【文章內(nèi)容簡介】 影響 ? 壓板與試件表面之間產(chǎn)生摩擦力，形成“環(huán)箍”作用，對砼的橫向變形起約束作用。從而提高砼的強度。 P P a 75 華中科技大學(xué)遠程教學(xué) 有環(huán)箍作用時混凝土的破壞外觀 76 華中科技大學(xué)遠程教學(xué) 試件尺寸越大，內(nèi)部缺陷的 概率越大，表面平整度越差， 環(huán)箍效應(yīng)的相對作用較小， 其強度偏低。 這種作用在距受壓端面 a 處以外才消失 。棱柱體抗壓強度較立方體抗壓強度低。 77 華中科技大學(xué)遠程教學(xué) 提高混凝土強度的措施 1．高強度等級、早強型水泥； 2．低水膠比； 3．高效減水劑； 4．高活性摻合料； 5．集料的級配（合理砂率）； 6．充分養(yǎng)護； 7．改進施工工藝（攪拌均勻，成型密實）。 78 華中科技大學(xué)遠程教學(xué) ? 砼的受壓破壞過程，是砼內(nèi)部裂縫的逐漸發(fā)展的過程。 砼的受壓破壞過程 —— 混凝土硬化后的性質(zhì) 砼的變形 79 華中科技大學(xué)遠程教學(xué) 砼的內(nèi)部裂縫（砼在承受外力前內(nèi)部缺陷狀況） ?水泥石中的毛細管孔。 ?水泥石的不均勻收縮變形裂縫。 ? 物理收縮 —— 干、濕變形，溫度變形。 ? 化學(xué)收縮 —— 水泥水化、水泥石碳化。 砼的受壓破壞過程 80 華中科技大學(xué)遠程教學(xué) ?骨料界面不密實的裂縫、孔隙 ?內(nèi)部拉應(yīng)力超過界面抗拉、粘結(jié)強度 ?粗骨料下部界面因泌水形成的水隙 砼的受壓破壞過程 81 華中科技大學(xué)遠程教學(xué) ?水泥石與骨料界面的“過度區(qū)” ?過度區(qū)的水膠比較大 ?在過度區(qū)生成大晶粒的 Ca (OH)2晶體 ?砼中的 最薄弱環(huán)節(jié)之一 砼的受壓破壞過程 82 華中科技大學(xué)遠程教學(xué) 過度區(qū) 水膠比較大 Ca(OH)2大晶粒 界面薄弱區(qū)域 水泥石與骨料界面的“過度區(qū)” 83 華中科技大學(xué)遠程教學(xué) 砼的變形 變形 砼開裂 強度、耐久性降低 ?化學(xué)收縮 ?干濕變形 ?碳化收縮 ?溫度變形 ?荷載作用下的變形 ?徐變變形 84 華中科技大學(xué)遠程教學(xué) 砼的耐久性 ? 砼在長期外界因素作用下，抵抗外部和內(nèi)部不利影響的能力 —— 砼的耐久性 強度 抗凍、抗?jié)B ? 砼結(jié)構(gòu)設(shè)計 抗侵蝕 耐久性 碳化 堿骨料反應(yīng) 鋼筋銹蝕 85 華中科技大學(xué)遠程教學(xué) 抗?jié)B性 —— 通常指抵抗壓力水滲透的能力 1．滲透的原因 ? 砼內(nèi)部連通的毛細管、孔隙、裂縫； 2．水灰比的影響 ? 當 W/C ， 抗?jié)B性將顯著 下降。 W/C 滲透系數(shù) 86 華中科技大學(xué)遠程教學(xué) 3．抗?jié)B等級 ? 28d齡期的砼標準試件，按規(guī)定方法試驗，在不滲水時所能承受的最大水壓力。 ?符號： P4 P6 P8 P10 P12 表示能抵抗 、 、 、 、 MPa的水壓而不滲 水的抗?jié)B級別。 （ ≈1個大氣壓 ≈10m水柱） 抗?jié)B性 87 華中科技大學(xué)遠程教學(xué) 抗凍性 1．抗凍等級 —— 28d齡期的砼標準試件，在飽水后能承受的反復(fù)凍融次數(shù)。 ? 抗凍等級用 F F1 F2 F50、 F100、 F150、 F200、 F250、F300來表示。 88 華中科技大學(xué)遠程教學(xué) 試驗方法 （ 1）慢凍法（立方體試件） ? 凍融溫度（ 15 ~ 200C； 15 ~ 200C） 強度損失率 25% 時的最大凍融 重量損失率 5% 循環(huán)次數(shù) （ 2）快凍法（棱柱體試件） ? 相對動彈性模量不小于 60%。 ? 重量損失率 5%。 89 華中科技大學(xué)遠程教學(xué) 抗凍性 2．提高混凝土抗凍性的方法 ?用硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥 ?提高混凝土的強度 ?提高混凝土的密實度（摻減水劑） ?引入密閉的微氣泡（摻引氣劑） （為什么？） 90 華中科技大學(xué)遠程教學(xué) 砼的碳化 ? Ca(OH)2+CO2+nH2O CaCO3+(n+1)H2O ? Ca(OH)2 減少 使砼由表及里的降低堿度； 鋼筋銹蝕（ pH12時，鋼表面生成鈍化膜） 砼的碳化收縮裂縫 ? 阻滯碳化的根本性措施 ? 減小 W/C，使用減水劑，提高密實度，延緩二氧化碳的滲透是。 91 華中科技大學(xué)遠程教學(xué) 堿骨料反應(yīng) —— 水泥中堿性氧化物（ Na2O、 K2O)含量較高時，在砼硬化后和有水的條件下，其堿性氧化合物與骨料中的某些活性成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成 吸水 膨脹性物質(zhì)，導(dǎo)致砼發(fā)生不均勻膨脹 的 破壞現(xiàn)象。 —— 砼的表現(xiàn)： ? 膨脹、開裂、強度 、彈性模量 92 華中科技大學(xué)遠程教學(xué) 1．堿 —— 硅酸（骨料）反應(yīng) 2NaOH+SiO2+nH2O Na2OSiO2nH2O （ 生成硅酸堿類的含水凝膠） 2．堿 —— 碳酸鹽（骨料）反應(yīng) 微晶或隱晶碳酸鹽巖石（如方解石質(zhì)的白云巖、白云石質(zhì)的石灰?guī)r等） 93 華中科技大學(xué)遠程教學(xué) 2．堿 —— 碳酸鹽（骨料）反應(yīng) 白云石： CaMg(CO3)2 堿性氧化物： R2O ? CaMg(CO3)2+2ROH Mg(OH)2+Ca(OH)2+R2CO3 ? R2CO3+Ca(OH)2 2ROH+CaCO3 白云石變成水鎂石，體積增加 239%。 94 華中科技大學(xué)遠程教學(xué) 3．堿骨料反應(yīng)的條件及特點 （ 1）堿的含量高 ? 水泥中堿含良高，以 Na2O計，大于 %。 ? 砼中摻入較多堿性的外加劑。 （ 2）活性骨料 ? 存在較多的活性 SiO2 、 活性碳酸鹽； （ 3）有水存在的環(huán)境和條件 （ 4）反應(yīng)速度緩慢，時間長。 95 華中科技大學(xué)遠程教學(xué) 4．預(yù)防措施 （ 1）采用低堿水泥（ %），控制堿含量。 （ 2）采用無堿活性成分的骨料。 （ 3）摻活性混合材 ? 使反應(yīng)產(chǎn)物早期均勻分散在砼中，減輕局部、尤其是骨料周圍的集中膨脹反應(yīng)。 （ 4）摻引氣劑 ? 通過微氣泡結(jié)構(gòu)來緩解膨脹應(yīng)力。 （ 5）控制水分對混凝土的滲透。 96 華中科技大學(xué)遠程教學(xué) 抗侵蝕性 ? 與水泥石的抗侵蝕性及砼的密實度有關(guān) 水泥的品種 增強密實度 封閉毛細孔 控制氯化物含量 硫酸鹽腐蝕問題 97 華中科技大學(xué)遠程教學(xué) 提高砼耐久性措施 1．合理選擇水泥品種 ? 根據(jù)工程及施工工藝要求、環(huán)境條件、原材料狀況等； 2．控制 最大水膠比 和 最小膠凝材料 用量 ? 一般要求見普通砼配合比設(shè)計規(guī)程 JGJ55— 2023 ? 公路、城市道路、廠礦道路 ≯ ? 機場跑道、高速公路 ≯ ? 上條處于冰凍地區(qū)、冬季施工 ≯ ? 道路的最小水泥用量不應(yīng)小于 300kg/M3。 98 華中科技大學(xué)遠程教學(xué) 結(jié)構(gòu)混凝土材料的耐久性基本要求 《 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 》 GB 50010—— 2023 99 華中科技大學(xué)遠程教學(xué) 混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別 100 華中科技大學(xué)遠程教學(xué) 抗?jié)B混凝土 最大水膠比 要求 《 普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程） JGJ 55—— 2023 101 華中科技大學(xué)遠程教學(xué) 抗凍混凝土 最大水膠比 和 最小膠凝材料用量 要求 《 普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程） JGJ 55—— 2023 102 華中科技大學(xué)遠程教學(xué) 抗凍混凝土 復(fù)合礦物摻合料最大摻量 要求 《 普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程） JGJ 55—— 2023 103 華中科技大學(xué)遠程教學(xué) 3．選用品質(zhì)好，級配好的骨料 4．摻用減水劑、引氣劑等，用于改善混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 5．控制施工質(zhì)量 ? 稱量、攪拌、澆搗、養(yǎng)護等。 提高砼耐久性措施 104 華中科技大學(xué)遠程教學(xué) 砼施工中的質(zhì)量控制 1．原材料的質(zhì)量控制 2．稱量準確 允許誤差 水泥、水 177。 1% 外加劑 177。 2% 粗、細骨料 177。 3% 砼的質(zhì)量控制與評定 105 華中科技大學(xué)遠程教學(xué) 3．混凝土的拌合 4．運輸、澆注與振搗 5．養(yǎng)護和拆模 水 106 華中科技大學(xué)遠程教學(xué) 砼質(zhì)量評定的數(shù)理統(tǒng)計方法 原材料質(zhì)量 配料精度 砼產(chǎn)生質(zhì)量波動的原因 拌合條件 施工精度 環(huán)境條件 107 華中科技大學(xué)遠程教學(xué) ?混凝土強度的正態(tài)分布 ?混凝土強度的概率度 μ ?保證率 P 108 華中科技大學(xué)遠程教學(xué) ? 強度保證率 ,_22,()2( ) ( )12c u ki c uc u ki c u kffffP f f f dfe df???????????????109 華中科技大學(xué)遠程教學(xué) 砼質(zhì)量評定的數(shù)理統(tǒng)計方法 1．砼的強度波動規(guī)律 —— 正態(tài)分布函數(shù) （ 1）砼的強度平均值 ? 反應(yīng)強度總體平均水平，但不能反應(yīng)強度的波動大小 。 cufm,11cunf c u iimfn ?? ?110 華中科技大學(xué)遠程教學(xué) mfcu 111 華中科技大學(xué)遠程教學(xué) 1．砼的強度波動規(guī)律 —— 正態(tài)分布函數(shù) （ 2）砼的強度標準差 σ ? σ是正態(tài)分布曲線的拐點距平均值 mfcu的距離，反應(yīng)了砼強度的離散性（質(zhì)量的穩(wěn)定程度） ? ? 2 22,1111c u c unnc u i f c u i fiif m f nmnn? ??????????112 華中科技大學(xué)遠程教學(xué) 1．砼的強度波動規(guī)律 —— 正態(tài)分布函數(shù) （ 3）變異系數(shù)（離差系數(shù)） ? 也稱為相對標準差，反應(yīng)強度波動幅度大小。 σcuVfcm?113 華中科技大學(xué)遠程教學(xué) 114 華中科技大學(xué)遠程教學(xué) ? 強度保證率 2,21( ) ( )2c u ktf t tf df t dt e dt??? ? ? ? ? ????? ? ? ?? ? ?, cuc u k ffmt???隨機變量的轉(zhuǎn)換： 115 華中科技大學(xué)遠程教學(xué) 2． 砼強度的檢驗及質(zhì)量評定 ? 統(tǒng)計法（標準差未知） 由不少于 10組試件組成一個驗收批，其強度應(yīng)滿足下列公式： ,1, m in 2 ,c u c uf c u k fc u c u km f Sff??? ? ???① 砼質(zhì)量評定的數(shù)理統(tǒng)計方法 116 華中科技大學(xué)遠程教學(xué) 式中： S fcu—— 混凝土強度標準差（ =σ） 當 S fcu計算值小于 N/mm2時，取 S fcu= N/mm2 ； λ λ2—— 合格判定系數(shù)，按規(guī)范選取 ? 判定方法： 符合公式 852即為合格；否則不合格。 22,11cucunc u i fiff nmsn?????117 華中科技大學(xué)遠程教學(xué) 混凝土強度的合格判定系數(shù) 《 混凝土強度檢驗評定標準 》 GB/T 50107—— 2023