥。 ?3. 粗骨料 ?粒徑大于 （卵石和碎石）。在混凝土中砂粒之間的空隙是由水泥漿所填充，為達(dá)到節(jié)約水泥和提高強(qiáng)度的目的，就應(yīng)盡量減小砂粒之間的空隙。材料組成經(jīng)濟(jì)合理、生產(chǎn)制作節(jié)約能源。 解 根據(jù)已知條件，施工水平一般的 M10 砂漿的標(biāo)準(zhǔn)差σ = MPa（表 53），則此砂漿的試配強(qiáng)度為 fm， 0=f2 + =10+ = MPa 計算水泥用量 由 A=， B=－ Qc = 1000（ +） / = 271 kg/m3 計算石灰膏用量Ｑ D QA= 330 ㎏ Ｑ D＝Ｑ Ａ 一 Qc = 330－ 271 = 59 kg/m3 ?查表 54 得稠度為 100 mm 石灰膏換算為 120ｍｍ時需乘以 ，則應(yīng)摻加石灰膏量為 59 = 57 kg/m3 砂