【文章內(nèi)容簡介】 混凝土澆筑完畢后，使混凝土在保持足夠濕度和適當溫度的環(huán)境中進行硬化，并增長強度的過程。 ? 混凝土強度取決于水泥的水化狀況，受養(yǎng)護條件影響。 ? 養(yǎng)護條件是混凝土成型后的養(yǎng)護溫度與濕度。 ? 養(yǎng)護溫度高時 ， 硬化速度較快 ， 養(yǎng)護溫度低時 ， 硬化比較緩慢 ， 當溫度低至 0℃ 以下時 ， 混凝土停止硬化 ， 且有冰凍破壞的危險 。 ? 混凝土澆筑后 ， 應在 12小時內(nèi)進行覆蓋草袋 ， 塑料薄膜等； ? 使用硅酸鹽 、 普通水泥拌制的混凝土 ，澆水養(yǎng)護時間應不小于 7d； ? 使用火山灰水泥 、 粉煤灰硅酸鹽水泥或摻緩凝劑的混凝土 ， 澆水養(yǎng)護應不小于 14天 。 ? 干燥條件下 ， 澆水養(yǎng)護不得少于 21d；平均溫度低于 5℃ 時 ， 不得澆水養(yǎng)護 ，可涂刷保護膜 ， 防止水分蒸發(fā) 。 齡 期 7d 28d 3m 6m 1y 2y 4～ 5y 20y 強 度 ～ 1 2 3 各齡期混凝土強度的增長值 齡期的影響 ? 根據(jù)經(jīng)驗，混凝土強度與齡期的對數(shù)成正比： ? fn / f28 = lg n / lg 28 ? fn— 混凝土 n d 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， n 3d 混凝土各齡期相對強度值 水泥品種 齡 期 7d 28d 60d 90d 180d 普通硅酸鹽水泥 55～ 65 100 110 115 120 礦渣硅酸鹽水泥 45～ 55 100 120 130 140 火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥 45～ 55 100 115 125 130 試驗條件對混凝土強度值測定的影響 ? 試件尺寸的影響：試件尺寸越小，試驗的強度值越大。 ? 加荷速度的影響：加荷速度越快，測得的強度值偏高。 混凝土的耐久性 ? 耐久性：抵抗環(huán)境介質(zhì)作用并長期保持其良好的使用性能和外觀完整性，從而維持結構的安全，正常使用的能力。 ? 混凝土的耐久性包括：抗?jié)B性、抗凍性、抗沖磨性、抗侵蝕、抗碳化等。 （一）混凝土的抗?jié)B性 ? 定義 ? 混凝土的抗?jié)B性是混凝土抵抗有壓介質(zhì)（水、油、溶液等）滲透作用的能力，它是決定混凝土耐久性的重要因素。 ? 對地下建筑、水利工程和海港工程等，均要求混凝土有足夠的抗?jié)B性。 ? 抗?jié)B性的表示方法 ? ① 抗?jié)B等級：以 28d齡期的標準混凝土試件 ， 在標準試驗方法下 ， 以每組六個試件四個未出現(xiàn)滲水時所能承受的最大水壓力值來確定 。 ? W W W W W W12 ? 能抵抗 、 、 、 、 、 MPa 的水壓力而不滲透 。 ? ② 滲透系數(shù)：越小 ， 抗?jié)B性越強 。 ? 混凝土滲水原因 內(nèi)部存在滲水通道 來源：振搗不密實；水泥漿多余水分蒸發(fā)；泌水形成的孔隙和微裂縫 。 主要影響因素：水灰比 水灰比與混凝土抗?jié)B等級的大致關系 水灰比 ~ ~ ~ ~ ~ 抗?jié)B等級 W12 W8 W6 W4 W2 ? 提高混凝土抗?jié)B性的主要措施 ? （ 1）選擇合理的水泥品種 ? （ 2）采用較小的水灰比 ? （ 3）選擇適宜的骨料粒徑，級配良好且干凈的骨料 ? （ 4） 摻入適量的減水劑、引氣劑、防水劑和粉煤灰等混合材料 ? （ 5）適當增加砂率（ 6）加強養(yǎng)護 （二）混凝土的抗凍性 ? 定義 ? 抗凍性是混凝土在吸水飽和狀態(tài)下能經(jīng)受 多次凍融 作用而不破壞，同時不嚴重降低強度的性能。 ? 表示方法 ? 抗凍等級是以 28天齡期混凝土標準試件 ， 在吸水飽和狀態(tài)下所能承受的凍融循環(huán)次數(shù) N來確定 。 要求其強度降低不超過 25%， 質(zhì)量損失不超過 5%。 ? F50、 F100、 F150、 F200、 F300、 F400 ? 混凝土抗凍等級的選用 ? 根據(jù)工程所處環(huán)境 ， 年凍融循環(huán)次數(shù)按有關規(guī)范選用 。 ? 嚴寒氣候條件 、 冬季凍融交替次數(shù)多 、處于水位變化區(qū)的外部混凝土 ， 以及鋼筋混凝土結構或薄壁結構 、 受動荷載的結構 ， 均應選用較高抗凍等級的混凝土； ? 抗凍性好的混凝土，抗溫度變化，抗干濕變化、抗風化等性能也好，因此 溫和地區(qū) 的水工建筑、民用建筑也應提出抗?jié)B要求。 ? 影響抗凍性的因素： ? （ 1） 水泥品種 、 標號 ? （ 2） 水灰比 ? （ 3） 外加劑 、 摻合料 ? （ 4） 骨料品質(zhì) ? （ 四 ） 混凝土的堿骨料反應 ? 水泥中的堿類與骨料發(fā)生化學反應，使混凝土發(fā)生不均勻膨脹，造成裂縫，強度模量下降等不良現(xiàn)象 ，這類堿與骨料發(fā)生的反應統(tǒng)稱 堿骨料反應 。 OnHS iOONaS iOONa OnH 22222 2 ???? ???? 發(fā)生堿骨料反應的必要條件： ? ① 骨料中含有一定量的活性成分（ 活性氧化硅 ） ? ② 混凝土中含堿量 （ K2O及 Na2O）較高 ? ③ 混凝土中有水分 ? 防止堿骨料反應措施： ? ① 選擇非活性骨料； ? ② 選用低堿水泥 ， 控制混凝土總含堿量； ? ③ 在混凝土中摻入活性摻合料 ， 抑制堿骨料反應； ? ④ 在混凝土中摻入引氣劑 ? ⑤ 防止外界水分滲入混凝土內(nèi)部 （五）混凝土的碳化（中性化） ? 定義 ? 水泥石中的 Ca(OH)2與空氣中的 CO2， 在有水分存在的條件下，發(fā)生反應生成 CaCO3， 并使混凝土中 Ca(OH)2濃度下降，稱為混凝土的碳化。 OHCOCCOOHC aOHa 2322 2)( ??? ???? 碳化對混凝土的不利影響 ? （ 1） 碳化引起混凝土收縮 ， 使混凝土表層產(chǎn)生微細裂縫 ， 嚴重影響混凝土結構的使用壽命 。 ? （ 2） 碳化發(fā)展到鋼筋層時 ， 使鋼筋表層的鈍化膜遭到破壞 ， 發(fā)生生銹 ，最終導致鋼筋混凝土結構的破壞 。 ? 影響碳化速度的主要因素： ? （ 1） 環(huán)境中的 CO2濃度：濃度越高 ，碳化速度越快 。 ? （ 2） 環(huán)境濕度：環(huán)境的相對濕度在50％ ～ 75％ 時 ， 混凝土的碳化速度最快 。 ? 減少碳化作用不利影響的措施 ? （ 1） 采用適當?shù)谋Ｗo層 ? （ 2） 合理選擇水泥品種 ? （ 3） 采用水灰比小 ， 單位水泥用量較大的混凝土配合比 ? （ 4） 使用減水劑 ， 改善混凝土的和易性 ，提高混凝土的密實度 ? （ 5） 加強施工質(zhì)量控制 （七）提高混凝土耐久性的主要措施 ? 嚴格控制水灰比和水泥用量 ? 組成材料 ? 適當摻用減水劑和引氣劑 ? 施工 混凝土的質(zhì)量控制 ? 混凝土質(zhì)量是影響混凝土結構可靠性的一個重要因素，為保證結構的可靠性，必須在施工過程的各個工序對原材料，混凝土拌合物及硬化后的混凝土進行必要的質(zhì)量控制。 ? 混凝土的質(zhì)量用 抗壓強度 作為評定指標。 ? 一、混凝土質(zhì)量波動的原因： ? 原材料質(zhì)量 ? 材料中水泥是影響混凝土強度最重要的因素，如水泥品種、標號的改變、水泥的實際強度，儲存水泥條件及存放時間的長短等均會引起混凝土質(zhì)量的波動。 ? ? 骨料的產(chǎn)地、骨料級配、骨料質(zhì)量與顆粒形狀均會對混凝土強度產(chǎn)生影響，因此重要的是盡量應用同一產(chǎn)地，同一品種、規(guī)格和級配的骨料，同時注意骨料的堆放應減少級配的變化。 ? 外加劑的品種、性能、摻量、摻加方式以及外加劑質(zhì)量的波動均會對混凝土質(zhì)量產(chǎn)生影響。 ? 配料誤差 ? 施工工藝 (拌和、運輸、澆筑、搗實、溫度與養(yǎng)護 ) ? 試驗誤差 二、混凝土強度的數(shù)理統(tǒng)計參數(shù) ? （ 1）平均值 （可代表總體平均值 ） ???NiiN fNf11? （ 2）標準差（可代表總體標準差 ） ? （ 3）離差系數(shù) CV 21)(11 ?????NiNiN ffN?ffSCNNv???? σ 和 Cv是確定強度分布特性的重要參數(shù)：（ 1 ） σ， Cv愈大，強度分布曲線愈矮而寬，質(zhì)量愈不均勻。（ 2） σ， Cv愈小，強度分布曲線峰值越高越集中，質(zhì)量愈均勻。 （ 4）混凝土強度保證率 ? 混凝土強度總體中，等于及大于設計強度值出現(xiàn)的概率，稱為強度保證率。 ? ? 在混凝土施工中，檢驗混凝土強度保證率 P是否滿足要求時，其 P可由試驗數(shù)據(jù)求得： %1000 ??NNP數(shù)大于設計強度等級的組:0N)25(: ?NN 試件總組數(shù)? 三、概率度 ? 混凝土設計強度等級與平均強度的差值與標準差之比 ? 用統(tǒng)計方法計算出混凝土強度總體（或樣本）的平均值和標準差 σ，即可得出混凝土的概率度 t。 ?Nkcu fft ?? ,混凝土的概率度 t與混凝土的強度保證率 P有一一對應的關系 ? 在混凝土強度正態(tài)曲線方程中，令隨機變量 ， 即可變?yōu)闃藴收龖B(tài)分布 ?fft ???fft ??強度拐點概率Oσ σdtedttt ttt?? ?? ??? ?? 121 239。21)()(???? 概率度 t自 t1～＋ 出現(xiàn)的概率 P（ t 1） =1一（ t1）。它相當于圖中陰影面積 dtedttt ttt?? ?? ??? ?? 121 239。21)()(??????t + + + 0 P（ t） 不同 t值的 P（ t）值表 混凝土施工質(zhì)量控制圖 ? 為了便于及時掌握并分析混凝土質(zhì)量的波動情況，常將質(zhì)量檢驗得到的各項指標：水泥標號、混凝土坍落度、水灰比和強度與樣本序號的關系等，繪成質(zhì)量控制圖。 ? （ 1）以實驗測量的強度值為縱坐標，實驗組次為橫坐標。 ? （ 2）以立方體抗壓強度的平均值 為中心線 ? （ 3）以 為上下警戒線 ? （ 4）以 為上下控制線 f?2?f?3?f 普通混凝土的配合比設計 ? 混凝土配合比是指混凝土中水泥、砂、石子和水四種主要材料數(shù)量之間的比例關系。配合比設計就是合理確定單位體積混凝土中各組成材料的用量 ? 表示方法 ? 每 m3混凝土中各材料的質(zhì)量：如 1m3混凝土：水泥 300kg、水 180kg、砂 720kg、石子1200kg； ? 以水泥質(zhì)量為 1，各材料的質(zhì)量比：如：水泥：砂：石：＝ 1： ： ，水灰比= （一）混凝土配合比設計的基本要求 ? （ 1）滿足混凝土施工所要求的和易性 。 ? （ 2）達到混凝土結構設計的強度等級； ? （ 3） 滿足工程所處環(huán)境對混凝土耐久性的要求； ? （ 4）符合經(jīng)濟原則，節(jié)約水泥，降低成本。 （二）混凝土配合比設計的基本資料 ? 了解工程設計要求的混凝土強度等級，強度保證率，施工水平，以便確定混凝土配制強度； ? 了解工程所處環(huán)境對混凝土耐久性的要求，主要是抗?jié)B、抗凍性要求，以便確定所配制混凝土的最大水灰比和最小水泥用量； ? 了解結構構件斷面尺寸及鋼筋配置情況 ， 以便確定混凝土骨料的最大粒徑 ， 拌合物的坍落度； ? 了解混凝土施工方法及管理水平 ， 選擇混凝土質(zhì)量控制的標準差σ， 計算配制強度； ? 掌握原材料的性能 。 （三）混凝土配合比設計的步驟 ? 初步配合比的計算（經(jīng)驗公式或圖表） ? 試拌調(diào)整，確定基準配合比（滿足和易 ? 性） ? 實驗室配合比確定（強度及耐久性） ? 施工配合比換算 初步配合比的計算 （ 1）配制強度的確定 ? 普通混凝土配制強度： 0, 6 ??? kccpcc ff0, 6 4 ??? kccpcc ff普通混凝土強度標準差 σ0取值 混凝土強度等級 C20 C20～ C35 C35 σ0（ Mpa） 水工大體積混凝土標準差 σ0值 0?混凝土 強度等級 ≤C9015 C9020～ C9025