【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 特征 ： 表面粗糙、棱角多，在水泥用量和用水量 相同時(shí)，強(qiáng)度高（如碎石＞卵石）。 粗集料的表面潔凈程度 ： 表面含雜質(zhì)，強(qiáng)度降低。 粗集料的最大粒徑： 粒徑過(guò)大，粘結(jié)面減小，界面強(qiáng)度降低； 同時(shí)因不易振搗密實(shí)，強(qiáng)度降低。 集料的級(jí)配： 連續(xù)級(jí)配配制的混凝土較密實(shí)，強(qiáng)度高。 砂： 砂的空隙率及總表面積均小，是比較理想的級(jí)配。 混凝土強(qiáng)度與養(yǎng)護(hù)溫度的關(guān)系 （ 2）養(yǎng)護(hù)條件 1）溫度 養(yǎng)護(hù)溫度高，水泥水化速度快，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。當(dāng)溫度降到冰點(diǎn)以下時(shí)，水泥將停止水化，強(qiáng)度停止發(fā)展，而且易使硬化的混凝土結(jié)構(gòu)遭到破壞。 2）養(yǎng)護(hù)濕度 混凝土強(qiáng)度與養(yǎng)護(hù)濕度的關(guān)系 1－空氣養(yǎng)護(hù)， 2－ 9個(gè)月后水中養(yǎng)護(hù)， 3－ 3個(gè)月后水中養(yǎng)護(hù)， 4－標(biāo)準(zhǔn)濕度條件下養(yǎng)護(hù) 水是水泥水化的必要條件。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。因此在混凝土澆筑完畢后，應(yīng)在 12h內(nèi)進(jìn)行覆蓋；在夏季施工的混凝土，要特別注意澆水保濕。 （ 3）齡期 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。 混凝土的強(qiáng)度隨齡期的增長(zhǎng)而提高 ，早期顯著，后期緩慢 。 普通水泥混凝土在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下，其強(qiáng)度發(fā)展大致與齡期 的常用對(duì)數(shù)成正比關(guān)系，其經(jīng)驗(yàn)公式如下： n—— 養(yǎng)護(hù)齡期（ d）， n≥3。 其它：外加劑、養(yǎng)護(hù)方式、施工方法等。 提高混凝土強(qiáng)度的措施 ： 選用高強(qiáng)度水泥和早強(qiáng)型水泥 采用低水灰比 的干硬性混凝土 摻加混凝土外加劑和摻合料 采用濕熱處理 —— 蒸汽養(yǎng)護(hù)和蒸壓養(yǎng)護(hù) 采用機(jī)械攪拌和振搗 三、硬化混凝土的變形特性 （ 1）化學(xué)收縮 （ 2）溫度變形 （ 3）干濕變形 （ 1）混凝土在短期作用下的變形 —— 彈性、塑性變形 （ 2）混凝土在長(zhǎng)期作用下的變形 —— 徐變變形 1. 非荷載變形 （ 1）化學(xué)收縮（自生體積變形） 在混凝土硬化過(guò)程中，由于水泥水化物的固體體積，比 反應(yīng)前物質(zhì)的總體積小，從而引起混凝土的收縮，稱為 化學(xué) 收縮 。 特點(diǎn)： 不能恢復(fù) ，收縮值較小，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)沒(méi)有破壞 作用，但在混凝土內(nèi)部可能產(chǎn)生微細(xì)裂縫而影響承載狀態(tài)和 耐久性。 （ 2）溫度變形 溫度變形 是指混凝土隨著溫度的變化而產(chǎn)生 熱脹冷縮 變形。 混凝土的溫度變形系數(shù)為 (1～ ) 105 / ℃ ，即溫度每升 高 1℃ ， 每 1m脹縮 ～ 。溫度變形對(duì)大體積混凝土、 縱長(zhǎng)的混凝土結(jié)構(gòu)、大 面積混凝土工程極為不利，易使這些混 凝土造成溫度裂縫。 可采取的措施為： 采用低熱水泥，減少水泥用量，摻加緩凝劑，采用人工降 溫，設(shè)溫度伸縮縫，以及在結(jié)構(gòu)內(nèi)配置溫度鋼筋等，以減少因 溫度變形而引起的混凝土質(zhì)量問(wèn)題。 （ 4） 干濕變形 干濕變形是指由于混凝土周?chē)h(huán)境濕度的變化，會(huì)引起混 凝土的干濕變形，表現(xiàn)為 干縮濕脹 。 產(chǎn)生原因： 混凝土在干燥過(guò)程中，由于毛細(xì)孔水的蒸發(fā)，使毛細(xì)孔中 形成負(fù)壓，隨著空氣濕度的降低，負(fù)壓逐漸增大，產(chǎn)生收縮力，導(dǎo)致混凝土收縮。同時(shí)，水泥凝膠體顆粒的吸附水也發(fā)生部分蒸發(fā)，凝膠體因失水而產(chǎn)生緊縮。當(dāng)混凝土在水中硬化時(shí)，體積產(chǎn)生輕微膨脹，這是由于凝膠體中膠體粒子的吸附水膜增厚，膠體粒子間的距離增大所致。 危害性： 混凝土的濕脹變形量很小，一般無(wú)破壞作用。但干縮變形 對(duì)混凝土危害較大，干縮能使混凝土表面產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力而 導(dǎo)致開(kāi)裂，降低混凝土的抗?jié)B、抗凍、抗侵蝕等耐久性能。 影響因素： （ 1）水泥的用量、細(xì)度及品種 （ 2）水灰比的影響 （ 3）集料的影響 （ 4）施工質(zhì)量的影響 2. 荷載的變形 （ 1）混凝土在短期作用下的變形 混凝土是一種彈塑性體，受力時(shí)既產(chǎn)生 彈性變形 ，又產(chǎn)生 塑性變形 ，其應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系呈曲線，如下圖。 ?彈?塑彈性應(yīng)變： 卸荷后能恢復(fù)的應(yīng)變 ， 由混凝土的彈性應(yīng)變引起的。 塑性應(yīng)變： 剩余的不能恢復(fù)的應(yīng)變 ， 由混凝土的塑性應(yīng)變引起的。 圖 混凝土在壓力作用下的應(yīng)力－應(yīng)變曲線 彈性模量 ： 在應(yīng)力 應(yīng)變曲線上任一點(diǎn)的應(yīng)力與其應(yīng)變的比值。 根據(jù)不同取值方法，可得 ①初始切線彈性模量 ②切線彈性模量 ③割線彈性模量。 在混凝土工藝和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，通常采用規(guī)定條件下的割線彈性模量。 影響混凝土彈性模量的主要因素有混凝土的強(qiáng)度、集料的 含量及其彈性模量以及養(yǎng)護(hù)條件等。 E ???（ 2）混凝土在長(zhǎng)期荷載作用下的變形 —— 徐變變形 混凝土在持續(xù)荷載作用下，除產(chǎn)生瞬間的彈性變形和塑性 變形外，還會(huì)產(chǎn)生隨時(shí)間增長(zhǎng)的變形，稱為 徐變 。 混凝土的徐變變形與恢復(fù)變形曲線 徐變特點(diǎn)： 持續(xù)荷載： 瞬時(shí)變形 —— 徐變變形 —— 徐變變形穩(wěn)定下來(lái)。 卸荷后： 一部分變形瞬時(shí)恢復(fù) —— 徐變恢復(fù) —— 殘余變形。 徐變對(duì)結(jié)構(gòu)物的影響 有利影響： 可消除鋼筋混凝土內(nèi)的應(yīng)力集中，使應(yīng)力重新分配，從而使混凝土構(gòu)件中局部應(yīng)力得到緩和。對(duì)大體積混凝土則能消除一部分由于溫度變形所產(chǎn)生的破壞應(yīng)力。 不利影響： 使鋼筋的預(yù)應(yīng)力受到損失（預(yù)應(yīng)力減小），使構(gòu)件強(qiáng)度減小。 影響徐變因素 混凝土的徐變是由于在長(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)孔內(nèi)遷移所致。 影響混凝土徐變的因素有水灰比、水泥用量、集料種類、 應(yīng)力等。混凝土內(nèi)毛細(xì)孔數(shù)量越多，徐變?cè)酱? ；加荷齡期越長(zhǎng)， 徐變?cè)叫?；水泥用量和水灰比越小，徐變?cè)叫?；所用集料彈? 模量越大，徐變?cè)叫?；所受?yīng)力越大，徐變?cè)酱蟆? 四、硬化混凝土的耐久性 1. 抗?jié)B性 2. 抗凍性 3. 耐磨性 4. 抗化學(xué)侵蝕性 5. 堿－集料反應(yīng) 6. 混凝土碳化 7. 鋼筋銹蝕 8. 其他耐久性問(wèn)題 混凝土 對(duì)液體或氣體滲透的抵抗能力 稱混凝土的抗?jié)B性。 混凝土的抗?jié)B性以 抗?jié)B標(biāo)號(hào) 來(lái)表示。采用標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù) 28d的 標(biāo)準(zhǔn)試件，按規(guī)定方法進(jìn)行試驗(yàn)，按混凝土所能承受的最大水 壓力，分為五 個(gè)等級(jí) ： P P P8 、 P10和 P12。 混凝土產(chǎn)生滲透是由于其內(nèi)部存在貫穿孔隙、毛細(xì)管和 孔洞、蜂窩等。提高混凝土抗?jié)B性的 措施 有降低水灰比、 采用減水劑，選用致密、干凈、級(jí)配良好集料。 抗?jié)B等級(jí) ≥P6的混凝土稱為 抗?jié)B混凝土 。 2. 抗凍性 混凝土的抗凍性指 混凝土抵抗凍融循環(huán)作用的能力 。 混凝土的抗凍性以 抗凍等級(jí) 來(lái)表示 ,抗凍標(biāo)號(hào)以 28d標(biāo)準(zhǔn)試 件按規(guī)范規(guī)定的試驗(yàn)進(jìn)行反復(fù)凍融循環(huán)，以同時(shí)滿足抗壓強(qiáng)度 損失率不超過(guò) 25%，質(zhì)量損失率不超過(guò) 5%時(shí)的最大循環(huán)次數(shù)。 九個(gè)等級(jí) ： F F1 F2 F50、 F100、 F150、 F200、F250、 F300。 提高混凝土抗凍性的 關(guān)鍵 是提高密實(shí)度。措施是減小 水灰比，摻加引氣劑等。 抗凍等級(jí) ≥F50的混凝土為 抗凍混凝土 。 3. 耐磨性 耐磨性是指混凝土 抵抗表層損傷的能力 。 評(píng)價(jià)方法：以標(biāo)準(zhǔn)試件（ 150mm的立方體）在混凝土磨 耗機(jī)上磨損。 010 .0 2 2 5mmG ?? G—— 試件單位面積的磨損量， kg/m2 。 磨損量越大，混凝土耐磨性越差。 影響混凝土耐磨性的主要因素是混凝土的表面光滑程度、水泥品種、石子硬度、混凝土的強(qiáng)度等級(jí)等。 4. 抗化學(xué)侵蝕性 混凝土中的集料一般具有良好的抗侵蝕性。環(huán)境介質(zhì)對(duì)混 凝土的侵蝕，主要是對(duì)水泥石的侵蝕。 混凝土的抗?jié)B性、抗凍性和抗化學(xué)侵蝕性之間是相互關(guān) 聯(lián)，且均與混凝土的密實(shí)程度，即孔隙總量及孔隙結(jié)構(gòu)特征 有關(guān)。 混凝土的 抗侵蝕性 主要取決于其 所用水泥的品種及混凝土 的密實(shí)度 。故提高混凝土抗侵蝕性的主要措施是合理選用水泥 品種、降低水灰比、提高混凝土的密實(shí)度及盡量減少混凝土中 的開(kāi)口孔隙。 5. 堿－集料反應(yīng) 堿－集料反應(yīng)是指水泥中的堿（ Na2O、 K2O）與集料中的 活性成分發(fā)生反應(yīng)，在集料表面生成復(fù)雜的堿－硅酸凝膠， 吸水，體積膨脹，從而導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生膨脹開(kāi)裂而破壞，這種 現(xiàn)象稱為 堿－集料反應(yīng) 。 堿 — 集料反應(yīng)必須具備的三個(gè)條件： a. 水泥中堿含量高， (Na2O+K2O)%大于 %； b. 集料中含有活性成分； c. 有水的存在。 堿－集料反應(yīng)分 堿－硅反應(yīng) 和 堿－碳酸鈣 反應(yīng)兩種類型。 堿－集料反應(yīng)速度極慢，但造成的危害極大，而且無(wú)法彌 補(bǔ)，其危害需幾年或幾十年才表現(xiàn)出來(lái)。 堿活性檢驗(yàn)方法 ： 巖相法 —— 用于判斷集料中是否存在與堿發(fā)生反應(yīng)的活性 成分。若集料中含有活性氧化硅，應(yīng)采用化學(xué)法和砂漿長(zhǎng)度法 進(jìn)行檢驗(yàn)；若含有活性碳酸鹽的集料，應(yīng)用巖石柱法進(jìn)行檢驗(yàn)。 6. 混凝土的碳化 混凝土的碳化是指混凝土內(nèi)水泥石中 Ca(OH)2與空氣中的 CO2時(shí)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成 CaCO3和 H2O。 不利影響： 減弱了對(duì)鋼筋的保護(hù)作用。 增加混凝土的收縮，降低混凝土的抗拉、抗折強(qiáng)度 及抗?jié)B能力。 有利影響： 提高混凝土的密實(shí)度，對(duì)提高抗壓強(qiáng)度有利。 影響因素： 二氧化碳的濃度、環(huán)境濕度、水泥品種、水灰比等。 二氧化碳的濃度高，碳化速度快。 環(huán)境中濕度在 50%～ 75%時(shí)，碳化速度最快；濕度小于 25% 或大于 100%時(shí)，碳化作用將停止進(jìn)行。 采取措施： ； ，提高混凝土的密實(shí)度 ； ，單位水泥用量較大的混凝土配合比； ，防止二氧化碳侵入等 ； ，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，保證振搗質(zhì)量。 7. 鋼筋銹蝕 鋼筋銹蝕是一個(gè)電化學(xué)過(guò)程。 不利影響 ： 鋼筋銹蝕使鋼筋有效截面積減小 ，體積膨脹使混凝 土保護(hù)層脹裂甚至脫落，與混凝土黏結(jié)作用下降。 影響因素： pH值 、溫度、氯離子濃度、水灰比、養(yǎng)護(hù)齡期、保 護(hù)層厚度、水泥品種、摻合料等。 8. 其他耐久性 （ 1）碳硫硅鈣石 （ 2）氯離子侵蝕 提高混凝土耐久性的措施 ： 合理選擇水泥品種； 適當(dāng)控制混凝土的水灰比和水泥用量 ； 選用品種良好，級(jí)配合格的集料； 摻外加劑； 保證混凝土的施工質(zhì)量。 ? 混凝土外加劑 ? 化學(xué)外加劑：改善混凝土的性能 ? 緩凝劑 —— 使水泥漿凝結(jié)硬化速度減慢； ?