03设施园艺材料-钢筋与溷凝土

1、钢筋混凝土第一部分 钢材第一节 钢材的特点优点： 比强度高塑性好、韧性好能承受冲击和振动荷载可加工性优点比强度高优点比强度高优点可加工性优点：能承受冲击和振动荷载优点：能承受冲击和振动荷载缺点：易锈蚀维护费用高温度敏感性钢材缺点：易锈蚀钢材缺点：易锈蚀钢材缺点：维护费用高钢材缺点：温度敏感性钢材缺点：温度敏感性建筑钢材的技术性能力学性能工艺性能化学性能第二节 钢材的主要技术性能（一)、力学性能一、钢材的拉伸性能L0F1F1d0L0=5d0或10d0L1一、钢材的拉伸性能返回一、钢材的拉伸性能三个重要的指标1.屈服强度s 结构设计中钢材强度取值的依据2.抗拉强度b 钢材所能承受的最大应力 屈强比

2、 屈强比 ，利用率 ，安全可靠程度3.伸长率 衡量钢材塑性的指标，越大塑性越好OAACDBB上B下一、钢材的拉伸性能二、冲击韧性 钢材抵抗冲击荷载的能力。 定义钢的化学成分;例：S、P冲击韧性冶炼及轧制质量质量冲击韧性温度温度，冲击韧性时效ak影响冲击韧性的因素二、冲击韧性时效钢材随着时间的延长，强度和硬度提高，而塑性、韧性下降的现象；在冷加工及振动反复荷载下，时效性特别明显承受动荷载的结构应该选用时效敏感性小的钢材二、冲击韧性三、钢材的耐疲强度疲劳破坏：钢材在交变荷载反复作用下，往往会在应力远低于抗拉强度的情况下发生裂断的现象。疲劳强度：在多次反复交变荷载的作用下不发生疲劳破坏时的最大应力称

3、为疲劳强度。它是表明钢材耐疲劳性的指标。通常取交变应力循环次数N=107时，不发生破坏的最大应力作为其疲劳极限三、钢材的耐疲强度疲劳破坏原因：钢材的疲劳破坏一般由拉应力引起的，首先在局部开始形成细小裂纹，随后由于微裂纹尖端的应力集中而使其逐渐扩大，直至突然发生瞬时疲劳断裂。钢材内部的组织结构、成分偏析及其它缺陷，是决定其疲劳性能的主要因素。 钢材的截面变化、表面质量及内应力大小等造成应力集中的因素，都与其疲劳极限有关。如钢筋焊接接头和表面微小的腐蚀缺陷，都可使疲劳极限显著降低。 当疲劳条件与腐蚀环境同时出现时，可促使局部应力集中出现，大大增加了疲劳破坏的危险。四、钢材的硬度硬度是指钢材抵抗硬物

4、体压入钢材的表面的能力。方法：布氏法。定义测定方法演示讨论与分析材料的硬度往往与材料的其它性能有一定的相关系，如：钢材的HB值与抗拉强度之间有较好的相关关系。四、钢材的硬度（二）、工艺性能一、钢材的冷弯性能 指钢材在常温下承受弯曲变形的能力， 试件被 弯曲角度、弯心直径与厚度的比值d/a定义指标试验演示一、钢材的冷弯性能冷弯检验的意义：钢材的冷弯性能和其伸长率一样，也是表示钢材在静荷载条件下的塑性。但冷弯是钢材处于不利变形条件下的塑性，而伸长率是反映钢材在均匀变形下的塑性。故冷弯试验是一种比较严格的检验。它能揭示钢材内部组织的均匀性，以及存在内应力或夹杂物等缺陷的程度。在拉力试验中，这些缺陷常

5、因塑性变形导致应力重分布而反映不出来。 在工程实践中，冷弯试验还被用作检验钢材焊接质量的一种手段，能揭示焊件在受弯表面存在的未熔合、微裂纹和夹杂物 。二、 冷加工 指钢材在常温下进行的加工。 常见的冷加工方式：冷拉、冷拔、冷轧、冷扭、刻痕等。 冷加工强化处理：钢材经冷加工产生塑性变形，从而提高其屈服强度的过程。 在建筑工地和混凝土预制厂，经常对比使用要求的强度偏低和塑性偏大的钢筋或低碳盘条钢筋进行冷拉或冷拔并时效处理，以提高屈服强度和利用率，节省钢材。同时还兼有调直、除锈的作用。这种加工所用机械比较简单，容易操作，效果明显，所以建筑工程中常采取此法三、焊接性能焊接方式：搭接、对接 焊接要求：

6、焊接处（焊缝及其附近过热区）不产生裂缝及硬脆倾向。 焊接处与母材一致，即拉伸试验，强度不低于原钢材强度。影响因素：碳、合金元素等杂质元素越多，可焊性越小。四 钢材的化学成分的影响1. 钢材的化学成分及对性能的影响 钢材的化学成分主要是指碳、硅、锰、硫、磷等，在不同情况下往往还需考虑氧、氮及各种合金元素。 （1）碳：土木工程用钢材含碳量不大于0.8。在此范围内，随着钢中碳含量的提高，强度和硬度相应提高，而塑性和韧性则相应降低，碳还可显著降低钢材的可焊性，增加钢的冷脆性和时效敏感性，降低抗大气锈蚀性。（2）硅：当硅在钢中的含量较低（小于1%）时，可提高钢材的强度，而对塑性和韧性影响不明显。超过1，

7、脆性增加，可焊性降低（）锰：锰是我国低合金钢的主加合金元素，锰含量一般在0.8% 1范围内，它的作用主要是使强度提高，锰还能消减硫和氧引起的热脆性，使钢材的热加工性质改善。大于1，强度提高，但塑性及韧性降低，可焊性降低（）硫：硫是很有害元素。呈非金属硫化物夹杂物存在于钢中，具有强烈的偏析作用，降低各种机械性能。硫化物造成的低熔点使钢在焊接时易于产生热裂纹，显著降低可焊性。 （）磷：为有害元素，含量提高，钢材的强度提高，塑性和韧性显著下降，特别是温度愈低，对韧性和塑性的影响愈大，磷在钢中的偏析作用强烈，使钢材冷脆性增大，并显著降低钢材的可焊性。 （）氧：为有害元素。主要存在于非金属夹杂物内，可降

8、低钢的机械性能，特别是韧性，氧有促进时效倾向的作用，氧化物造成的低熔点亦使钢的可焊形变差。 （）氮：氮对钢材性质的影响与碳、磷相似，使钢材的强度提高，塑性特别是韧性显著下降。氮可加剧钢材的时效敏感性和冷脆性，降低可焊性。第三节 土木工程常用钢材钢结构用钢混凝土结构用钢一、 钢结构用钢1.碳素结构钢（1）碳素结构钢的牌号 表示按顺序：屈服点字母（Q）、屈服点数值（单位MPa）、质量等级（有A、B、C、D 4级，逐级提高）脱氧方法（F：沸腾钢，B：半镇钢，Z：镇静钢，TZ：特殊镇钢。 牌号表示时Z、TZ可省略）。一、 钢结构用钢1.碳素结构钢例如：Q235AF 表示屈服点为235MPa，A级沸腾钢

9、。Q235B 表示屈服点为235MPa，B级镇静钢 （2）碳素结构钢的选用 碳素结构钢依牌号增大，含碳量增加，其强度增大，但塑性和韧性降低。 建筑工程中主要应用Q235号钢,可用于轧制各种型钢、钢板、钢管与钢筋。具有较高的强度，良好的塑性、韧性，可焊性及可加工等综合性能好,且冶炼方便，成本较低，因此广泛用于一般钢结构。其中C、D级可用在重要的焊接结构。一、 钢结构用钢1.碳素结构钢 Q195、Q215号钢材强度较低，但塑性、韧性较好，易于冷加工，可制作铆钉、钢筋等。 Q275号钢材强度高，但塑性、韧性、可焊性差， 可用于钢筋混凝土配筋及钢结构中的构件及螺栓等。 受动荷载作用结构、焊接结构及低温

10、下工作的结构，不能选用A、B质量等级钢及沸腾钢。一、 钢结构用钢1.碳素结构钢 概念：低合金结构钢是在碳素钢的的基础上加入小于总量5%的合金元素而形成的。 目的：提高钢材的强度、耐冲击韧性、耐磨性和耐腐蚀性等。 加入的元素：主要有锰（Mn）、硅（Si）、钒（V）、钛（Ti）,铬等。一、 钢结构用钢 2.低合金高强度结构钢牌号由三个部分组成： 代表屈服点的汉语拼音字母Q； 屈服点数值； 质量等级符合（A、B、C、D、E）按顺序排列。 例如Q390A。一、 钢结构用钢 2.低合金高强度结构钢特点：强度大大高于碳素结构钢； 良好的工艺性能（塑性、韧性）； 其耐磨性、耐蚀性及耐低温性等均较良好； 质量

11、较轻，可降低结构自重，因而适用于大型结构桥梁等工程。一、 钢结构用钢 2.低合金高强度结构钢二、钢筋砼用钢材1钢筋混凝土用热轧钢筋热轧钢筋：是一种条形钢材，由碳素结构钢或低合金结构钢的钢坯加热轧制而成，按其表面的形状不同分为光圆钢筋和带肋钢筋两类，横截面通常为圆形。二、钢筋砼用钢材热轧光圆钢筋：由碳素结构钢轧制，如其牌号为HPB235，H、P、B分别为热轧（Hot rolled）、光圆（Plain）、钢筋（Bars）三个词的英文首位字母。热轧带肋钢筋：由低合金钢轧制H、R、B分别为热轧（Hot rolled）、带肋（Ribbed）、钢筋（ Bars）三个词的英文首位字母。热轧带肋钢筋分为HRB

12、335、HRB400、HRB500三个牌号二、钢筋砼用钢材钢筋性能： HPB235级热轧光圆钢筋：强度较低，但塑性及焊接性能较好，便于各种冷加工，可作为冷拔钢丝的原材料；广泛用于普通钢筋混凝土构件中，一般多用于中小型构件受力部分和其它结构中的构造钢筋。 HRB335级和HRB400级钢筋：强度、塑性及焊接的综合性能较好，可用于大、中型如桥梁、水坝等构件中，目前提倡用HRB400级钢筋作为我国钢筋混凝土结构的主力钢筋。 HRB500钢筋：强度高，但塑性和焊接性能较差，多用于预应力钢筋。二、钢筋砼用钢材由屈服强度较低的碳素结构钢轧制的盘条，是目前用量最大、使用最广的线材，也称普通线材。Q235AF

13、-JQ235AF-LL 供拉丝用J 供建筑和其它用 二、钢筋砼用钢材2、低碳钢热轧圆盘条二、钢筋砼用钢材3、冷轧带肋钢筋冷轧带肋钢筋是将热轧圆盘条经冷轧后，在其表面带有沿长度方向均匀布的三面或二面横肋的钢筋。 冷轧带肋钢筋牌号：冷轧带肋钢筋的由CRB和钢筋的抗拉强度构成。C、R、B分别为冷轧（Cold rolled）、带肋（Ribbed）、钢筋（Bars）三个词的英文首位字母。 冷轧带肋负筋分为CRB550、CRB650、CRB800、CRB970、CRB1170五个牌号，其中CRB550为普通钢筋混凝土用钢筋，其它牌号为预应力混凝土用钢筋二、钢筋砼用钢材4、预应力混凝土用钢丝及钢绞线钢丝质量

14、稳定、安全可靠、强度高、无接头、施工方便，主要用于大跨度屋架，薄腹梁、吊车梁等，轨枕、压力管道钢绞线主要用于大跨度、大负荷的后张法预应力屋架、桥梁和薄腹梁等结构的预应力筋。 第四节 钢材的锈蚀与防止1.钢材的锈蚀 钢材表面与其周围介质发生化学反应而遭到的破坏，称为钢材的锈蚀。化学锈蚀电化学锈蚀多数是由氧化作用在钢材表面形成疏松氧化物。干燥环境中反应缓慢，但温度和湿度较高，锈蚀发展迅速。钢材本身组成上的原因和杂质的存在，在表面介质的作用下，各成分电极电位的不同，形成微电池，铁元素失去了电子成为Fe2+进入介质溶液，与溶液中的OH-离子结合生成Fe（OH）2。锈蚀的结果：在钢材表面形成疏松的氧化物

15、，使钢结构断面减小，降低钢材的性能，因而承载力降低。2 钢材的防护 三个方面：从改变钢材本身的易腐蚀性、隔离环境中的侵蚀性介质或改变钢材表面的电化学过程。（1）制成合金钢（耐大气腐蚀钢）（2）金属覆盖 电镀或喷镀的方法覆盖在钢材表面。（3）非金属覆盖 在钢材表面用金属材料做为保护膜, 如喷涂涂料、 搪瓷和塑料等。（4）混凝土用钢筋的防锈第二部分 混 凝 土第一节 概 述混凝土是由胶凝材料、水和粗、细骨料按适当比例配合、拌制成拌合物，经一定时间硬化而成的人造石材。工程对混凝土质量的基本要求是：具有符合设计要求的强度；具有与施工条件相适应的和易性；具有与工程环境相适应的耐久性材料组成经济合理、生产

16、制作节约能源。一、混凝土的分类1、按其表观密度 普通混凝土：表观密度为20002800kgm3重混凝土：表观密度2800kgm3以上轻混凝土：表观密度小于1950kgm3。 可用作结构混凝土、保温用混凝土以及结构兼保温混凝土。 核电站-重混凝土核电站-重混凝土轻混凝土2、按照胶凝材料种类分沥青混凝土树脂混凝土石膏混凝土水玻璃混凝土硅酸盐混凝土 沥青混凝土沥青混凝土3、按照生产和施工方法商品混凝土(又称预拌混凝土)泵送混凝土喷射混凝土压力灌浆混凝土碾压混凝土热拌混凝土 离心混凝土喷射混凝土压力灌浆混凝土压力灌浆混凝土碾压混凝土碾压混凝土离心混凝土4、按强度分：普通混凝土C60。高强混凝土C60。

17、超高强混凝土C1005、按配筋情况分素混凝土钢筋混凝土预应力混凝土钢纤维混凝土二、混凝土的特点优点：1. 混凝土中占80%的砂、石骨料资源丰富, 价格便宜。2. 可根据工程需要浇筑成各种形状尺寸的构件。 3. 调整混凝土材料组成，可获得不同的性能和要求。4. 混凝土抗压强度高，且与钢筋具有良好的工作性。5. 混凝土具有很好的耐久性缺点：自重大抗拉强度低脆性大导热性强等生产周期长受施工过程影响较大例：混凝土脆性大第二节 普通混凝土的组成材料砂子水泥浆石子普通混凝土的四种基本组成材料：一、水泥二、水三、砂子四、石子混凝土体积构成水泥石25左右；砂和石子70以上；孔隙和自由水15%。 四种组成材料在

18、混凝土中所起的作用：砂、石：骨架作用；抑制混凝土的收缩。水泥水水泥浆：水泥浆包裹在砂粒的表面并填充砂粒间的空隙而形成水泥砂浆，水泥砂浆又包裹石子表面并填充石子间的空隙，形成混凝土。凝结硬化前：起填充、润滑、包裹的作用凝结硬化后：起胶结作用砂子水泥浆石子品种 根据工程特点、所处环境条件及施工条件，进行合理选择。强度等级 一、水泥1、硅酸盐水泥 凡由硅酸盐水泥熟料、石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥。 硅酸盐水泥在国际上分为两种类型：不掺混合材的称I型硅酸盐水泥，其代号为P. I；在硅酸盐水泥熟料粉磨时掺入不超过水泥质量5%的石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称II

19、型硅酸盐水泥，其代号为II。 ）凝结硬化快，早期及后期强度均高，适用于有早强要求的工程，（如冬季施工、预制、现浇等工程），高强度混凝土工程（如预应力钢筋混凝土）。 2）抗冻性好，适合抗冻性要求高的工程。 3）耐腐蚀性差，因水化后氢氧化钙和水化铝酸钙的含量较多。 4）水化热高，不宜用于大体积混凝土工程。但有利于低温季节蓄热法施工。（1）硅酸盐水泥的性能特点与应用硅酸盐水泥水化热大硅酸盐水泥水化热大硅酸盐水泥水化热大 5）抗碳化性好。因水化后氢氧化钙含量较多，故水泥石的碱度不易降低，对钢筋的保护作用强。适用于空气中二氧化碳浓度高的环境。 6）耐热性差。300摄氏度开始脱水，体积收缩，强度下降，70

20、0摄氏度以上时，强度降低很多甚至完全破坏。 7）耐磨性好，适用于高速公路、道路和地面工程。 （2）水泥石的腐蚀1 水泥石腐蚀的方式）软水侵蚀 水泥石长期接触软水时，会使水泥石中的氢氧化钙不断被溶出，当水泥石中游离的氢氧化钙减少到一定程度时，水泥石中的其它含钙矿物也可能分解和溶出，从而导致水泥石结构的强度降低，甚至破坏。当水泥石处于软水环境时，特别是处于流动的软水环境中时，水泥被软水侵蚀的速度更快。 ）一般酸的腐蚀 工程结构处于各种酸性介质中时，酸性介质易与水泥石中的氢氧化钙反应，其反应产物可能溶于水中而流失，或发生体积膨胀造成结构物的局部被胀裂，破坏了水泥石的结构。其基本化学反应式为： ）碳酸

21、的腐蚀雨水及地下水中常溶有较多的二氧化碳，形成了碳酸。碳酸水先与水泥石中的氢氧化钙反应，中和后使水泥石碳化，形成了碳酸钙，碳酸钙再与碳酸反应生成可溶性的碳酸氢钙，并随水流失，从而破坏了水泥石的结构。其腐蚀反应过程为： ）硫酸盐的腐蚀当环境中含有硫酸盐的水渗入到水泥石结构中时，会与水泥石中的氢氧化钙反应生成石膏，石膏再与水泥石中的水化铝酸钙反应生成钙矾石，产生1.5倍的体积膨胀，这种膨胀必然导致脆性水泥石结构的开裂，甚至崩溃。由于钙矾石为微观针状晶体，人们常称其为水泥杆菌。此外，有些其它物质也能腐蚀水泥石，如镁盐、强碱、糖类、脂肪等。 2 防止水泥石腐蚀的方法 （）根据工程的环境特点，合理选择水

22、泥品种，或适当掺加混合材料，减少可腐蚀物质的浓度，防止或延缓水泥的腐蚀。如处于软水环境的工程，常选用掺混合材料的矿渣水泥、火山灰水泥或粉煤灰水泥，因为这些水泥的水泥石中氢氧化钙含量低，对软水侵蚀的抵抗能力强。 （）提高混凝土的密实度，采取措施减少水泥石结构的孔隙率，特别是提高表面的密实度，阻塞腐蚀介质渗入水泥石的通道。（）在水泥石结构的表面设置保护层，隔绝腐蚀介质与水泥石的联系。如采用涂料、贴面等致密的耐腐蚀层覆盖水泥石，能够有效地保护水泥石不被腐蚀。二、 掺混合材料的硅酸盐水泥 粒化高炉矿渣火山灰质混合材料粉煤灰等炼钢厂冶炼生铁时的副产品。主要成分：CaO、Al2O3、SiO2。主要成分：A

23、l2O3、SiO2。本身不硬化，+石灰+水起胶凝作用。 火力发电厂煤粉燃料排出的细颗粒废渣。主要成分：较多的SiO2、Al2O3和少量的CaO具有较高的活性。普通硅酸盐水泥：简称普通水泥，代号P.O。矿渣硅酸盐水泥：简称矿渣水泥，代号P.S。火山灰质硅酸盐水泥：简称火山灰水泥，代号P.P。粉煤灰硅酸盐水泥：简称粉煤灰水泥，代号P.F。复合硅酸盐水泥：代号P.C：三种水泥的共性（1）早期强度低、后期强度发展高。这三种水泥不适合用于早期强度要求高的混凝土工程，如冬季施工、现浇工程等。（2）对温度敏感，适合高温养护。（3）耐腐蚀性好。适合用于有硫酸盐、镁盐、软水等腐蚀作用的环境，如水工、海港、码头等

24、混凝土工程。（4）水化热少。适合用于大体积混凝土。（5）抗冻性差。（6）抗炭化性较差。不适合用于二氧化碳含量高的工业厂房，如铸造、翻砂车间。 思考题：位于长三角冲积平原的上海，在浦东建设的超高层-金茂大厦，建造中面对地基土地下水含量高的情形，选择深大混凝土基础，应选择什么样的水泥品种？砂子技术性能含泥量、石粉含量和泥块含量有害物质含量粗细程度和颗粒级配坚固性(二)砂 砂的粗细程度及颗粒级配（1）颗粒级配定义：讨论与分析是指粒径不同的砂粒互相搭配的情况。结论颗粒级配不良，空隙率较大，则需较多的水泥浆填充。颗粒级配良好，空隙率较小，需较少的水泥浆填充。(一)定义: 粒径在4.75mm的岩石颗粒。粗

25、骨料常用碎石和卵石两种。三、粗骨料(二)技术要求 石子技术性能含泥量、泥块含量、有害物含量颗粒形状及表面特征坚固性强度碱的含量最大粒径及颗粒级配表面特征碎石表面粗糙且多棱角，与水泥浆粘结力强；卵石表面光滑少棱角，与水泥浆粘结能力差。4.粗骨料的最大粒径与颗粒级配 为减少空隙率，改善混凝土拌合物和易性及提高混凝土的强度，粗骨料也要求有良好的颗粒级配。粗骨料的颗粒级配有连续粒级与单粒级两种。连续级配是石子由小到大连续分级，且相邻粒径比值小于2；单粒级是从1/2最大粒径到最大粒径，粒径大小差别小，一般不单独使用。（1）颗粒级配 最大粒径 粗骨料公称粒级的上限称为该粒级的最大粒级的最大粒径。从结构上考

26、虑 DM 1/4b 3/4L 1/3h且40mmb为结构截面最小尺寸L为钢筋最小净间距；H为实心板厚；从施工上考虑DM/D 12.5 13 13 1：4 1：4 1：5当最大粒径小于80mm时，水泥用量随最大粒径减小而增加，当大于150mm后，节约水泥的效果却不明显。卵石碎石高层建筑超高层建筑从经济上考虑工程实例分析四、拌合用水凡符合国家标准的生活饮用水，均可拌制各种混凝土海水可拌制素混凝土，但不宜拌制有饰面要求的素混凝土某些污染严重的河道或池塘水，一般不得用于拌制混凝土。第三节 混凝土拌合物的技术性质一、和易性（工作性）的概念 混凝土拌合物便于施工操作，能够达到结构均匀、成型密实的性能。 和

27、易性主要包括流动性、粘聚性和保水性：和易性粘聚性保水性流动性易达结构均匀易成型密实好好保证混凝土硬化后的质量 流动性：在本身自重或施工机械振捣作用下，能产生流动并且均匀密实地填满模板的性能。 粘聚性：各组成材料之间具有一定的内聚力，在运输和浇注过程中不致产生离析和分层现象的性质。 保水性：具有一定的保持内部水分的能力，在施工过程中不致发生泌水现象的性质。二、和易性的评定定量测定拌合物的流动性、辅以直观经验评定粘聚性、和易性、保水性。1.坍落度法测定混凝土拌合物在自重作用下产生的变形值坍落度（单位mm）。适用范围：集料最大粒径不大于40mm；坍落度值不小于10mm的低塑性、塑性、流动性大混凝土

28、粘聚性通过观察坍落度测试后混凝土所保持的形状，或侧面用捣棒敲击后的形状判定，如图所示。敲击后出现（b）状，则粘聚性好；敲击后出现（c）状，则粘聚性欠佳；敲击后出现（d）状，则粘聚性不良。 保水性是以水或稀浆从底部析出的量大小评定（见图b）。析出量大，保水性差，严重时粗骨料表面稀浆流失而裸露。析出量小则保水性好。2.维勃稠度法 维勃稠度法在坍落度筒提起后，施加一个振动外力，测试混凝土在外力作用下完全填满面板所需时间（秒）代表混凝土流动性。时间越短，流动性越好；时间越长，流动性越差。 适用范围粗骨料最大粒径不大于40mm；坍落度小于10mm，维勃稠度在5s30s之间的干硬性混凝土。 四、混凝土施工

29、时坍落度的选择构件截面尺寸大小 截面尺寸大，易于振捣成型，坍落度适当选小些，反之亦然。钢筋疏密 钢筋较密，则坍落度选大些。捣实方式 人工捣实，则坍落度选大些。机械振捣则选小些。运输距离 从搅拌机出口至浇捣现场运输距离较远时，途中坍落度损失，坍落度宜适当选大些。气候条件 气温高、空气相对湿度小时，因水泥水化速度加快及水份挥发加速，坍落度损失大，宜选大些。例：坍落度太大的混凝土第四节 混凝土的强度1.立方体抗压强度 以边长为150mm的标准立方体试件，在温度为202，相对湿度为95以上的潮湿条件下或者在Ca（OH）2饱和溶液中养护，经28d龄期，采用标准试验方法测得的抗压极限强度。用fcc表示。2

30、.混凝土强度等级按混凝土立方体抗压强度标准值划分的级别。以“C” 表示，主要有C10，C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80等强度等级。 强度低于该值的百分率不超过5%。强度等级表示的含义：强度的范围：某混凝土，其fcu30.034.9MPa；某混凝土，其fcc30.0MPa的保证率为95%。C30“C”代表“混凝土”。“30”代表fcu,k30.0MPa；混凝土破坏情况示意图3、影响混凝土强度的因素骨料破坏骨料与粘结面的破坏水泥石破坏观察混凝土破坏后的断面，其破坏情况有三种：混凝土拌合物的泌水作用水泥水化的化学和物理收缩

31、产生界面裂缝混凝土受力时引起破坏骨料与粘结面破坏分析硬化混凝土在受外力前裂缝扩大、延长并汇合连通8/11/2022综上所述：混凝土的强度主要取决于骨料和水泥石的粘结力及水泥石的强度。而骨料与水泥石的粘结力又与水泥强度等级、水灰比及骨料的性质有密切关系。此外，混凝土的强度还与养护条件、龄期、试验条件有关。结 论水泥强度等级与水灰比的影响 水泥强度等级和水灰比是影响混凝土强度最主要因素。在W/C不变时，水泥强度等级愈高，则配制的混凝土强度也就愈高在水泥强度等级一定时，混凝土的强度则主要取决于W/C.。充分密实的砼手工捣实混凝土强度与水灰比的关系W/C抗压强度不完全密实砼振动 水灰比定律在材料相同的

32、条件下，砼强度值随水灰比的增大而减小，其变化规律呈近似双曲线形状。强度与灰水比的关系抗压强度C/W在材料相同的条件下，当砼W/C在0.330.80，砼28d的抗压强度与灰水比呈直线关系。骨料的影响骨料的级配；骨料的强度、有害杂质含量等。骨料的表面状态；8/11/2022颗粒级配好坏示意图养护温度及湿度的影响 砼强度的发展过程也就是水泥水化的过程，而温度和湿度是影响水泥水化速度和程度的重要因素。 因此砼成型后必须在一定时间内保持适当的温度和湿度，以使水泥充分水化即混凝土的养护。4382113龄期抗压强度031421287温度的影响 养护温度对混凝土强度的影响增长10d后冻结增长3d后冻结增长1d

33、后冻结增长5d后冻结没有冻结龄期抗压强度砼相对强度的增长与冻结时间的关系 受冻越早，强度损失越大保持潮湿28d保持潮湿14d保持潮湿7d保持潮湿3d长期保持潮湿抗压强度龄期砼强度与保湿养护时间的关系混凝土的养护例：混凝土低温情况下的养护，强度保证例：高温对混凝土的影响龄期在正常养护的条件下，混凝土的强度将随龄期的增长而不断发展。728龄期/d抗压强度龄期与砼强度增长实例综合分析：湖南凤凰大桥的垮塌事故发生的经过 2007年8月13日下午时分左右，湖南省湘西土家族苗族自治州凤凰县正在建设的堤溪沱江大桥发生坍塌事故，桥梁将凤凰至山江公路塞断，当时现场正在施工，造成64人死亡，22人受伤，直接经济损

34、失3974.7万元。 实例综合分析：湖南凤凰大桥的垮塌事故原因分析：（一）拱架拆卸过早。为了州庆缩短大桥混凝土养护期。因为湘西自治州要进行50年州庆，所以沱江大桥施工采取了项目倒计时。6月20日主拱券的砌筑完成，第19天开始卸架，养护期不够，比规定少了9天。按规定，大桥养护期是28天。因为养护期减短，大桥拱券承载能力减弱。（二）桥下地质复杂桥墩严重裂缝。 （三）混凝土所用沙石含土量过高。塌下来的主拱券中有片石，而且砌筑的砂浆混凝土不饱和，未填实，有空隙、空洞。另外，沙石含土量比较高。沙石应该用水洗过的沙，一含土就影响混凝土的凝结力。（四）混凝土灌注太少。 （五）工程层层分包质量管理混乱。 (一

35、)混凝土的抗渗性（P4、P6、P8 ）(二)混凝土的抗冻性（F10、F15、F25） (三)混凝土的抗碳化性(四)碱骨料反应4、硬化混凝土的耐久性（一）抗渗性是混凝土在压力水作用下抵抗水渗透的性能。影响混凝土抗渗性的主要因素有： （1）水灰比和水泥用量 （2）骨料含泥量和级配 （3）施工质量和养护条件抗冻性是指混凝土在饱和水状态下，能经受多次冻融循环而不破坏，也不严重降低强度的性能，是评定混凝土耐久性的主要指标。 抗冻等级根据混凝土以抗压强度下降不超过25%，重量损失不超过5%时，混凝土所能承受的最大冻融循环次数来表示。划分为F10、F15、F25、F50、F100、F150、F200、F25

36、0、F300等9个等级。 （二）抗冻性典型混凝土冻融破坏影响混凝土抗冻性的主要因素有： 水灰比或孔隙率。 孔隙特征。连通毛细孔易吸水饱和，冻害严重。若为封闭孔，则不易吸水，冻害就小。故加入引气剂能提高抗冻性。 吸水饱和程度。 混凝土的自身强度。（三）混凝土的抗碳化性混凝土的碳化：指空气中的CO2在湿度适宜的条件下与水泥水化产物Ca(OH)2发生反应，生成碳酸钙和水，使混凝土碱度降低的过程，碳化也称中性化。抗炭化性影响因素:水泥品种及参混合材料的数量水灰比环境因素（四）混凝土的碱-骨料反应混凝土的碱骨料反应：是指水泥中的碱(Na2O和K2O)含量较高时与骨料中的活性SiO2发生反应，在骨料表面生

37、成碱硅酸凝胶，这种凝胶具有吸水膨胀特性，会使包裹骨料的水泥石胀裂，这种现象称为碱骨料反应。第五节 混凝土外加剂 外加剂是指能有效改善混凝土某项或多项性能的一类材料，掺量一般水泥量的5%，却能显著改善混凝土的和易性、强度、耐久性或调节凝结时间及节约水泥。混凝土外加剂应用现状全世界化学外加剂产品已有500种以上。日本、北欧、澳大利亚等国家几乎100%的砼使用外加剂。西欧、北美有95%以上的混凝土使用外加剂。我国大约有40%的混凝土使用外加剂。北京地区使用外加剂的混凝土约有90%。从事外加剂研究与开发的人员主要来源于建材、化工等专业，且人员匮乏。外加剂技术和产品质量与国际水平有相当大的差距。外加剂生

38、产厂家，尤其是复配厂的从业人员素质和工艺控制水平低下。对于使用人员，外加剂知识的不足造成不能正确掌握和使用外加剂，出现各种问题。 一、外加剂的分类 1改善混凝土流变性能的外加剂 减水剂、引气剂、泵送剂等。 2调节混凝土凝结硬化性能的外加剂 缓凝剂、速凝剂、早强剂等。 3调节混凝土含气量的外加剂 引气剂、加气剂、泡沫剂等。 4改善混凝土耐久性的外加剂 引气剂、防水剂、阻锈剂等。 5提供混凝土特殊性能的外加剂 防冻剂、膨胀剂、着色剂、引气剂和泵送剂等。1、减水剂（1）配合比不变时显著提高流动性。 （2）流动性和水泥用量不变时，减少用水量、降低水灰比、提高强度，配置高强高性能混凝土；可减少泌水、离析

39、现象；延缓凝结时间；降低水化放热速度；提高抗冻性抗渗性 （3）保持流动性和强度不变时，节约水泥用量、降低成本。减水剂过量混凝土离析、分层缓凝时间过长形成蜂窝麻面、粘模浆体沉降，石子外露抓底、板结减水剂过量减水剂过少为保证坍落度，增大用水量造成砼粘聚性太低。砼表面露砂。砼密实度低，耐久性差。容易造成砼强度不能满足设计要求。泵送施工时容易堵泵。用水量过多注意：普通减水剂一般在低温时早期强度低，并具有一定的缓凝性，所以规定其用于温度5 以上环境。高效减水剂宜用于温度0 以上环境。高效减水剂 高效减水剂的应用，成为砼技术发展中一个重要的里程碑，应用它可以配制出流动性满足施工需要且水灰比低，强度很高的高

40、强砼，可以自行流动成型并密实的自密实砼，以及充分满足不同工程特定性能需要和匀质性良好的高性能砼。 通过分子设计而研制的新型高性能减水剂势必会给砼技术的发展带来新的革命。高效减水剂的地位三、早强剂 早强剂是指能加速混凝土早期强度发展的外加剂。主要作用机理是加速水泥水化速度，加速水化产物的早期结晶和沉淀。主要功能是缩短混凝土施工养护期，加快施工进度，提高模板的周转率。主要适用于有早强要求的混凝土工程及低温、负温施工混凝土、有防冻要求的混凝土、预制构件、蒸汽养护等等3、引气剂 引气剂是指混凝土在搅拌过程中能引入大量均匀、稳定且封闭的微小气泡的外加剂。气泡直径一般0.021.0mm，绝大部分0.2mm。引气剂作用于气液界面，使表面张力下降，从而形成稳定的微细封闭气孔。 引气剂对混凝土的影响改善混凝土的和易性。提高混凝土的抗渗性。显著提高混凝土的抗冻融性能。大大延长混凝土的使用寿命。对混凝土强度略有降低，但因其有一定的减水作用，可弥补强度降低。五、缓凝剂 缓凝剂是指能延长混凝土的初凝和终凝时间的外加剂，最常用的缓凝剂为木钙和糖蜜。糖蜜的缓凝效果优于木钙，一般能缓凝3h以上。主要功能有： 1降低大体积混凝土的水化热和推迟温峰出现时间，有利于减小混凝土内外温差引起的应力开裂。 2便于夏季