发布时间 : 星期一 文章普通混凝土的组成及性能更新完毕开始阅读
根据工程实践，混凝土强度与胶凝材料强度、水胶比的关系可用下面的经验公式表示：
fcu— 混凝土28 d龄期的立方体抗压强度（MPa）； fb — 胶凝材料28d胶砂抗压强度实测值（MPa）；
B — 1 m混凝土中胶凝材料（水泥和矿物掺合料按使用比例混合）用量（kg）； W— 1 m混凝土中水的用量（kg）；
αa、αb— 回归系数，应根据工程所用原材料，通过试验建立的水胶比与混凝土强度关系式来确定。当不具备试验统计资料时，可取：碎石：αa＝0.53，αb＝0.20；卵石：αa ＝0.49，αb＝0.13。
（3）粗集料
碎石表面粗糙、多棱角，与水泥石黏结力较强；卵石表面光滑，与水泥石黏结力较弱。当水泥强度等级和水胶比相同时，碎石混凝土比卵石混凝土强度高。若集料级配良好，针片状颗粒及有害杂质少，且砂率合理，可使集料空隙率小，组成密实的骨架，有利于提高混凝土强度。
（4）养护条件
混凝土强度的产生与发展是通过水泥水化实现的，而环境温度和湿度对水化作用的进行有着显著的影响：
温度升高，水泥水化速度加快，混凝土强度发展也快，反之则慢。当温度降至冰点以下时，因水分结冰，不但水泥停止水化，强度停止发展，而且因水的结冰膨胀(约 9%)，将使混凝土内部结构遭受破坏，导致强度降低。
温度对混凝土强度的影响如图5-7所示。
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图5-7 温度、龄期对混凝土强度影响
湿度适当，水泥水化作用便能顺利进行；若湿度不够，混凝土表面水分蒸发，内部水分不断外迁，将影响水泥正常水化，使其表面开裂，内部疏松，影响混凝土的耐久性。保湿养护对混凝土强度的影响如图5-8所示。
《混凝土结构工程施工质量验收规范》规定：
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1—长期保持潮湿；2—保持潮湿14d；3—保持潮湿7d；4—保持潮湿3d；5—保持潮湿1d
图5-8 湿度对混凝土强度的影响
▲混凝土浇注完毕后，应在12h内覆盖并保湿养护；
▲对以硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土，浇水养护时间应≮7d；对掺用缓凝型外加剂或有抗渗要求的混凝土应≮14d，浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态。
▲日均气温低于5?C时，不得浇水。
▲混凝土表面不便浇水养护时，可用塑料布覆盖或涂刷养护剂。 （5）龄期
龄期是指混凝土拌合、成型后所经过的时间。
正常养护条件下，混凝土的强度随龄期增长而提高。一般早期（ 7～14d ）增长较快，以后渐缓，28d 达到设计强度，之后强度增长更慢，但增长过程可延续数十年。
标准养护条件下，普通水泥混凝土的强度发展大致与龄期的对数成正比：
式中 fn—?nd龄期混凝土的抗压强度（MPa）；
f28—?28d龄期混凝土的抗压强度（MPa）；
n—?养护龄期（d），n≥3d。
●根据上式，可由混凝土某一龄期的强度推算另一龄期的强度。 （6）试验条件
试件的尺寸、形状、表面状态及加荷速度等条件不同，会影响混凝土强度的试验值。 ① 试件尺寸
对同一混凝土，试件尺寸越小测得的强度越高，主要原因是试件尺寸大时，内部孔隙、缺陷等出现的几率也大，导致有效受力面积减小及应力集中，从而引起强度降低。
② 试件形状
当试件受压面积（a×a）相同，而高度（h）不同时，高宽比（h/a）越大，抗压强度越小。原因是试件受压时，受压面与承压板之间的摩擦力对试件相对于承压板的横向膨胀起着
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约束作用，该约束有利于强度的提高，越接近试件端面其约束作用越大，在距端面约
3a范2围之外，约束作用才消失。试件破坏后，其上下各呈现一个较完整的棱锥体。这种作用通常被称为环箍效应。如图5-9所示。
（c）试件破坏后的棱锥体
（a）立方体试件
（b）棱柱体试件
（d）不受承压板约束时试件的破坏情况
图5-9 混凝土试件的破坏状态
③ 表面状态
混凝土试件承压面摩擦越小，测得的强度值越低。 ④ 加荷速度
加荷速度越快，测得的强度值越大，当加荷速度超过 1.0 MPa/s时，这种趋势更加显著。因此，国标对抗压强度的加荷速度作了如下规定：当混凝土强度等级＜C30时，为 0.3～0.5 MPa/s；当混凝土强度等级≥C30且＜C60时，为 0.5～0.8 MPa/s ；当混凝土强度等级≥C60时，为 0.8～1.0MPa/s；且应连续均匀地加荷。
3 提高混凝土强度的措施
①采用高强度等级水泥或早强型水泥； ②采用低水胶比的干硬性混凝土；
③采用湿热养护混凝土，如蒸汽养护及蒸压养护； ④采用机械搅拌和振捣；
⑤掺入混凝土外加剂和活性掺合料。
作业布置
一、名词解释
混凝土砂率
二、简答题
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影响混凝土强度的因素有哪些？如何提高混凝土强度？
第5讲 普通混凝土的耐久性
混凝土耐久性是指混凝土抵抗环境介质的作用，长期保持强度和外观完整性的能力。 主要包括抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、抗碳化性、抗碱-集料反应等性能。
1 抗渗性
抗渗性是指混凝土抵抗有压介质(水、油、溶液)渗透的能力。国标规定，混凝土的抗渗性用抗渗等级表示。抗渗等级是以28 d龄期的试件，在标准试验条件下，以6个标准试件中4个未出现渗水时，所能承受的最大静水压力来确定，用符号 P 表示。抗渗等级分为P4、P6、P8、P10、P12等5个等级，表示混凝土能抵抗0.4 MPa、0.6 MPa、0.8 MPa、1.0 MPa、1.2 MPa的静水压力而不渗水。
●混凝土的抗渗性主要取决于密实度、内部孔隙的大小和构造。
●提高混凝土抗渗性的关键：是提高混凝土的密实度或改善混凝土的孔隙构造；主要措施：降低水胶比、选择好的集料级配、加强振捣和养护、掺入外加剂等。
2 抗冻性
抗冻性是指混凝土在饱水状态下，能经受多次冻融循环不破坏、强度也不严重降低的性能。
国标规定混凝土抗冻性用抗冻标号和抗冻等级表示。 （1）抗冻标号
是采用 慢冻法 以28d龄期的试件在吸水饱和后，承受的反复冻融循环，且强度损失率≯25%或质量损失率≯5%时能承受的最大循环次数来确定，用符号 D 表示。抗冻标号分为D50、D100、D150、D200等四个等级，如D50代表混凝土能经受的慢速冻融循环次数为50次。
（2）抗冻等级
是采用 快冻法 以28d龄期的试件在吸水饱和后，承受的反复冻融循环，且相对动弹性模量下降至≯60%或者质量损失率≯5%时能承受的最大循环次，用符号 F 表示。抗冻等级分为F50、F100、F150、F200、F250、F300 F350、F400等8个等级，如F50代表混凝土能经受的快速冻融循环次数为50次。
●混凝土的抗冻性主要取决于混凝土的孔隙率、孔隙构造和孔隙充水程度。孔隙率越低、连通孔隙越少、孔隙的充水饱和程度越差，抗冻性越好。
●提高混凝土的抗冻性主要是降低水胶比，提高密实度，或改善孔隙构造。
3 抗侵蚀性
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