凝結(jié)時(shí)間對(duì)混凝土蒸養(yǎng)性能影響的試驗(yàn)研究

1、凝結(jié)時(shí)間對(duì)混凝土蒸養(yǎng)性能影響的試驗(yàn)研究1 引言      由于蒸養(yǎng)能加快混凝土強(qiáng)度發(fā)展，因此，在混凝土預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)廠中普遍采用。據(jù)報(bào)道，在我國(guó)被調(diào)查的混凝土預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)廠家，70%以上為了提高生產(chǎn)率，將剛成型的混凝土構(gòu)件立即進(jìn)行蒸養(yǎng)1。雖然混凝土預(yù)制構(gòu)件早期的蒸養(yǎng)是普遍的做法，但是許多研究者指出這種做法對(duì)混凝土的性能影響是不利的。而在混凝土構(gòu)件蒸養(yǎng)之前，前置一定時(shí)間則有利于混凝土的強(qiáng)度及耐久性能的提高25。       Soroka2的研究結(jié)果表明，混凝土澆筑成型放置3060min后進(jìn)

2、行的蒸養(yǎng)對(duì)混凝土的抗壓強(qiáng)度是不利的。Shideler 和Chamberlin 3的研究結(jié)果表明，混凝土澆筑成型放置26h后進(jìn)行的蒸養(yǎng)，依靠高溫，生產(chǎn)的1540%的混凝土產(chǎn)品在24h時(shí)的強(qiáng)度比混凝土構(gòu)件成型后立即進(jìn)行蒸養(yǎng)的產(chǎn)品的強(qiáng)度要高。Hanson 4通過(guò)試驗(yàn)證明當(dāng)蒸養(yǎng)前的前置時(shí)間從1h增加到5h時(shí)，所有齡期混凝土構(gòu)件的抗壓強(qiáng)度都有增加。然而，在蒸養(yǎng)前只有1h前置時(shí)間時(shí)，被蒸養(yǎng)過(guò)的所有試件上都出現(xiàn)了水平裂縫。       Mironov 5認(rèn)為確定前置時(shí)間的前提條件是蒸養(yǎng)的工序不應(yīng)該使混凝土構(gòu)件產(chǎn)生體積膨脹，并且認(rèn)為將混凝土構(gòu)件的抗壓

3、強(qiáng)度達(dá)到0.650.75MPa時(shí)所需要的時(shí)間作為蒸養(yǎng)前的前置時(shí)間。Alexanderson 6的研究表明當(dāng)前置時(shí)間為47h時(shí)，可忽略由于蒸養(yǎng)產(chǎn)生的體積膨脹，并且后期強(qiáng)度發(fā)展沒(méi)有損失。根據(jù)Alexanderson6的觀點(diǎn)，由于短的前置時(shí)間引起混凝土試件質(zhì)量下降是因?yàn)榛炷羶?nèi)部孔壓力產(chǎn)生的拉應(yīng)力引起構(gòu)件開(kāi)裂和孔隙率增大。因此，他認(rèn)為混凝土構(gòu)件在進(jìn)行蒸養(yǎng)工序前應(yīng)達(dá)到一個(gè)臨界的抗拉強(qiáng)度。但是在混凝土強(qiáng)度發(fā)展的后期進(jìn)行蒸養(yǎng)對(duì)混凝土的性能也是不利的。Heinz 和 Ludwig 7報(bào)道了后繼鈣礬石形成（Delayed Ettringite Formation，簡(jiǎn)稱DEF）對(duì)高溫（75）蒸養(yǎng)混凝土預(yù)制件后期

4、強(qiáng)度衰退的不利影響。通過(guò)常溫霧養(yǎng)后在強(qiáng)度發(fā)展后期用蒸汽養(yǎng)護(hù)，混凝土中有后繼的膨脹發(fā)生。這是由于亞穩(wěn)的單硫型水化硫酸鹽向鈣礬石轉(zhuǎn)化的結(jié)果8。在這種條件下，混凝土可能表現(xiàn)出不正常的膨脹和產(chǎn)生相連的微裂縫，長(zhǎng)期作用下去，可能導(dǎo)致構(gòu)件破壞9 。       Odler 和Gasser 10研究了在無(wú)蒸養(yǎng)的水泥漿體中的DEF，表明其對(duì)水泥漿體的影響不顯著。堿-骨料反應(yīng)11、12、凍融循環(huán)13、14或化學(xué)侵蝕8等都能激發(fā)生成DEF，進(jìn)而使混凝土構(gòu)件體積膨脹。Taylor15全面地評(píng)價(jià)了DEF這種產(chǎn)物，指出混凝土和水泥砂漿的微結(jié)構(gòu)決定了混凝土材料如

5、何由DEF產(chǎn)生破壞應(yīng)力，任何一個(gè)削弱混凝土材料的因素都會(huì)降低混凝土抗膨脹的能力。如果養(yǎng)護(hù)溫度、熱度、冷卻率以及前置時(shí)間沒(méi)有選擇合適，溫度應(yīng)力就會(huì)產(chǎn)生微裂紋。所有像DEF這樣的損傷過(guò)程不僅影響混凝土的強(qiáng)度，而且也影響了混凝土的耐久性。這是因?yàn)镈EF使得混凝土更容易被滲透，砂漿-骨料界面變得更薄弱15。本文基于混凝土的初凝時(shí)間，通過(guò)不同的前置時(shí)間對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度的影響進(jìn)行了試驗(yàn)研究。 2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)2.1 試驗(yàn)用原材料      水泥為北京產(chǎn)拉法基42.5MPa 普通硅酸鹽水泥，其化學(xué)成分和物理性能分別列于表1 和表2。細(xì)骨料為河砂，細(xì)度模

6、數(shù)F.M.為2.78；粗骨料為碎石，粗骨料最大粒徑為25 。拌和用水為自來(lái)水；天津產(chǎn)FDN 高效減水劑用于配制C40 混凝土。 2.2 混凝土配合比設(shè)計(jì)      混凝土配合比按普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程（JGJ55-2000）進(jìn)行設(shè)計(jì)。選擇強(qiáng)度C25 和C40 混凝土進(jìn)行試驗(yàn)，其配合比見(jiàn)表32.3 試驗(yàn)過(guò)程      3C25 和C40 混凝土的拌合物在25的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行拌合?；鶞?zhǔn)混凝土試件進(jìn)行標(biāo)養(yǎng)（20±3，相對(duì)濕度98±2%），試件為100 &

7、#215;100 ×100 立方體，測(cè)其1d、3d、7d、28d 和90d的抗壓強(qiáng)度，其強(qiáng)度值按普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)GB/T500812002 中抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)方法取值。       按照ASTM C403 規(guī)定步驟做不同混凝土的初凝時(shí)間（T0）。C20 和C40 混凝土的初凝時(shí)間分別為235 和220min，用它們作為選擇前置時(shí)間的基礎(chǔ)。前置時(shí)間是指水與水泥在攪拌機(jī)拌合到蒸養(yǎng)工序開(kāi)始之間的時(shí)間。本文選擇了T0、T1、T2 和T3 四個(gè)前置時(shí)間進(jìn)行研究。表4 列出兩種混凝土的不同前置時(shí)間。 

8、60;    在前置時(shí)間里，試件用濕布覆蓋放置在20±3的環(huán)境。前置時(shí)間結(jié)束，將試件放入養(yǎng)護(hù)箱中，以每小時(shí)21的速度升溫至80，分別連續(xù)蒸養(yǎng)5h 和10h。然后從養(yǎng)護(hù)箱中取出置于標(biāo)養(yǎng)的環(huán)境中，達(dá)到規(guī)定的齡期進(jìn)行抗壓強(qiáng)度測(cè)試。其強(qiáng)度值按普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)GB/T500812002 中抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)方法取值。 3 結(jié)果和討論      C25 混凝土和C40 混凝土在80的溫度下分別連續(xù)蒸養(yǎng)5h 和10h 后的抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)結(jié)果列于表5。基準(zhǔn)混凝土試件的抗壓強(qiáng)度值也列于

9、表5。蒸養(yǎng)過(guò)的混凝土試件的抗壓強(qiáng)度用基準(zhǔn)混凝土試件的抗壓強(qiáng)度的百分比表示，見(jiàn)圖1圖4。      從圖1圖4中可以看出，所有蒸養(yǎng)過(guò)的1d試件的抗壓強(qiáng)度都高于沒(méi)有蒸養(yǎng)過(guò)的基準(zhǔn)混凝土試件的抗壓強(qiáng)度。然而蒸養(yǎng)過(guò)的混凝土試件的后期強(qiáng)度都很低。這與文獻(xiàn)1518的研究結(jié)果相符。3d、7d、28d和90d的蒸養(yǎng)試件在前置時(shí)間T1、T2、T3有較大的強(qiáng)度損失。但是當(dāng)前置時(shí)間等于混凝土的初凝時(shí)間（T0）時(shí)，3d的蒸養(yǎng)試件沒(méi)有或有小的強(qiáng)度損失。       表5的試驗(yàn)分析結(jié)果表明，以T0作為前置時(shí)間的3d

10、抗壓強(qiáng)度比以T2和T3作為前置時(shí)間的7d抗壓強(qiáng)度要高。以C40混凝土為例，取T0作為前置時(shí)間，3d抗壓強(qiáng)度為32.7MPa；取T2或T3作為前置時(shí)間，7d抗壓強(qiáng)度分別為28.8MPa和26.9MPa。同樣地，當(dāng)前置時(shí)間從T2或T3增加到初凝時(shí)間T0，除了連續(xù)蒸養(yǎng)5h的C25混凝土3d的抗壓強(qiáng)度以外，所有試件1d的抗壓強(qiáng)度均高于3d的抗壓強(qiáng)度。       從圖1 到圖4 可以看出，隨著前置時(shí)間的增加，各齡期強(qiáng)度均有顯著的增加。當(dāng)前置時(shí)間從T3 增加到T0，1d 的抗壓強(qiáng)度增長(zhǎng)明顯。從圖表可見(jiàn)，C25 混凝土連續(xù)蒸養(yǎng)10h，前置時(shí)間為T

11、3 的抗壓強(qiáng)度為17.9MPa，是基準(zhǔn)混凝土強(qiáng)度的130%；前置時(shí)間為T0 的抗壓強(qiáng)度為22.6MPa，是基準(zhǔn)混凝土強(qiáng)度的165%，后者比前者強(qiáng)度增長(zhǎng)35%。蒸養(yǎng)對(duì)3d、7d、28d 和90d 的C25 和C40 混凝土強(qiáng)度都有不同程度的改善。在這些齡期中，前置時(shí)間T0 和T3 之間的強(qiáng)度差值比1d 齡期的強(qiáng)度差值要小，說(shuō)明1d 齡期的前置時(shí)間為T0 時(shí)混凝土強(qiáng)度改善明顯。由于蒸養(yǎng)工序前前置時(shí)間的增加使混凝土的抗拉強(qiáng)度增大，減少了裂縫生成，因此，各齡期強(qiáng)度有不同程度的增長(zhǎng)6。       從圖1圖4中可以看出，所有蒸養(yǎng)過(guò)的1d試件的抗

12、壓強(qiáng)度都高于沒(méi)有蒸養(yǎng)過(guò)的基準(zhǔn)混凝土試件的抗壓強(qiáng)度。然而蒸養(yǎng)過(guò)的混凝土試件的后期強(qiáng)度都很低。這與文獻(xiàn)1518的研究結(jié)果相符。3d、7d、28d和90d的蒸養(yǎng)試件在前置時(shí)間T1、T2、T3有較大的強(qiáng)度損失。但是當(dāng)前置時(shí)間等于混凝土的初凝時(shí)間（T0）時(shí)，3d的蒸養(yǎng)試件沒(méi)有或有小的強(qiáng)度損失。       表5的試驗(yàn)分析結(jié)果表明，以T0作為前置時(shí)間的3d抗壓強(qiáng)度比以T2和T3作為前置時(shí)間的7d抗壓強(qiáng)度要高。以C40混凝土為例，取T0作為前置時(shí)間，3d抗壓強(qiáng)度為32.7MPa；取T2或T3作為前置時(shí)間，7d抗壓強(qiáng)度分別為28.8MPa和26.9M

13、Pa。同樣地，當(dāng)前置時(shí)間從T2或T3增加到初凝時(shí)間T0，除了連續(xù)蒸養(yǎng)5h的C25混凝土3d的抗壓強(qiáng)度以外，所有試件1d的抗壓強(qiáng)度均高于3d的抗壓強(qiáng)度。       從圖1 到圖4 可以看出，隨著前置時(shí)間的增加，各齡期強(qiáng)度均有顯著的增加。當(dāng)前置時(shí)間從T3 增加到T0，1d 的抗壓強(qiáng)度增長(zhǎng)明顯。從圖表可見(jiàn)，C25 混凝土連續(xù)蒸養(yǎng)10h，前置時(shí)間為T3 的抗壓強(qiáng)度為17.9MPa，是基準(zhǔn)混凝土強(qiáng)度的130%；前置時(shí)間為T0 的抗壓強(qiáng)度為22.6MPa，是基準(zhǔn)混凝土強(qiáng)度的165%，后者比前者強(qiáng)度增長(zhǎng)35%。蒸養(yǎng)對(duì)3d、7d、28d 和90d

14、的C25 和C40 混凝土強(qiáng)度都有不同程度的改善。在這些齡期中，前置時(shí)間T0 和T3 之間的強(qiáng)度差值比1d 齡期的強(qiáng)度差值要小，說(shuō)明1d 齡期的前置時(shí)間為T0 時(shí)混凝土強(qiáng)度改善明顯。由于蒸養(yǎng)工序前前置時(shí)間的增加使混凝土的抗拉強(qiáng)度增大，減少了裂縫生成，因此，各齡期強(qiáng)度有不同程度的增長(zhǎng)6。       從圖1圖4中可以看出，所有蒸養(yǎng)過(guò)的1d試件的抗壓強(qiáng)度都高于沒(méi)有蒸養(yǎng)過(guò)的基準(zhǔn)混凝土試件的抗壓強(qiáng)度。然而蒸養(yǎng)過(guò)的混凝土試件的后期強(qiáng)度都很低。這與文獻(xiàn)1518的研究結(jié)果相符。      

15、3d、7d、28d和90d的蒸養(yǎng)試件在前置時(shí)間T1、T2、T3有較大的強(qiáng)度損失。但是當(dāng)前置時(shí)間等于混凝土的初凝時(shí)間（T0）時(shí)，3d的蒸養(yǎng)試件沒(méi)有或有小的強(qiáng)度損失。表5的試驗(yàn)分析結(jié)果表明，以T0作為前置時(shí)間的3d抗壓強(qiáng)度比以T2和T3作為前置時(shí)間的7d抗壓強(qiáng)度要高。以C40混凝土為例，取T0作為前置時(shí)間，3d抗壓強(qiáng)度為32.7MPa；取T2或T3作為前置時(shí)間，7d抗壓強(qiáng)度分別為28.8MPa和26.9MPa。同樣地，當(dāng)前置時(shí)間從T2或T3增加到初凝時(shí)間T0，除了連續(xù)蒸養(yǎng)5h的C25混凝土3d的抗壓強(qiáng)度以外，所有試件1d的抗壓強(qiáng)度均高于3d的抗壓強(qiáng)度。    

16、;   從圖1 到圖4 可以看出，隨著前置時(shí)間的增加，各齡期強(qiáng)度均有顯著的增加。當(dāng)前置時(shí)間從T3 增加到T0，1d 的抗壓強(qiáng)度增長(zhǎng)明顯。從圖表可見(jiàn)，C25 混凝土連續(xù)蒸養(yǎng)10h，前置時(shí)間為T3 的抗壓強(qiáng)度為17.9MPa，是基準(zhǔn)混凝土強(qiáng)度的130%；前置時(shí)間為T0 的抗壓強(qiáng)度為22.6MPa，是基準(zhǔn)混凝土強(qiáng)度的165%，后者比前者強(qiáng)度增長(zhǎng)35%。蒸養(yǎng)對(duì)3d、7d、28d 和90d 的C25 和C40 混凝土強(qiáng)度都有不同程度的改善。在這些齡期中，前置時(shí)間T0 和T3 之間的強(qiáng)度差值比1d 齡期的強(qiáng)度差值要小，說(shuō)明1d 齡期的前置時(shí)間為T0 時(shí)混凝土強(qiáng)度改善明顯。由于

17、蒸養(yǎng)工序前前置時(shí)間的增加使混凝土的抗拉強(qiáng)度增大，減少了裂縫生成，因此，各齡期強(qiáng)度有不同程度的增長(zhǎng)6。       過(guò)去也有不少學(xué)者對(duì)各種前置時(shí)間進(jìn)行過(guò)研究25。本文基于凝結(jié)時(shí)間對(duì)混凝土蒸養(yǎng)前的前置時(shí)間進(jìn)行了研究。將混凝土的凝結(jié)時(shí)間作為前置時(shí)間的有利之處在于：在溫升的過(guò)程中，由于混凝土內(nèi)部熱交換需要時(shí)間，混凝土內(nèi)的溫度滯后于養(yǎng)護(hù)室的溫度6。因此，如果在凝結(jié)時(shí)間之前進(jìn)行蒸養(yǎng)，混凝土外部（或表面）已經(jīng)硬化而內(nèi)部還處于塑性狀態(tài)。換言之，內(nèi)部塑性的混凝土周圍包裹了一層厚的硬化的混凝土。當(dāng)內(nèi)部混凝土的溫度升高（由于蒸養(yǎng)或水化熱），內(nèi)部新

18、鮮混凝土?xí)兏膳蛎?。而這種膨脹產(chǎn)生的拉應(yīng)力會(huì)使外部已經(jīng)硬化的混凝土產(chǎn)生損傷9。筆者建議前置時(shí)間采用混凝土的初凝時(shí)間，因?yàn)閮?nèi)部混凝土凝結(jié)硬化的時(shí)間不會(huì)超過(guò)混凝土凝結(jié)時(shí)間6。       而且發(fā)熱階段，混凝土各組分熱膨脹系數(shù)的差異能導(dǎo)致產(chǎn)生微裂縫和增大孔隙率5。當(dāng)混凝土的凝結(jié)時(shí)間作為前置時(shí)間進(jìn)行蒸養(yǎng)時(shí)，這種不利影響可以被防止發(fā)生。       試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)蒸養(yǎng)持續(xù)的時(shí)間更長(zhǎng)時(shí)，各個(gè)齡期都能獲得更高的強(qiáng)度。試驗(yàn)主要觀察了1d 齡期的蒸養(yǎng)強(qiáng)度。從圖1 和圖2 可以看出，

19、當(dāng)蒸養(yǎng)持續(xù)的時(shí)間從5h 增加到10h 時(shí)，1d 齡期C25 混凝土前置時(shí)間T3、T2、T1 和T0 的抗壓強(qiáng)度分別增長(zhǎng)11%、16%、22%和31%。同樣地，從圖3 和圖4，當(dāng)蒸養(yǎng)持續(xù)的時(shí)間從5h 增加到10h 時(shí)，1d 齡期C40 混凝土前置時(shí)間T3、T2、T1 和T0 的抗壓強(qiáng)度分別增長(zhǎng)13%、16%、15%和17%。另外，對(duì)于C25 和C40，當(dāng)蒸養(yǎng)持續(xù)的時(shí)間從5h 增加到10h 時(shí)，3d、7d、28d 和90d 抗壓強(qiáng)度的增長(zhǎng)都低于1d 的.       通過(guò)對(duì)C25 混凝土和C40 混凝土的對(duì)比發(fā)現(xiàn)，蒸養(yǎng)后C25 混凝土1d

20、 的抗壓強(qiáng)度比C40 的要高，后期強(qiáng)度損失C25 也比C40 的小。因而，蒸養(yǎng)對(duì)C25 混凝土更有利。在混凝土強(qiáng)度發(fā)展過(guò)程中，當(dāng)水灰比較高時(shí)蒸養(yǎng)的加速效應(yīng)更加顯著。對(duì)于給定的水灰比，水泥用量大的試件，在混凝土強(qiáng)度發(fā)展的后期蒸養(yǎng)的不利影響很大。因?yàn)樵谡麴B(yǎng)過(guò)程中，大量的水化熱引起更大的溫升和膨脹。因此，延長(zhǎng)前置時(shí)間對(duì)C40 的混凝土的蒸養(yǎng)更有利。對(duì)這一現(xiàn)象的更深入的解釋需要做進(jìn)一步的研究。 4 結(jié)論（1）、1d 蒸養(yǎng)的所有試件的抗壓強(qiáng)度都高于基準(zhǔn)的沒(méi)有蒸養(yǎng)的試件的抗壓強(qiáng)度。但是蒸養(yǎng)過(guò)的試件的3d、7d、28d 和90d 的抗壓強(qiáng)度都低于沒(méi)有蒸養(yǎng)的基準(zhǔn)試件的抗壓強(qiáng)度；（2）、蒸汽養(yǎng)護(hù)的前置

21、時(shí)間應(yīng)等于混凝土的凝結(jié)時(shí)間。通過(guò)前置時(shí)間的延長(zhǎng)，能在較短的時(shí)間里得到更高的強(qiáng)度。在本文中，當(dāng)蒸汽養(yǎng)護(hù)的前置時(shí)間等于混凝土的凝結(jié)時(shí)間時(shí)，抗壓強(qiáng)度最高；（3）、在80的溫度下，蒸養(yǎng)510h 可獲得更高的抗壓強(qiáng)度；（4）、與C40 的混凝土相比，蒸汽養(yǎng)護(hù)的有利因素對(duì)C25 混凝土更顯著。對(duì)于C40 混凝土，讓蒸汽養(yǎng)護(hù)的前置時(shí)間等于混凝土的凝結(jié)時(shí)間更重要。 參 考 文 獻(xiàn) 1 余自亮.影響混凝土強(qiáng)度的幾個(gè)問(wèn)題. 橋梁.2005（7）2 I. Soroka, C.H. Jaegermann, A. Bentur, Short-term steam curing and concret

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27、ked concrete railway sleepers, ACI Mater. J.89 (4) (1996) 348361.13 Y. Shao, C.J. Lynsdale, C.D. Lawrance, J.H. Sharp, Deterioration of heat-cured mortars due to the combined effect  of delayed ettringite formation and freeze/thaw cycles, Cem. Concr. Res. 27 (11) (1997) 1761 1771.14 胡永偵、王玉梅.水工混

28、凝土養(yǎng)護(hù)方法檢驗(yàn)與應(yīng)用研究.水利水電科技進(jìn)展.2003（12）15 H.F.W. Taylor, C. Famy, K.L. Scrivener, Delayed ettringite formation, Cem. Concr. Res. 31 (5) (2001) 683693.16 姚明甫、詹炳根.養(yǎng)護(hù)對(duì)高性能混凝土塑性收縮的影響. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版).2005（2）17 J.K. Kim, Y.H. Moon, S.H. Eo, Compressive strength development of concrete with different curing time a

29、nd temperature, Cem. Concr. Res. 28 (12) (1998) 17611773.18 S. Mindess, J.F. Young, Concrete, Prentice-Hall, New Jersey, 1998.6.4 硬化混凝土的強(qiáng)度    硬化后混凝土（ Hardened concrete）的強(qiáng)度（Strength）包括立方體抗壓強(qiáng)度、棱柱體抗壓強(qiáng)度、劈裂抗拉強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度和與鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度等。   抗壓強(qiáng)度 > 抗彎強(qiáng)度 > 抗剪強(qiáng)度> 抗拉強(qiáng)度 一、混凝土的抗壓強(qiáng)度與強(qiáng)度等級(jí) &

30、#160; 混凝土的抗壓強(qiáng)度是指其標(biāo)準(zhǔn)試件在壓力作用下直到破壞的單位面積所能承受的最大應(yīng)力。常作為評(píng)定混凝土質(zhì)量的指標(biāo)，并作為確定強(qiáng)度等級(jí)的依據(jù)。 1、立方體抗壓強(qiáng)度（fcu）     按照標(biāo)準(zhǔn)的制作方法制成邊長(zhǎng)為150mm的正立方體試件，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件（溫度20±3，相對(duì)濕度90%以上）下，養(yǎng)護(hù)至28d齡期，按照標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)定方法測(cè)定其抗壓強(qiáng)度值，稱為“混凝土立方體試件抗壓強(qiáng)度”（簡(jiǎn)稱“立方抗壓強(qiáng)度”以fcu表示），以MPa計(jì)。 2、立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（ fcu，k ）     按照標(biāo)準(zhǔn)方法制作和養(yǎng)護(hù)的邊

31、長(zhǎng)為150mm的立方體試件，在28d齡期，用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)測(cè)定的抗壓強(qiáng)度總體分布中的一個(gè)值，強(qiáng)度低于該值的百分率不超過(guò)5%（即具有95%保證率的抗壓強(qiáng)度），以N/mm2即MPa計(jì)。 3、強(qiáng)度等級(jí)（Grading Strength）  混凝土強(qiáng)度等級(jí)是根據(jù)立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值來(lái)確定的。它的表示方法 是用“C”和“立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值”兩項(xiàng)內(nèi)容表示，如：“C30”即表示混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fcu，k =30MPa 。  我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范（GBJ1089）規(guī)定，普通混凝土按立方抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值劃分為：C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C

32、50、C55、C60、C65、C70、C75、C80等16個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。   立方體強(qiáng)度>強(qiáng)度等級(jí) 4、砼強(qiáng)度等級(jí)的實(shí)用意義   C7.5C15：用于墊層、基礎(chǔ)、地坪及受力不大的結(jié)構(gòu)；   C15C25：用于普通砼結(jié)構(gòu)的梁、板、柱、樓梯及屋架；   C25C30：用于大跨度結(jié)構(gòu)、耐久性要求較高的結(jié)構(gòu)、預(yù)制構(gòu)件等；   C30以上：用于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、吊車梁及特種構(gòu)件等。 5、砼的軸心抗壓強(qiáng)度（fcp）   軸心抗壓強(qiáng)度采用150mm×150mm×300mm的棱柱體作為標(biāo)準(zhǔn)試件，如有必要，也可采用

33、非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的棱柱體試件，但其高寬比（h/a）應(yīng)在23的范圍。 在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算中，計(jì)算軸心受壓構(gòu)件時(shí)，都采用混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度f(wàn)cp作為設(shè)計(jì)依據(jù)。fcp比同截面的 fcu小，且h/a越大， fcp 越小。在立方體抗壓強(qiáng)度為1055Mpa范圍內(nèi)時(shí)，fcp （0.700.80）fcu。音頻教學(xué)二、砼的抗拉強(qiáng)度   劈裂試驗(yàn)測(cè)得劈裂抗拉強(qiáng)度（Splitting tension strength）。混凝土的抗拉強(qiáng)度只有抗壓強(qiáng)度的1/101/20，故在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，不考慮混凝土承受拉力，而是在混凝土中配以鋼筋，由鋼筋來(lái)承受拉力 。但確定抗裂度時(shí)，須考慮抗拉強(qiáng)度，它是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中確定

34、混凝土抗裂度的主要指標(biāo)。   試驗(yàn)方法：劈裂法，測(cè)出強(qiáng)度為劈裂抗拉強(qiáng)度f(wàn)ts 。  混凝土的劈裂抗拉強(qiáng)度與混凝土標(biāo)準(zhǔn)立方體抗壓強(qiáng)度之間的關(guān)系，可用經(jīng)驗(yàn)公式表達(dá)如下：                   三、砼與鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度   強(qiáng)度主要來(lái)源：混凝土與鋼筋間的摩擦力、鋼筋與水泥石間的粘結(jié)力、變形鋼筋的表面機(jī)械咬合力。   影響因素：混凝土質(zhì)量（強(qiáng)度）、鋼筋尺寸及種類、鋼筋在混凝

35、土中的位置、加載類型、干濕變化和溫度變化等。 四、影響硬化后水泥砼強(qiáng)度的因素   砼破壞:  a）硬化水泥石與骨料間破壞（ 與水泥強(qiáng)度、水灰比、骨料性質(zhì)有關(guān)）            b）硬化水泥石的破壞（水泥石強(qiáng)度有關(guān)）            c）骨料本身的破壞 （與骨料強(qiáng)度有關(guān)）   主要影響因素有材料組成、制備方法、養(yǎng)護(hù)條件、試驗(yàn)條件等。1、材料組成對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響 （1

36、）水泥的強(qiáng)度和水灰比               fcu混凝土28d齡期的立方體抗壓強(qiáng)度（MPa）; fce 水泥實(shí)際強(qiáng)度（MPa）， 可取 fce =1.13× fce,k，fce,k為水泥強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值; C/W灰水比； a、b回歸系數(shù)，碎石： a =0.46；b=0.07             卵石： a =0.48；b=0.33

37、  以上經(jīng)驗(yàn)公式一般只適用于流動(dòng)性混凝土、低流動(dòng)性混凝土 ，不適于干硬性混凝土。 （2）骨料的影響     當(dāng)骨料級(jí)配良好、砂率適當(dāng)時(shí)，由于組成了堅(jiān)強(qiáng)密實(shí)的骨架，有利于混凝土強(qiáng)度的提高。如果混凝土骨料中有害雜質(zhì)較多，品質(zhì)低，級(jí)配不好時(shí)，會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度。2、養(yǎng)護(hù)條件對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響 （1）溫度及濕度  養(yǎng)護(hù)溫度高，水泥水化速度快，混凝土強(qiáng)度的發(fā)展也快；反之，在低溫下混凝土強(qiáng)度發(fā)展遲緩。當(dāng)溫度降到冰點(diǎn)以下時(shí)，水泥將停止水化，強(qiáng)度停止發(fā)展，而且易使硬化的混凝土結(jié)構(gòu)遭到破壞。因此，冬季施工時(shí)，混凝土應(yīng)特別注意保溫養(yǎng)護(hù)，防止早期受凍破壞。 溫度對(duì)強(qiáng)

38、度發(fā)展的影響如圖6.4.1。  水是水泥水化的必要條件。如果濕度不夠，水泥水化反應(yīng)不能正常進(jìn)行，甚至停止水化，會(huì)嚴(yán)重降低混凝土強(qiáng)度。因此在混凝土澆筑完畢后，應(yīng)在12h內(nèi)進(jìn)行覆蓋；在夏季施工的混凝土，要特別注意澆水保濕。 濕度對(duì)強(qiáng)度發(fā)展的影響如圖6.4.2。                            

39、0;            圖6.4.1  溫度對(duì)強(qiáng)度發(fā)展的影響                                    &#

40、160;       圖6.4.2  濕度對(duì)強(qiáng)度發(fā)展的影響                         1-空氣養(yǎng)護(hù)           2-九個(gè)月后水中養(yǎng)護(hù)   &

41、#160;                       3-三個(gè)月后水中養(yǎng)護(hù)   4-標(biāo)準(zhǔn)濕度條件下養(yǎng)護(hù)  （3）齡期（Age）   齡期是指混凝土在正常養(yǎng)護(hù)條件下所經(jīng)歷的時(shí)間。 砼的強(qiáng)度隨齡期的增長(zhǎng)而提高 ，早期顯著，后期緩慢。普通水泥配制的滹沱那，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下，其強(qiáng)度發(fā)展大致與齡期的常用對(duì)數(shù)成正比關(guān)系，其經(jīng)驗(yàn)公式如下：                 式中   fn-混凝土nd