水泥与混凝土基本知识之三——混凝土的性能

1、水泥与混凝土基本知识水泥与混凝土基本知识混凝土的性能特征混凝土的性能特征江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. 2 2 2内内 容容混凝土拌合物的基本性能混凝土拌合物的基本性能混凝土的强度混凝土的强度混凝土的体积稳定性混凝土的体积稳定性混凝土的耐久性混凝土的耐久性江苏博特新材料有限公

2、司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. 3 3 3普通混凝土拌合物普通混凝土拌合物江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu

3、 Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. 4 4 4p 和易性和易性(workability)砼砼拌合物的施工操作（拌合、运输、浇灌、捣实）的难易程度和拌合物的施工操作（拌合、运输、浇灌、捣实）的难易程度和抵抗离析作用程度并能获得质量均匀，密实砼的性能抵抗离析作用程度并能获得质量均匀，密实砼的性能。包括：流动性包括：流动性、粘聚性、保水性、粘聚性、保水性和易性和易性和易性和易性粘聚性粘聚性保水性保水性流动性流动性易达结构均匀易达结构均匀易成型密实易成型密实好好好好在本身自重或施工机械振捣作在本身自重或施

4、工机械振捣作用下，能产生流动并且均匀密用下，能产生流动并且均匀密实地填满模板的性能。实地填满模板的性能。各组成材料之间具有一定的各组成材料之间具有一定的内聚力，在运输和浇注过程内聚力，在运输和浇注过程中不致产生离析和分层现象中不致产生离析和分层现象的性质。的性质。具有一定的保持内部具有一定的保持内部水分的能力，在施工水分的能力，在施工过程中不致发生泌水过程中不致发生泌水现象的性质。现象的性质。保证混凝土硬保证混凝土硬化后的质量化后的质量江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote

5、New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. 5 5 5流动性流动性：流动性是砼拌和物在自重或施工振捣的作用下，流动性是砼拌和物在自重或施工振捣的作用下，产生流动，并均匀、密实地填满模型的性能。产生流动，并均匀、密实地填满模型的性能。 流动性流动性反映拌和物的稀稠，关系着施工振捣的难易和浇筑的质量。反映拌和物的稀稠，关系着施工振捣的难易和浇筑的质量。粘聚性（抗离性）粘聚性（抗离性）：是砼拌合物在施工过程中互相之间有：是砼拌合物在施工过程中互相之间

6、有一定粘聚力，不发生一定粘聚力，不发生分层、离析、泌水分层、离析、泌水，保持整体均匀的，保持整体均匀的性能。性能。保水性：保水性：保水性是砼拌合物保持水分不易析出的能力。保水性是砼拌合物保持水分不易析出的能力。砼拌合物中的水，一部分是保证水泥水化所需水量，另一部分是为使砼拌合物中的水，一部分是保证水泥水化所需水量，另一部分是为使砼拌合物具有足够流动性，便于浇捣所需的水量。砼拌合物具有足够流动性，便于浇捣所需的水量。和易性和易性p 和易性的含义和易性的含义江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jian

7、gsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. 6 6 6p 和易性的评定和易性的评定 定量测定拌合物的流动性定量测定拌合物的流动性、辅以直观经验评定粘聚、辅以直观经验评定粘聚性和保水性。性和保水性。 1.1.坍落度法坍落度法p测定混凝土拌合物在自重作用下产生的变形值测定混凝土拌合物在自重作用下产生的变形值坍落坍落度（单位度（单位mmmm）。）。p适用范围：适用范围：l 集料最大粒径不大于集料最大粒径不大于40mm40mm；l 坍

8、落度值不小于坍落度值不小于10mm10mm的低塑性混凝土、塑性混凝土。的低塑性混凝土、塑性混凝土。 和易性和易性江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. 7 7 72.2.维勃稠度法维勃稠度法 p测定使拌合物密实所需要的时间，测定使拌合物密实所需要的时间，s s。p适用范围适用范围l粗

9、骨料最大粒径不大于粗骨料最大粒径不大于40mm40mm；l坍落度小于坍落度小于10mm10mm，维勃稠度在，维勃稠度在5s5s30s30s之间的之间的干硬性干硬性混凝土混凝土 p 和易性的评定和易性的评定和易性和易性江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. 8 8 8混凝土混凝土拌合物

10、按流动性的分类拌合物按流动性的分类按按混凝土质量控制标准混凝土质量控制标准（GB50164GB50164）的规定，塑性混凝土、干硬性混凝）的规定，塑性混凝土、干硬性混凝土分别按坍落度土分别按坍落度 、维勃稠度分为四级、维勃稠度分为四级。名 称代号指标混凝土拌合物塑性混凝土（坍落度10mm）低塑性混凝土塑性混凝土流动性混凝土大流动性混凝土T1T2T3T410mm40mm50mm90mm100mm150mm160mm干硬性混凝土（坍落度10mm）超干硬性混凝土特干硬性混凝土干硬性混凝土半干硬性混凝土 V0V1V2V331s30s21s20s11s10s5s江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公

11、司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. 9 9 9混凝土混凝土施工时坍落度的选择施工时坍落度的选择混凝土拌合物坍落度的选择，应根据施工条件、构件截面混凝土拌合物坍落度的选择，应根据施工条件、构件截面尺寸、配筋情况、施工方法等来尺寸、配筋情况、施工方法等来确定。确定。结 构 种 类坍落度，mm基础或地面等的垫层，无配筋的大体积

12、结构（挡土墙、基础等）或配筋稀疏的结构1030板、梁和大型及中型截面的柱子等3050配筋密列的结构（如薄壁、斗仓、筒仓、细柱等）5070配筋特密的结构7090江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. 101010影响和易性的因素影响和易性的因素1.1.组成材料及其用量之间的关系组成材料

13、及其用量之间的关系水泥浆数量和单位用水量；水泥浆数量和单位用水量；骨料的品种、级配和粗细程度；骨料的品种、级配和粗细程度；砂率砂率 ；外加剂外加剂2.2.施工环境的温度、搅拌制度等。施工环境的温度、搅拌制度等。 水泥水泥水水砂砂石子石子外加剂外加剂水泥浆水泥浆骨料骨料混凝土拌合物混凝土拌合物cwmm 水灰比100%gsssmmm 砂率江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials C

14、o., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. 111111p 合理砂率的确定合理砂率的确定合理砂率是指在水泥浆数量一定的条件下，能使拌合物的流动性（坍合理砂率是指在水泥浆数量一定的条件下，能使拌合物的流动性（坍落度落度T T）达到最大，且粘聚性和保水性良好时的砂率；或者是在流动）达到最大，且粘聚性和保水性良好时的砂率；或者是在流动性（坍落度性（坍落度T T）、强度一定，粘聚性良好时，水泥用量最小的砂率）、强度一定，粘聚性良好时，水泥用量最小的砂率。 T，m m s合 理 砂 率水 泥 浆 数 量 一 定坍 落 度 、 强 度 一 定合 理 砂 率m

15、c，k g s影响和易性的因素影响和易性的因素江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. 121212改善和易性的措施改善和易性的措施 采用合理砂率；采用合理砂率； 改善砂石的级配；改善砂石的级配； 掺外加剂或掺合料；掺外加剂或掺合料； 根据环境条件，注意坍落根据环境条件，注意坍落度的现

16、场控制；度的现场控制； 在水灰比不变的条件下，适当增在水灰比不变的条件下，适当增加水泥浆的用量，可增大拌合物加水泥浆的用量，可增大拌合物的流动性；的流动性； 在砂率不变的条件下，适当增加在砂率不变的条件下，适当增加砂石的用量，可减小拌合物的流砂石的用量，可减小拌合物的流动性。动性。掺外加剂掺外加剂的混凝土的混凝土江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Ji

17、angsu Bote New Materials Co., Ltd. 131313混凝土拌混凝土拌合物的凝结时间合物的凝结时间p 凝结时间凝结时间混凝土失去塑性但不具备机械强度的时间称为混凝土的混凝土失去塑性但不具备机械强度的时间称为混凝土的初凝初凝时间时间混凝土失去塑性且具备机械强度的时间成为混凝土失去塑性且具备机械强度的时间成为终凝时间终凝时间p 初凝时间表示初凝时间表示施工时间的极限施工时间的极限；p 终凝时间表示终凝时间表示力学强度力学强度开始快速发展。开始快速发展。砼拌合物的凝结砼拌合物的凝结时间的影响因素：时间的影响因素：水泥水泥品种，环境温度、湿度、掺和料、品种，环境温度、湿度、

18、掺和料、外加剂。外加剂。江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. 141414混凝土的强度混凝土的强度江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Material

19、s Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. 151515混凝土强度的产生混凝土强度的产生p 强度产生的原因强度产生的原因：胶凝材料水化产物，形成水泥石，水泥：胶凝材料水化产物，形成水泥石，水泥石包裹在集料周围，形成具有强度的整体。石包裹在集料周围，形成具有强度的整体。p 受力前，在水泥石和界面处存在受力前，在水泥石和界面处存在缺陷和裂缝：缺陷和裂缝：由于水泥的收缩，引起砂浆与粗骨料间由于水泥的收缩，引起砂浆与粗骨料间产生拉应力，产生产生拉应力，产生裂缝裂缝水泥的泌水使

20、与集料间形成界面水泥的泌水使与集料间形成界面裂缝裂缝水泥水化热引起的裂缝；水泥水化热引起的裂缝；多余水的蒸发留下的多余水的蒸发留下的孔隙孔隙外力碰撞、振动不均匀，不密实产生的外力碰撞、振动不均匀，不密实产生的裂缝（如拆模式时裂缝（如拆模式时）施工时不可能达到完全密实，留有施工时不可能达到完全密实，留有孔隙孔隙p 加外力后，以上裂缝，孔隙不断发展加外力后，以上裂缝，孔隙不断发展，混凝土破坏，表，混凝土破坏，表现出承载极限。现出承载极限。江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote N

21、ew Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. 161616混凝土混凝土的强度的强度混凝土强度的种类混凝土强度的种类混凝土强度混凝土强度抗拉强度抗拉强度抗剪强度抗剪强度抗压强度抗压强度握裹强度握裹强度轴心抗压强度轴心抗压强度立方体抗压强度立方体抗压强度钢筋与混凝土钢筋与混凝土的粘结强度的粘结强度江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote

22、 New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. 171717混凝土的强度混凝土的强度P抗压强度抗压强度抗拉强度（弯拉）抗拉强度（弯拉）PP抗拉强度（直接拉伸）抗拉强度（直接拉伸）江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co.,

23、Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. 181818混凝土混凝土的强度的强度p 影响影响抗压强度的抗压强度的因素因素（1 1）水泥的强度和水灰比）水泥的强度和水灰比 式中式中：f fcucu混凝土混凝土28d28d龄期抗压强度龄期抗压强度值，值，MPaMPa；f fcece水泥水泥28d28d抗压强度的实测抗压强度的实测值，值，MPaMPa； 混凝土灰水比，即混凝土灰水比，即水灰比的倒数水灰比的倒数；a a、b b回归系数。回归系数。振动手工捣实充分密实的混凝土不完全密实的混凝土fcumw/mcfcumc/mw）（bwcceacummffwc/ mm

24、当混凝土水灰比值在当混凝土水灰比值在0.400.400.800.80之间之间时越大，则混凝土的强度越低；时越大，则混凝土的强度越低；水泥强度越高，则混凝土强度越高。水泥强度越高，则混凝土强度越高。砼强度f强 度 与 灰 水 比 的 关 系强 度 与 水 灰 比 的 关 系砼强度f灰 水 比 C / W机 械 振 捣人 工 捣 实完 全 密 实 的 砼不 完 全 密 实 的 砼水 灰 比 W / C江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co., L

25、td. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. 191919（2 2）粗集料的品种）粗集料的品种 碎石形状不规则，表面粗糙、多棱角，与水泥石的粘结强度碎石形状不规则，表面粗糙、多棱角，与水泥石的粘结强度较高较高 卵石卵石呈圆形或卵圆形，表面光滑，与水泥石的粘结强度较低呈圆形或卵圆形，表面光滑，与水泥石的粘结强度较低。 在在水泥石强度及其它条件相同时，碎石混凝土的强度高于卵石混凝水泥石强度及其它条件相同时，碎石混凝土的强度高于卵石混凝土的强度土的强度。（3 3）养护条件）养护条件 在保证足

26、够湿度情况下，温度越高，水泥凝结硬化速度越快，早期在保证足够湿度情况下，温度越高，水泥凝结硬化速度越快，早期强度越高强度越高； 低温低温时水泥混凝土硬化比较缓慢，当温度低至时水泥混凝土硬化比较缓慢，当温度低至00以下时，硬化不以下时，硬化不但停止，且具有冰冻破坏的危险但停止，且具有冰冻破坏的危险。 混凝土浇筑混凝土浇筑完毕后，必须加强养护，保持适当的温度和湿度，以保完毕后，必须加强养护，保持适当的温度和湿度，以保证混凝土不断地凝结硬化。证混凝土不断地凝结硬化。混凝土混凝土的强度的强度江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江

27、苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. 202020（4 4）龄期）龄期 龄期是指混凝土在正常养护条件下所经历的时间。龄期是指混凝土在正常养护条件下所经历的时间。 在正常的养护条件下，混凝土的抗压强度随龄期的增加而不断发展在正常的养护条件下，混凝土的抗压强度随龄期的增加而不断发展，在，在7 714d14d内强度发展较快，以后逐渐减慢，内强度发展较快，以后逐渐减慢，28d28d后强度发展更慢。后

28、强度发展更慢。 由于水泥水化的原因，混凝土的强度发展可持续数十年。由于水泥水化的原因，混凝土的强度发展可持续数十年。 当采用普通水泥拌制的、中等强度等级的混凝土，在标准养护条件当采用普通水泥拌制的、中等强度等级的混凝土，在标准养护条件下，混凝土的抗压强度与其龄期的对数成正比下，混凝土的抗压强度与其龄期的对数成正比。 28lglg28nfnfn3混凝土混凝土的强度的强度式中：式中： fn、f28分别分别为为n、28天的天的抗压强度。抗压强度。（5 5）外加剂）外加剂江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司

29、 Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. 212121 采用采用高强度等级高强度等级水泥；水泥； 采用单位用水量较小、水灰比较小的干硬性混凝土；采用单位用水量较小、水灰比较小的干硬性混凝土； 采用采用合理砂率，以及级配合格、强度较高、质量良好合理砂率，以及级配合格、强度较高、质量良好的的碎石碎石 改进改进施工工艺，加强搅拌和振捣施工工艺，加强搅拌和振捣； 采用采用加速硬化措施，提高混凝土的早期强度加速硬化措施，提高

30、混凝土的早期强度； 在在混凝土拌合时掺入减水剂或早强剂。混凝土拌合时掺入减水剂或早强剂。 提高混凝土抗压强度的措施提高混凝土抗压强度的措施江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. 222222混凝土的体积稳定性混凝土的体积稳定性江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料

31、有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. 232323变形的种类变形的种类p 混凝土混凝土在荷载作用下产生在荷载作用下产生弹性与非弹性弹性与非弹性变形，在变形，在硬化硬化过程过程和和干燥干燥或或冷却冷却作用下也要产生作用下也要产生变形变形p 当当变形受约束变形受约束时常会时常会引起引起开裂开裂变形的分类：变形的分类： 化学收缩化学收缩 非荷载

32、作用下的变形非荷载作用下的变形 干湿变形干湿变形 温度变形温度变形 荷载作用下的变形：荷载作用下的变形： 短期荷载作用下的变形（包括弹性变形）短期荷载作用下的变形（包括弹性变形） 长期荷载作用下的变形长期荷载作用下的变形徐变徐变江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. 242424非非

33、荷载作用下的变形荷载作用下的变形p 化学收缩化学收缩p 温度变形温度变形p 干湿干湿变形变形( (干缩湿胀）干缩湿胀） 自由收缩或膨胀：材料自由收缩或膨胀：材料不受任何约束，自由变不受任何约束，自由变形，材料内不产生应力形，材料内不产生应力收缩前收缩前收缩后收缩后约束变形约束变形 产生应力产生应力而引起开裂而引起开裂江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd.

34、Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. 252525化学化学收缩收缩p 在在混凝土硬化过程中，由于水泥混凝土硬化过程中，由于水泥水化生成物水化生成物的体积比反应前的体积比反应前物质的物质的总体积小总体积小，从而引起混凝土的收缩，称为化学收缩。，从而引起混凝土的收缩，称为化学收缩。p 特点：特点： 化学化学收缩不可恢复收缩不可恢复、 收缩收缩量是随混凝土硬化龄期的延长而增加，一般在混凝土成量是随混凝土硬化龄期的延长而增加，一般在混凝土成型后型后4040天左右增长较快，以后逐渐趋于稳定。天左右增长较快，以后逐渐趋于稳定。 化学收缩值很小（小于化学收缩值很小（小于1

35、 1），对混凝土结构没有破坏作用），对混凝土结构没有破坏作用，但在混凝土内部可能产生微细裂缝。，但在混凝土内部可能产生微细裂缝。江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. 262626温度变形温度变形p 混凝土混凝土随着温度的变化产生热胀冷缩的变形。随着温度的变化产生热胀冷缩的变形。p

36、数值：数值：混凝土混凝土的温度线膨胀系数为的温度线膨胀系数为（0.61.3）10-5/，即温度升高即温度升高11，每，每m m膨胀膨胀0.006-0.006-0.013mm0.013mm。p 危害：危害： 混凝土混凝土硬化初期，水泥水化硬化初期，水泥水化放出大量热，造成放出大量热，造成混凝土内混凝土内外温差很大，有时可达外温差很大，有时可达50507070。 温差使温差使混凝土产生内胀外缩混凝土产生内胀外缩，在，在外表混凝土外表混凝土中产生很大中产生很大拉应力拉应力，严重时使混凝土产生裂缝。，严重时使混凝土产生裂缝。 江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新

37、材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. 272727温度开裂的控制温度开裂的控制 矿物掺合料矿物掺合料 低热水泥低热水泥 加大加大粗骨料粗骨料粒径粒径 非常非常低的水泥低的水泥用量用量 预预冷拌合物冷拌合物原材料原材料 限制限制浇注浇注层高层高 冷却水管冷却水管冷却水管冷却水管大体积混凝土表大体积混凝土表面的温度开裂面的温度开裂江苏博特新材料有限公司江苏博特

38、新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. 282828干湿干湿变形（干缩湿胀）变形（干缩湿胀）p 由于由于混凝土周围环境湿度的变化，会引起混凝土的干湿变混凝土周围环境湿度的变化，会引起混凝土的干湿变形，表现为干缩湿胀。形，表现为干缩湿胀。p 干缩的机理干缩的机理： 毛毛细孔水的蒸发细孔水的蒸发，毛，毛细孔中形成负压

39、，随者空气湿度的降低负压逐渐细孔中形成负压，随者空气湿度的降低负压逐渐增大，产生收缩力，导致混凝土收缩。增大，产生收缩力，导致混凝土收缩。 凝胶凝胶体颗粒的吸附水也发生部分蒸发，凝胶体因失水而产生紧缩体颗粒的吸附水也发生部分蒸发，凝胶体因失水而产生紧缩。p 干缩的特点：干缩的特点：可恢复性（吸水膨胀）可恢复性（吸水膨胀）使混凝土表面出现拉应力而导致开裂，严重影响混凝土的耐久性。使混凝土表面出现拉应力而导致开裂，严重影响混凝土的耐久性。江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote N

40、ew Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. 292929 短期荷载下的变形短期荷载下的变形弹性模量弹性模量p 弹塑性变形弹塑性变形p 混凝土是一种由水泥石、砂、石、孔隙等组成的混凝土是一种由水泥石、砂、石、孔隙等组成的不匀质复合不匀质复合材料。材料。p 不是一个完全弹性体，也不是一个完全塑性体，而是一个弹塑性体。不是一个完全弹性体，也不是一个完全塑性体，而是一个弹塑性体。p 受力时既产生弹性变形，又产生塑性变形，应力与应变的关系不是直受力时既产生

41、弹性变形，又产生塑性变形，应力与应变的关系不是直线，而是曲线。线，而是曲线。弹性弹性变形：变形：外力作用外力作用产生产生的可的可恢复的恢复的产生产生变形变形弹性模量弹性模量切线切线模量模量( (A,BA,B线线) )割线割线模量（模量（C C线线 ) )江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co.,

42、Ltd. 303030p 在在应力应变曲线上任一点的应力应力应变曲线上任一点的应力与其应变与其应变的比值，称作混凝土的比值，称作混凝土在在该应力下的变形模量该应力下的变形模量。p 反映反映混凝土所受混凝土所受应力与所产生应变之间的关系应力与所产生应变之间的关系。p 计算计算钢筋混凝土结构的变形、裂缝开展及大体积混凝土的温度应力钢筋混凝土结构的变形、裂缝开展及大体积混凝土的温度应力时时的必要参数的必要参数p 在在混凝土结构或钢筋混凝土设计中，常采用一种按标准方法测得的静混凝土结构或钢筋混凝土设计中，常采用一种按标准方法测得的静力受压弹性模量力受压弹性模量。p 弹性模量的影响因素：弹性模量的影响因

43、素：混凝土的混凝土的强度强度骨料的含量与骨料的含量与弹性模量弹性模量水灰比水灰比养护条件养护条件 短期荷载下的变形短期荷载下的变形弹性模量弹性模量江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. 313131长期长期荷载作用下的变形荷载作用下的变形徐变徐变p 混凝土混凝土在长期荷载作用下，随时

44、间而增长的变形称为在长期荷载作用下，随时间而增长的变形称为徐变徐变p 水泥水泥石中的石中的凝胶体凝胶体在长期荷载作用下的在长期荷载作用下的粘性流动粘性流动，并向毛，并向毛细孔内细孔内迁移。迁移。p 在在混凝土的较混凝土的较早龄早龄期加荷，水泥尚未充分水化，所含期加荷，水泥尚未充分水化，所含凝胶凝胶体较体较多，且水泥石多，且水泥石中毛细孔较多中毛细孔较多，凝胶体易流动凝胶体易流动，所以徐，所以徐变发展较快变发展较快；p 在在晚龄期晚龄期，水泥继续硬化，凝胶体含量相对减少，毛细孔，水泥继续硬化，凝胶体含量相对减少，毛细孔亦少，亦少，徐变徐变发展慢发展慢。江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司

45、江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. 323232p 水灰比：水灰比：混凝土混凝土的水灰比较小或在水中的水灰比较小或在水中养护，养护，徐变徐变较小较小p 水泥用量水泥用量：水灰比相同，水泥水灰比相同，水泥用量愈多，徐变愈大用量愈多，徐变愈大；p 骨料骨料的的性质性质：混凝土混凝土所用骨料的弹性模量所用骨料的弹性模量较大，较大

46、，徐变徐变较小较小p 荷载荷载：所所受应力越大，徐变越大受应力越大，徐变越大。p 环境湿度环境湿度环境湿度对徐变的影响环境湿度对徐变的影响影响混凝土徐变的因素影响混凝土徐变的因素江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. 333333混凝土的耐久性混凝土的耐久性江苏博特新材料有限公司江苏

47、博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. 343434p 混凝土混凝土耐久性的概念耐久性的概念砼砼抵抗所处环境的作用破坏的能力，如温度、湿度，化学抵抗所处环境的作用破坏的能力，如温度、湿度，化学侵蚀介质等。侵蚀介质等。p 环境对砼的作用：环境对砼的作用：物理作用如冻融、渗透以及磨蚀，空蚀等；物理作用如冻融、渗透

48、以及磨蚀，空蚀等；化学作用，如各种酸、碱、侵蚀，碳化、碱集料反应以化学作用，如各种酸、碱、侵蚀，碳化、碱集料反应以及砼中的钢筋锈蚀等。及砼中的钢筋锈蚀等。 混凝土混凝土的耐久性的耐久性(durability)江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. 353535耐久性耐久性类型类型1)

49、混凝土的混凝土的抗渗性抗渗性2)混凝土的混凝土的抗冻性抗冻性3)混凝土混凝土抗硫酸盐抗硫酸盐4)混凝土的混凝土的碱碱一一骨料骨料反应反应5)混凝土的混凝土的抗碳化抗碳化6）混凝土）混凝土钢筋锈蚀钢筋锈蚀6）磨损与气蚀）磨损与气蚀江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. 363636混凝

50、土混凝土的抗渗的抗渗性性 定义：混凝土抵抗压力水定义：混凝土抵抗压力水(油、液体油、液体)渗透的能力，称为渗透的能力，称为抗渗性抗渗性。 水是水是多数结构混凝土出现耐久性问题的核心。不仅物理多数结构混凝土出现耐久性问题的核心。不仅物理劣化过程与水有关；同时作为传输侵蚀性离子的介质，劣化过程与水有关；同时作为传输侵蚀性离子的介质，水又是其化学劣化过程的一个根源水又是其化学劣化过程的一个根源。 混凝土混凝土的抗渗性是反映混凝土耐久性的一个重要的抗渗性是反映混凝土耐久性的一个重要指标。指标。江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司

51、江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. 373737为什么混凝土会渗水为什么混凝土会渗水 混凝土内部存在孔隙通道是其渗水的根本原因！混凝土内部存在孔隙通道是其渗水的根本原因！ 孔隙通道包括：孔隙通道包括：混凝土中可蒸发水蒸发后留下的孔道；混凝土中可蒸发水蒸发后留下的孔道；拌合物泌水时在骨料和钢筋下方形成的水囊与水膜；拌合物泌水时在骨料和钢筋下方形成的水囊与水膜；混凝土各种原因引起的体积变形所

52、产生的收缩裂缝；混凝土各种原因引起的体积变形所产生的收缩裂缝；混凝土在荷载作用下的变形混凝土在荷载作用下的变形江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. 383838为什么混凝土会渗水为什么混凝土会渗水 1、高孔隙率、低渗透性、高孔隙率、低渗透性4、多孔、高渗透性、多孔、高渗透性3、多孔

53、、低渗透性、多孔、低渗透性2、低孔隙率、高渗透性、低孔隙率、高渗透性孔隙率、孔隙特征与渗透性的关系孔隙率、孔隙特征与渗透性的关系江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. 393939混凝土抗渗性的影响因素混凝土抗渗性的影响因素混凝土的配合比混凝土的配合比水灰比水灰比胶凝胶凝材料材料混凝

54、土混凝土的的搅拌搅拌混凝土混凝土的震捣的震捣养护条件养护条件湿度湿度温度温度龄期龄期最初最初几几周，硬化水泥浆体的渗透性下周，硬化水泥浆体的渗透性下降几个量级降几个量级渗透性渗透性水灰比的关系水灰比的关系临界区临界区江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. 404040混凝土混凝土的抗

55、冻性的抗冻性在在吸水饱和状态下，混凝土能够经受多次冻融循环而不破坏吸水饱和状态下，混凝土能够经受多次冻融循环而不破坏，也不显著降低其强度的性能，称为混凝土的抗冻性，也不显著降低其强度的性能，称为混凝土的抗冻性。p 引起冻害的原因引起冻害的原因 混凝土内部孔中的水结冰混凝土内部孔中的水结冰 水结冰使体积膨胀水结冰使体积膨胀9%。p 冻害破坏影响到水泥石和骨料冻害破坏影响到水泥石和骨料p 冻害破坏的外观模式冻害破坏的外观模式 剥落剥落 龟裂、分层龟裂、分层p 构筑物的什么位置最易受损构筑物的什么位置最易受损? 北方气候北方气候 混凝土路面、桥面板、挡土墙混凝土路面、桥面板、挡土墙江苏博特新材料有限

56、公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. 414141混凝土的冻融混凝土的冻融破坏的表现形式破坏的表现形式铁路桥梁的冻害铁路桥梁的冻害剥落破坏剥落破坏铁路桥梁铁路桥梁的冻害剥的冻害剥落破坏落破坏江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司

57、江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. 424242混凝土冻害机理混凝土冻害机理 水自由流动，作用于玻璃瓶壁的压力较小水自由流动，作用于玻璃瓶壁的压力较小 水结冰开始，冰膨胀对瓶壁作用一个拉应力水结冰开始，冰膨胀对瓶壁作用一个拉应力 随着结冰进行，瓶壁对冰的约束，产生累计应变能寻求释放随着结冰进行，瓶壁对冰的约束，产生累计应变能寻求释放 内压很大以至于导致瓶壁破裂让冰膨胀和能量释放内压很大以

58、至于导致瓶壁破裂让冰膨胀和能量释放江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. 434343提高混凝土抗冻性的方法提高混凝土抗冻性的方法水泥石抗冻性：水泥石抗冻性：低水灰比低水灰比保证混凝土良好的养护保证混凝土良好的养护引气剂引气剂骨料的抗冻性骨料的抗冻性选用抗冻骨料选用抗冻骨料江苏博特新

59、材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. 444444引入的气孔作用机理引入的气孔作用机理 水压很高，可使毛细孔间的水泥石破坏；水压很高，可使毛细孔间的水泥石破坏； 引入的气孔可以释放水压，避免高压水的产生；引入的气孔可以释放水压，避免高压水的产生； 大量的空气泡减小了水释放的平均距离；大量的空气泡减小了水释放的平均距离； 引起的气孔有利于混凝土抗冻害性能的改善引起的气孔有利于混凝土抗冻害性能的改善江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. Jiangsu Bote New Materials Co., Ltd. 454545混凝土的抗硫酸混凝土的抗硫酸盐侵蚀盐侵