钢筋混凝土的基本原理特点及应用

1、钢筋混凝土的基本原理特点及应用钢筋混凝土之所以可以共同工作是由它自身的材料性质决定的。首先钢筋与混凝土有着近似相同的线膨胀系数， 不会由环境不同产生过大的应 力。其次钢筋与混凝土之间有良好的粘结力，有时钢筋的表面也被加工成有间隔的肋条（称为变形钢筋）来提高混凝土与钢筋之间的机械咬合， 当此仍不足以传递钢筋与混凝土之间的拉力时，通常将钢筋的端部弯起180度弯钩。此外混凝土中的氢氧化钙提供的碱性环境，在钢筋表面形 成了一层钝化保护膜，使钢筋相对于中性与酸性环境下更不易腐蚀。为 保证钢筋与混凝土之间的可靠粘结和防止钢筋被锈蚀，钢筋周围须具有1530毫米厚的混凝土保护层。若结构处于有侵蚀性介质的环境，

2、 保护 层厚度还要加大。由于混凝土的抗拉强度远低于抗压强度，因而素混凝土结构不能用于受 有拉应力的梁和板。如果在混凝土梁、板的受拉区内配置钢筋，贝V混凝 土开裂后的拉力即可由钢筋承担， 这样就可充分发挥混凝土抗压强度较 高和钢筋抗拉强度较高的优势，共同抵抗外力的作用，提高混凝土梁、 板的承载能力。钢筋混凝土的特性混凝土的收缩和徐变（蠕变）对钢筋混凝土结构具有重要意义。由于钢筋会阻碍混凝土硬化时的自由收缩， 在混凝土中会引起拉应力，在钢 筋中会产生压应力。混凝土的徐变会在受压构件中引起钢筋与混凝土之间的应力重分配，在受弯构件中引起挠度增大,在超静定结构中引起内力重分布等。混凝土的这些特性在设计钢

3、筋混凝土结构时须加以考虑。由于混凝土的极限拉应变值较低（约为0.15毫米/米）和混凝土的收缩， 导致在使用荷载条件下构件的受拉区容易出现裂缝。为避免混凝土开裂和减小裂缝宽度，可采用预加应力的方法 ；对混凝土预先施加压力。实 践证明，在正常条件下，宽度在0.3毫米以内的裂缝不会降低钢筋混凝 土的承载能力和耐久性。在从一4060°C的温度范围内，混凝土和钢筋的物理力学性能都不会有 明显的改变。因此，钢筋混凝土结构可以在各种气候条件下应用。当温 度高于60°C时，混凝土材料的内部结构会遭到损坏，其强度会有明显 降低。当温度达到200 °C时，混凝土强度降低3040%。因

4、此，钢筋 混凝土结构不宜在温度高于 200°C的条件下应用：当温度超过200°C时, 必须采用耐热混凝土。钢筋混凝土的分类及强度划分1、按密度分类：混凝土按密度大小不同可分为三类：重混凝土：它是指干密度大于 2600kg/ m的混凝土，通常是采用高密度 集料（如重晶石、铁矿石、钢屑等）或同时采用重水泥（如钡水泥、锶水 泥等）制成的混凝土。因为它主要用作核能工程的辐射屏蔽结构材料， 又称为防辐射混凝土。普通混凝土：它是指干密度为20002600kg/川的混凝土，通常是以常 用水泥为胶凝材料，且以天然砂、石为集料配制而成的混凝土。它是目 前土木工程中最常用的水泥混凝土。轻混凝土

5、：它是指干密度小于 1950ks的混凝土，通常是采用陶粒等轻质多孔的集料，或者不用集料而掺人加气剂或泡沫剂等而形成多孔结构 的混凝土。2、按用途分类按混凝土在工程中的用途不同可分为结构混凝土、水工混凝土、海洋混凝土、道路混凝上、防水混凝土、补偿收缩混凝土、装饰混凝土、耐热 混凝土、耐酸混凝土、防辐射混凝土等。3、 按强度等级分类 按混凝土的抗压强度可分为低强混凝土、中强混凝 土、高强混凝土及超高强混凝土等。4、 根据最新版的混凝土结构设计规范混凝土强度分为14个等级，它们是：C15,C20,C25, C30,C35,C40,C45,C50,C55,C60,C65,C70, C75, C8Q而以

6、前规范规定混凝土强度分为 12个等级，它们是：C7.5，C10, C15, C20, C25, C30, C35, C40, C45, C50, C55, C6d 现在采用商品混凝土，C7.5和C10已经不拌制，这两个强度等级的混凝 土用小型混凝土搅拌机搅拌，还是可以的。钢筋混凝土的用途钢筋混凝土结构在土木工程中的应用范围极广，各种工程结构都可采用 钢筋混凝土建造。目前已广泛应用于工业和民用建筑、桥梁、隧道、矿 井以及水利海港等土木工程领域。钢筋混凝土结构在原子能工程、海洋工程和机械制造业的一些特殊场合，如反应堆压力容器、海洋平台、巨型运油船、大吨位水压机机架等, 均得到十分有效的应用，解决了

7、钢结构所难于解决的技术问题。钢筋混凝土常出现的质量问题及其原因钢筋混凝土已成为我国主要的结构材料， 所以在施工中，钢筋混凝土的 质量已成为影响结构安全和耐久性的重要问题。以下介绍 钢筋混凝土 施工中常出现质量问题的原因及其控制途径。1、结构表面损伤，缺楞掉角。产生的原因是：模板表面未涂隔离剂，模板表面未清理干净，粘有混凝 土。模板表面不平，翘曲变形；振捣不良，边角处未振实；拆模时间过 早，混凝土强度不够；拆模不规范。撞击敲打，强撬硬别，损坏楞角； 拆模后结构被碰撞等。2、麻面、蜂窝、露筋、孔洞，内部不密实。产生的原因是：模板拼缝不严，板缝处跑浆；模板未涂隔离剂；模板表 面未清理干净；振捣不密实

8、、漏振；混凝土配合比设计不当或现场计量 有误；混凝土搅拌不匀，和易性不好。一次投料过多，没有分层捣实。底模未放垫块，或垫块脱落，导致钢筋紧贴模板；拆模时撬坏混凝土保 护层；钢筋混凝土节点处，由于钢筋密集，混凝土的石子粒径过大，浇 筑困难，振捣不仔细；预留孔洞的下方因有模板阻隔，振捣不好等。3、结构发生裂缝。产生的原因是：模板及其支撑不牢，产生变形或局部沉降；拆模不当， 引起开裂；养护不好引起裂缝；混凝土和易性不好，浇筑后产生分层， 产生裂缝；大面积现浇混凝土由于收缩温度产生裂缝。4、混凝土冻害。产生的原因是：混凝土凝结后，尚未取得足够的强度时受冻，产生胀裂; 混凝土密实性差，孔隙多而大，吸水后气温下降达到负温时，水变成冰, 体积膨胀，使混凝土破坏；混凝土抗冻性能未达到设计要求，产生破坏 等。在施工中应该提高施工人员素质操作工人自身素质的提高，可以弥补现场管理的漏洞，从根本上加强工程质量的控制，避免钢筋混凝土工程施 工质量较大缺陷。因此，不仅施工管理人员要加强学习，完善管理手段， 而且各班组的操作工人必须熟悉业务知识，提高专业水平。总之,对容易 形