混凝土的性能

1、侯永生 2012年02月 l一一 新拌混凝土性能新拌混凝土性能l二二 物理、力學(xué)性能物理、力學(xué)性能l三三 耐久性能耐久性能l四四 變形性能變形性能 和易性粘聚性保水性流動(dòng)性易達(dá)結(jié)構(gòu)均勻易成型密實(shí)好好在本身自重或施工機(jī)械振搗作用下，能產(chǎn)生流動(dòng)并且均勻密實(shí)地填滿模板的性能。各組成材料之間具有一定的內(nèi)聚力，在運(yùn)輸和澆注過程中不致產(chǎn)生離析和分層現(xiàn)象的性質(zhì)。具有一定的保持內(nèi)部水分的能力，在施工過程中不致發(fā)生泌水現(xiàn)象的性質(zhì)。保證混凝土硬化后的質(zhì)量一、新拌混凝土性能1 1、工作性（和易性）、工作性（和易性）（1）概念：從工程應(yīng)用角度將工作性分解為流動(dòng)性、可泵性、穩(wěn)定性、均勻性、易密實(shí)性和終飾抹面性等幾個(gè)方面

2、。但目前，人們一般對(duì)普通混凝土的工作性仍采用稠度或和易性來描述。它通常包括三方面的含義：流動(dòng)性、粘聚性和保水性。 1、工作性（和易性）（2）和易性的量化指標(biāo)：目前，稠度還沒有一個(gè)科學(xué)的測(cè)試方法和定量指標(biāo)，能夠完整表達(dá)混凝土混合物的稠度。通常采用測(cè)定拌和物的流動(dòng)性，輔以直觀經(jīng)驗(yàn)評(píng)定粘聚性和保水性等情況來確定稠度。GB50080-2002標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定有塌落度試驗(yàn)、擴(kuò)展度試驗(yàn)及維勃稠度試驗(yàn)。一、新拌混凝土性能1、工作性（和易性）（3）影響和易性的因素：混凝土拌和物的稠度與混凝土的用水量、材料的性質(zhì)及含量以及外加劑等因素有關(guān)。（a）、加水量，增加用水量，流動(dòng)性增大，但硬化后混凝土?xí)a(chǎn)生較大空隙。一般，混凝

3、土空隙率每增加5%，強(qiáng)度將降低30%，即使每增加2%，也能降低10%左右。另外用水量過多會(huì)使混凝土發(fā)生分層、泌水，降低和易性。（b）、水泥品種及用量，一般，用普通水泥的混凝土比摻混合材水泥的塔落度大，保水性好。在水量適當(dāng)?shù)那闆r下，水泥用量愈多愈好，但不經(jīng)濟(jì)，水泥用量太少，稠度不好，也不易滿足混凝土強(qiáng)度和耐久性要求。（c）、水泥漿的含量，不改變水灰比，增加水泥漿含量，則混凝土拌和物流動(dòng)性增加，稠度好，而混凝土強(qiáng)度不降低。但水泥漿過多，不僅不經(jīng)濟(jì)，而且集料含量相對(duì)減少，且集料中間層太厚，對(duì)混凝土的強(qiáng)度和耐久性也會(huì)產(chǎn)生一定的影響。一、新拌混凝土性能（d）、集料的性質(zhì)，集料級(jí)配好，空隙率小，在水泥漿數(shù)

4、量一樣的情況下，集料中間層增大，混凝土流動(dòng)性就好，另外，集料的形狀對(duì)流動(dòng)性有一定影響，一般卵石混凝土的流動(dòng)性好于碎石混凝土，集料的針片狀含量對(duì)混凝土流動(dòng)性影響很大，針片狀含量多，流動(dòng)性明顯降低。（e）、砂率，對(duì)混凝土和易性與強(qiáng)度，砂率都存在一個(gè)最佳值，砂率太大，集料的總表面積增大，在水泥漿一定的條件下，混凝土拌和物就顯得干稠，流動(dòng)性小。但砂率過小，雖然集料的總表面積減小，但由于砂漿量不足不能在粗集料周圍形成足夠的砂漿層起潤(rùn)滑作用，混凝土拌和物的粘聚性與保水性差。目前，最佳砂率的確定尚無合適理論計(jì)算公式，只能通過初步計(jì)算或參考經(jīng)驗(yàn)，通過試驗(yàn)確定。（f）、外加劑，減水劑、引氣劑等均可以提高拌和物的

5、稠度并改善其他技術(shù)性能。（g）、溫度，混凝土拌和物的流動(dòng)性，隨著溫度的升高而減小，溫度提高10，塔落度大約減少20-40mm。一、新拌混凝土性能2 2、含氣量、含氣量混凝土不僅是多種物質(zhì)的混合物，而且其內(nèi)部也存在著氣、液、固三態(tài)，氣態(tài)含量的多少即是其含氣量?；炷恋暮瑲饬看笮?，對(duì)混凝土的耐久性影響很大。新拌混凝土中氣泡的性質(zhì)，包括含氣量、氣泡的大小及其分布，在攪拌后的運(yùn)輸、操作、澆筑、搗實(shí)和抹平各階段的變化過程和變化機(jī)理還沒有被人們認(rèn)識(shí)清楚。（1 1）、影響混凝土含氣量的因素）、影響混凝土含氣量的因素A、引氣劑或引氣減水劑的種類與摻量不同種類的引氣劑或引氣減水劑對(duì)混凝土引氣量的影響不一樣，但都

6、在一定范圍內(nèi)，隨著摻量增加而增大。通常高級(jí)直鏈表面活性劑（入十二烷基硫酸鈉）有很好的起泡能力，但氣泡穩(wěn)定性差，形狀不規(guī)則，多呈多面體，非離子型表面活性劑氣泡穩(wěn)定性差，引氣效果不好。皂類表面活性劑起泡能力和穩(wěn)定性都很好。一、新拌混凝土性能B、混凝土的組成材料及配合比水泥品種與細(xì)度：水泥品種與細(xì)度：相同的外加劑對(duì)礦渣水泥和粉煤灰水泥的引氣量小一些，水泥的細(xì)度越細(xì)，引氣量越小。粉煤灰：粉煤灰：粉煤灰對(duì)表面活性劑有較強(qiáng)的吸附作用，因此混凝土摻粉煤灰后，引氣劑的摻量要加大幾倍集料的種類與最大粒徑：集料的種類與最大粒徑：卵石混凝土的含氣量一般大于碎石混凝土的含氣量，采用天然砂的混凝土含氣量大于人工砂混凝土

7、含氣量。粗集料最大粒徑越大，引氣劑在相同摻量下引氣量越小。最大粒徑40mm碎石混凝土的含氣量比20mm的小1%-2%，比10mm的小2.5%-4%。細(xì)集料粒徑在0.15-0.59之間時(shí)使砂漿中引入的空氣量較大。拌合水：拌合水：在相同引氣劑摻量下，拌合水量增加，引氣量增加，水的硬度增加，混凝土含氣量減少。砂率：砂率：當(dāng)砂率減少時(shí)，混凝土含氣量減少，減少程度與摻加引氣劑與否無關(guān)。塌落度：塌落度：為了引入所需的空氣量，塌落度越大，引氣劑摻量越小。一、新拌混凝土性能C C：拌合條件：拌合條件當(dāng)攪拌機(jī)攪拌量從攪拌能力的40%增加到100%時(shí)，混凝土含氣量明顯增加?；炷恋臄嚢钑r(shí)間過長(zhǎng)，一般含氣量減少，攪

8、拌時(shí)間為12分鐘時(shí)，含氣量最大。拌合溫度增高10度，含氣量減少20%到30%。D D：澆灌條件：澆灌條件運(yùn)輸放置時(shí)間越長(zhǎng)，含氣量損失越大；混凝土振搗時(shí)間越長(zhǎng)，含氣量減少越多，而且在混凝土內(nèi)部的振搗比在混凝土外部震動(dòng)含氣量下降的多。在泵送作用下，含氣量會(huì)降低。一、新拌混凝土性能（2 2）、混凝土含氣量對(duì)混凝土性能的影響）、混凝土含氣量對(duì)混凝土性能的影響A A、和易性：、和易性：當(dāng)混凝土中引入大量微小且獨(dú)立的氣泡時(shí)，由于氣泡的滾動(dòng)作用和浮托作用使混凝土和易性和穩(wěn)定性得到大大改善和提高，尤其是在骨料粒形不好的碎石或人工砂混凝土中更為顯著。B B、泌水沉降、泌水沉降混凝土的泌水和沉降與水泥漿的粘度有密

9、切關(guān)系，而水泥漿的粘度又與其微粒對(duì)表面活性劑的吸附及氣泡在粒子表面的附著有關(guān)。由于氣泡的存在，整個(gè)體系的表面積增大，粘度增大，尤其當(dāng)有將粒子憎水化的陰離子表面活性劑存在時(shí)，由于粒子間的引力增大，使水泥漿的粘度進(jìn)一步增大，這樣，泌水和沉降就減少。C C：減水作用：減水作用當(dāng)稠度和單位水泥用量固定時(shí)，由于摻引氣劑或引氣減水劑，可減少單位用水量，一般來說，引氣劑的減水率為7-9%，引氣減水劑的減水率在12-15%。一、新拌混凝土性能D D：對(duì)強(qiáng)度的影響：對(duì)強(qiáng)度的影響在單摻引氣劑與不摻的基準(zhǔn)混凝土相比，水泥用量不變時(shí)，每增加1%含氣量，28天強(qiáng)度下降2-3%，水灰比不變時(shí)，下降4-6%。摻引氣減水劑時(shí)

10、，由于減水率增大，強(qiáng)度可以不降低或有所提高。當(dāng)含氣量一定時(shí)，混凝土強(qiáng)度的降低受集料最大粒徑影響，最大粒徑越大，強(qiáng)度降低越小，在貧水泥混凝土中，因引氣劑引起的強(qiáng)度降低可忽略不計(jì)。E E：干縮：干縮一般來說，引氣作用會(huì)加大干縮，而減水作用又減少干縮。F F：抗?jié)B性：抗?jié)B性由于引氣作用使混凝土用水量減少，泌水和沉降減少，從而使混凝土中大毛細(xì)孔減少，這樣使混凝土中水分遷移的主要通路減少，即混凝土中最薄弱和易受破壞的部分減少。同時(shí)，大量的微氣泡占據(jù)了混凝土中的自由空間，破壞了毛細(xì)管的連續(xù)性，使得混凝土的抗?jié)B性得到改善。G G：抗凍性：抗凍性摻引氣劑或引氣減水劑可使混凝土抗凍性提高幾倍甚至十幾倍。一、新拌

11、混凝土性能1 1、表觀密度、表觀密度普通混凝土的表觀密度在配合比設(shè)計(jì)規(guī)程中給出的范圍是20002800kg/m3，而最常見的密度范圍在22002500 kg/m3，影響表觀密度的因素有骨料的密度、粗骨料的最大粒徑、混凝土配合比。2 2、熱工性能、熱工性能（1 1）、比熱）、比熱將1kg混凝土溫度升高或降低1k（1）所吸收或放出的熱量，一般在8401170J/kg.k，混凝土的比熱隨其含水量的增加而顯著增加。（2 2）、導(dǎo)熱系數(shù)）、導(dǎo)熱系數(shù)面積為1的混凝土當(dāng)其厚度為1m的兩側(cè)溫度差為1k時(shí)通過該塊混凝土的熱量（W），它反映的是混凝土傳遞熱量的一種能力，一般在1.31.49w/m.k，影響的因素有

12、骨料種類、骨料用量、混凝土的溫度及其含水量等。二、物理、力學(xué)性能（3 3）、導(dǎo)溫系數(shù)）、導(dǎo)溫系數(shù)表示混凝土在冷卻或加熱過程中，各點(diǎn)達(dá)到同樣溫度的速度，當(dāng)水灰比為0.65時(shí)，導(dǎo)溫系數(shù)為0.0034/h。它與導(dǎo)熱系數(shù)成正比，與比熱成反比。（4 4）、熱膨脹系數(shù)）、熱膨脹系數(shù)熱膨脹系數(shù)表示混凝土受溫度影響某一方向或體積的變化能力，混凝土的體積膨脹率為線膨脹率的三倍，一般為1.010-5m/m.，變化范圍在0.61.310-5m/m.。不同品種水泥、不同質(zhì)量的骨料、不同溫度及混凝土孔隙中的含水狀態(tài)等均影響熱膨脹系數(shù)的大小。二、物理、力學(xué)性能3 3、強(qiáng)度、強(qiáng)度（1 1）、立方體抗壓強(qiáng)度（）、立方體抗壓強(qiáng)

13、度（f fcccc）采用立方體試件測(cè)得的混凝土抗壓強(qiáng)度稱為立方體抗壓強(qiáng)度?；炷亮⒎襟w抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值系指按標(biāo)準(zhǔn)方法制作和養(yǎng)護(hù)的邊長(zhǎng)為150mm的立方體試件，在28天齡期，用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的強(qiáng)度總體分布中具有不地于95%保證率的抗壓強(qiáng)度值。由于試驗(yàn)機(jī)壓板對(duì)試件端部的磨阻效應(yīng)（只有距壓板二分之根號(hào)三試件寬度以外此效應(yīng)才消除），使立方體試件強(qiáng)度有較大的提高，它不能代表結(jié)構(gòu)中混凝土的實(shí)際受壓情況，不能直接作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù)，（2 2）、軸心抗壓強(qiáng)度（）、軸心抗壓強(qiáng)度（f fcpcp）采用一定細(xì)長(zhǎng)比柱體試件（棱柱體或圓柱體）測(cè)得的混凝土抗壓強(qiáng)度。標(biāo)準(zhǔn)試件尺寸為150150300mm的棱柱體，非標(biāo)準(zhǔn)尺寸

14、試件，高寬比應(yīng)在2-3，。在截面尺寸相同的情況下，棱柱體的高寬比為2-4時(shí)，強(qiáng)度實(shí)測(cè)值變化不大。軸心抗壓強(qiáng)度與立方體抗壓強(qiáng)度的關(guān)系為：fcp=0.8 fcc，考慮試驗(yàn)誤差等影響，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，棱柱體抗壓強(qiáng)度平均值與立方體抗壓強(qiáng)度平均值的關(guān)系為fcp=0.7 fcc。二、物理、力學(xué)性能影響混凝土強(qiáng)度的因素影響混凝土強(qiáng)度的因素A、水泥強(qiáng)度、水灰比對(duì)強(qiáng)度的影響混凝土的強(qiáng)度是由水泥水化硬化并將砂石連成一個(gè)整體而產(chǎn)生的。因此，在其它相同條件下，水泥強(qiáng)度越高，則混凝土強(qiáng)度也越高，在一定范圍內(nèi)，水灰比越小，混凝土強(qiáng)度越高。但也存在一種現(xiàn)象，當(dāng)水灰比小到一定程度（大約0.3以下）時(shí)，水泥強(qiáng)度等級(jí)

15、對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響大大減小，用32.5水泥和用42.5水泥配制的混凝土強(qiáng)度差不多。B、集料對(duì)強(qiáng)度的影響集料的表面特征會(huì)影響混凝土強(qiáng)度，表面粗糙、多棱角的碎石與水泥的粘結(jié)力就比表面光滑的卵石要好，在水泥強(qiáng)度、水灰比相同的情況下，碎石混凝土強(qiáng)度高于卵石混凝土，但因?yàn)樗槭砻娴拇植谂c棱角，碎石混凝土的用水量比卵石混凝土多。二、物理、力學(xué)性能影響混凝土強(qiáng)度的因素影響混凝土強(qiáng)度的因素C、養(yǎng)護(hù)溫度、濕度對(duì)強(qiáng)度發(fā)展的影響在一定條件下，養(yǎng)護(hù)溫度在4-40范圍內(nèi)，在28天齡期前，溫度愈高，強(qiáng)度愈大。溫度低于0時(shí)，水化基本停止水化?；炷翝补嗪螅仨毐３忠欢〞r(shí)間的潮濕，水泥水化硬化才能順利進(jìn)行。如果濕度不夠，導(dǎo)致

16、失水，影響水化正常進(jìn)行，會(huì)嚴(yán)重降低強(qiáng)度。D、齡期對(duì)混凝土強(qiáng)度發(fā)展的影響混凝土的強(qiáng)度隨齡期的增長(zhǎng)而逐漸提高，在正常養(yǎng)護(hù)條件下混凝土的強(qiáng)度初期發(fā)展快（3-7天），后期發(fā)展較慢，28天可達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度，此后增加緩慢，甚至可延續(xù)數(shù)十年之久。根據(jù)試驗(yàn)，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下，混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)大致與齡期的對(duì)數(shù)成正比。據(jù)此，可用低齡期的抗壓強(qiáng)度推算28天標(biāo)準(zhǔn)抗壓強(qiáng)度。fcc，28=fcc，n（lg28/lgn）二、物理、力學(xué)性能（3 3）、抗拉強(qiáng)度）、抗拉強(qiáng)度軸心抗拉強(qiáng)度（ft）：混凝土在軸向拉力作用下，單位面積所能承受的最大拉力。劈裂抗拉強(qiáng)度（fts）：在立方體試件中心面內(nèi)用墊條施加兩個(gè)方向相反，均勻分布的壓力，壓力

17、增大至試件沿此平面劈裂破壞時(shí)的強(qiáng)度?？估瓘?qiáng)度（ft）大致為抗壓強(qiáng)度的1/101/15，此比值隨抗壓強(qiáng)度的增大而減小。Uft=0.56Ufcc.152/3影響抗拉強(qiáng)度的因素與抗壓強(qiáng)度的一樣，fts還與試驗(yàn)用墊條形狀與尺寸及有無墊層、試件尺寸、加荷方向及粗骨料的最大粒徑等有關(guān)。用75mm圓弧墊條測(cè)得的fts值與ft的比值有ft/ fts=0.9。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，軸心抗拉強(qiáng)度與立方體抗壓強(qiáng)度的關(guān)系為ft=0.5（fcc）1/3，劈裂抗拉強(qiáng)度與立方體抗壓強(qiáng)度的關(guān)系為fts=0.35（fcc）1/4。二、物理、力學(xué)性能（3 3）、抗拉強(qiáng)度）、抗拉強(qiáng)度 混凝土的軸心抗拉強(qiáng)度可以采用直接軸心受拉

18、的試驗(yàn)方法來測(cè)定，但由于試驗(yàn)比較困難，目前國內(nèi)外主要采用圓柱體或立方體的劈裂試驗(yàn)來間接測(cè)試混凝土的軸心抗拉強(qiáng)度?；炷恋妮S心抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)可參照水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程DL/T5150-2001標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度可依據(jù)普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)GB50081-2202進(jìn)行。 二、物理、力學(xué)性能（4 4）、抗折強(qiáng)度（）、抗折強(qiáng)度（f ff f）混凝土小梁在彎曲壓力下單位面積上所能承受的最大力為抗折強(qiáng)度，一般為立方體抗壓強(qiáng)度的1020%，為劈裂抗拉強(qiáng)度的1.5-3.0倍?；炷量拐蹚?qiáng)度的試驗(yàn)方法采用將兩個(gè)相等荷載作用在試件跨度三分點(diǎn)上時(shí)的最大力求得。具體步驟按照普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)

19、GB50081-2002標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行?？拐蹚?qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)試件為150150600（550）mm，當(dāng)采用100100400mm小梁時(shí)，測(cè)得的抗折強(qiáng)度乘以0.85的換算系數(shù)。提高混凝土的抗壓強(qiáng)度也會(huì)提高混凝土的抗折強(qiáng)度，除水灰比、水泥強(qiáng)度對(duì)抗折強(qiáng)度影響較大外，影響抗折強(qiáng)度最大的因素是骨料狀況，骨料的最大粒徑越大、針片狀顆粒含量越大，抗折強(qiáng)度越低，級(jí)配良好的骨料有利于抗折強(qiáng)度的提高。此外加荷方式、試件截面尺寸及試驗(yàn)時(shí)試件的含水狀態(tài)等以及骨料含泥量對(duì)抗折強(qiáng)度均有影響。二、物理、力學(xué)性能（5 5）、粘結(jié)強(qiáng)度）、粘結(jié)強(qiáng)度粘結(jié)強(qiáng)度反應(yīng)混凝土與鋼筋之間的摩擦力與粘結(jié)力，混凝土與鋼筋的粘結(jié)作用主要由三部分組成：（1）鋼

20、筋與混凝土接觸面上的化學(xué)吸附作用力（膠結(jié)力）。一般很小，僅在受力階段的局部無滑移區(qū)域起作用，當(dāng)接觸面發(fā)生相對(duì)滑移時(shí)，該力即消失。（2）混凝土收縮握裹鋼筋而產(chǎn)生的摩阻力。（3）鋼筋表面凹凸不平與混凝土之間產(chǎn)生的機(jī)械咬合作用力（咬合力）。對(duì)于光圓鋼筋，這種咬合力來自于表面的粗糙不平。變形鋼筋與混凝土之間的機(jī)械咬合作用主要是由于變形鋼筋肋間嵌入混凝土而產(chǎn)生的。粘結(jié)強(qiáng)度的檢測(cè)方法見水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程DL/T5150-2001標(biāo)準(zhǔn)中混凝土與鋼筋握裹力試驗(yàn)方法。二、物理、力學(xué)性能（5 5）、粘結(jié)強(qiáng)度）、粘結(jié)強(qiáng)度影響鋼筋與混凝土粘結(jié)強(qiáng)度的因素很多，鋼筋的直徑、表面狀態(tài)、埋入位置、混凝土強(qiáng)度、混凝土的收縮（相

21、對(duì)于鋼筋）及干濕條件等均影響粘結(jié)強(qiáng)度。主要有混凝土強(qiáng)度、保護(hù)層厚度及鋼筋凈間距、橫向配筋及側(cè)向壓應(yīng)力，以及澆筑混凝土?xí)r鋼筋的位置等。1）光圓鋼筋及變形鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度都隨混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高而提高，但不與立方體強(qiáng)度成正比。變形鋼筋能夠提高粘結(jié)強(qiáng)度。 （2）鋼筋間的凈距對(duì)粘結(jié)強(qiáng)度也有重要影響。 （3）橫向鋼筋可以限制混凝土內(nèi)部裂縫的發(fā)展，提高粘結(jié)強(qiáng)度。 （4）在直接支撐的支座處，橫向壓應(yīng)力約束了混凝土的橫向變形，可以提高粘結(jié)強(qiáng)度。二、物理、力學(xué)性能（6 6）、抗剪強(qiáng)度）、抗剪強(qiáng)度混凝土在剪切作用下能夠承受的最大應(yīng)力成為抗剪強(qiáng)度，抗剪強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度的比值隨抗壓強(qiáng)度增大而降低，一般為抗壓強(qiáng)度的1/4-

22、1/6，為抗拉強(qiáng)度的2.5倍左右。目前尚無統(tǒng)一試驗(yàn)方法測(cè)得純剪切強(qiáng)度，一般采用雙剪法和單剪法試驗(yàn)。水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程DL/T5150-2001標(biāo)準(zhǔn)中提供了混凝土抗剪斷強(qiáng)度的檢測(cè)方法和混凝土原位直剪試驗(yàn)的方法。二、物理、力學(xué)性能（7 7）、疲勞強(qiáng)度）、疲勞強(qiáng)度混凝土承受小于靜力強(qiáng)度的應(yīng)力，經(jīng)過幾萬次乃至幾百萬次反復(fù)作用而發(fā)生破壞的現(xiàn)象成為疲勞破壞?；炷脸掷m(xù)加荷的應(yīng)力達(dá)到靜力強(qiáng)度的80-90%，在某個(gè)時(shí)間以后發(fā)生破壞稱為徐變破壞，它也是一種疲勞破壞。除了抗壓疲勞強(qiáng)度外，還有抗拉、彎曲、粘結(jié)疲勞強(qiáng)度等。疲勞強(qiáng)度主要隨著應(yīng)力在上下限范圍內(nèi)反復(fù)作用的次數(shù)而變化，經(jīng)過無限次數(shù)的反復(fù)作用，不發(fā)生疲勞破壞的

23、最大應(yīng)力稱為疲勞極限或耐久極限，普通混凝土在106-107次反復(fù)荷載下的抗壓疲勞強(qiáng)度約為靜力抗壓強(qiáng)度的50-60%?；炷恋钠趶?qiáng)度由疲勞試驗(yàn)測(cè)定，具體方法見普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)GBJ82-85。采用100mm100mm300mm 或著150mm150mm450mm的棱柱體，把棱柱體試件承受200萬次或其以上循環(huán)荷載而發(fā)生破壞的壓應(yīng)力值稱為混凝土的疲勞抗壓強(qiáng)度。二、物理、力學(xué)性能（7 7）、疲勞強(qiáng)度）、疲勞強(qiáng)度 施加荷載時(shí)的應(yīng)力大小是影響應(yīng)力-應(yīng)變曲線不同的發(fā)展和變化的關(guān)鍵因素，即混凝土的疲勞強(qiáng)度與重復(fù)作用時(shí)應(yīng)力變化的幅度有關(guān)。在相同的重復(fù)次數(shù)下，疲勞強(qiáng)度隨著疲勞應(yīng)力比值的

24、增大而增大。二、物理、力學(xué)性能9 9、彈性模量、彈性模量混凝土的彈性模量是用來表示混凝土的彈性或彈性變形能力的，彈性變形是指對(duì)材料施加荷載時(shí)變形立即出現(xiàn)，卸除荷載時(shí)變形立即消失的性質(zhì)?；炷猎诩雍蓵r(shí)的變形不都是彈性變形，包括可逆的彈性變形和不可逆的殘余變形。一般把加荷瞬時(shí)的變形看作彈性變形，持荷期間的變形看作徐變，兩者很難嚴(yán)格區(qū)分，采用反復(fù)加荷、卸荷的方法可使徐變減少，測(cè)得彈性變形，在經(jīng)過多次反復(fù)加荷、卸荷之后，其殘余應(yīng)變不會(huì)增加，而且在加荷應(yīng)力不超過抗壓強(qiáng)度的5060%時(shí)，混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變大體上呈線性關(guān)系。二、物理、力學(xué)性能9 9、彈性模量、彈性模量根據(jù)在應(yīng)力-應(yīng)變曲線上的不同取值方法，混

25、凝土的彈性模量可分為三種：初始切線模量、切線模量、割線模量。初始切線模量是應(yīng)力-應(yīng)變曲線原點(diǎn)上切線的斜率，不易測(cè)準(zhǔn)，實(shí)用性較小。切線模量是應(yīng)力-應(yīng)變曲線上任一點(diǎn)切線的斜率，僅適用于很小的荷載變化范圍。割線模量是應(yīng)力-應(yīng)變曲線上任一點(diǎn)與原點(diǎn)的連接線的斜率，它表示所選擇點(diǎn)的實(shí)際變形，并且較易測(cè)準(zhǔn)，在工程上常被采用。C7.5C60混凝土的彈性模量在1.45-3.60104N/mm2之間，普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)GB50081-2002提供了彈性模量的檢測(cè)方法，標(biāo)準(zhǔn)中取0.4 fc（軸心抗壓強(qiáng)度）為上限應(yīng)力下的割線模量作為混凝土彈性模量（Ec）。二、物理、力學(xué)性能9 9、彈性模量、彈性模量混凝土

26、彈性模量的影響因素主要有：骨料性質(zhì)、砂率、混凝土強(qiáng)度、含水率、養(yǎng)護(hù)方式等骨料性質(zhì)：骨料級(jí)配良好、壓碎指標(biāo)值低、針片狀顆粒含量少的骨料混凝土彈性模量大，骨料彈性模量越高，混凝土的彈性模量越大；砂率：砂率對(duì)彈性模量的影響類似于對(duì)強(qiáng)度的影響，存在一個(gè)最佳砂率的數(shù)值，這是因?yàn)樯奥史磻?yīng)混凝土中粗細(xì)骨料的比例，即骨料的級(jí)配，砂率適中時(shí)，骨料的空隙率最小，骨架體系最穩(wěn)定，有利于彈性模量的提高。二、物理、力學(xué)性能9 9、彈性模量、彈性模量漿骨比：漿骨比大的混凝土其彈性模量偏低。水膠比：水膠比越小，混凝土強(qiáng)度越高，而混凝土強(qiáng)度與其彈性模量成正比關(guān)系，混凝土強(qiáng)度越高，彈性模量越大；混凝土含水狀態(tài)：潮濕狀態(tài)下的混凝

27、土彈性模量比干燥時(shí)的大；養(yǎng)護(hù)方式：蒸汽養(yǎng)護(hù)混凝土的彈性模量比潮濕養(yǎng)護(hù)的約低10%。二、物理、力學(xué)性能定義：是指通過合理設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)和尺寸定型、材料選取和施工工藝等工程創(chuàng)造出來的一種特性?；炷翗?gòu)筑物，若能在原定的環(huán)境應(yīng)力作用下，僅用很少的維護(hù)便能保持所要求的使用性能便可稱得上是耐久的。 2000年歐盟和德國混凝土標(biāo)準(zhǔn)DINEN206三、耐久性能 1、磨蝕：機(jī)械磨耗、沖刷磨損、氣蝕、磨蝕：機(jī)械磨耗、沖刷磨損、氣蝕 2、物理作用：干濕交替、水的滲透、凍融、物理作用：干濕交替、水的滲透、凍融、鹽的結(jié)晶鹽的結(jié)晶 3、化學(xué)作用：化學(xué)介質(zhì)侵蝕（水解、軟水、化學(xué)作用：化學(xué)介質(zhì)侵蝕（水解、軟水、置換、硫酸鹽）、

28、置換、硫酸鹽）、AAR、CaO和和MgO水化水化 4、鋼筋銹蝕：碳化引起、鋼筋銹蝕：碳化引起、Cl-引起引起混凝土結(jié)構(gòu)劣化破壞原因分類一個(gè)不透水，但存在非一個(gè)不透水，但存在非連續(xù)微裂縫，且多孔的連續(xù)微裂縫，且多孔的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)環(huán)境作用（第一階段）環(huán)境作用（第一階段）（無可見損傷）（無可見損傷）1. 1. 侵蝕作用侵蝕作用（冷熱循環(huán)、干濕循環(huán)）（冷熱循環(huán)、干濕循環(huán)）2. 2. 荷載作用荷載作用（循環(huán)荷載、沖擊荷載（循環(huán)荷載、沖擊荷載） 由于微裂縫和孔隙由于微裂縫和孔隙連通起來，不透水性逐連通起來，不透水性逐漸喪失漸喪失環(huán)境作用（第二階段）環(huán)境作用（第二階段）（損傷的開始與擴(kuò)展）（

29、損傷的開始與擴(kuò)展）水的滲入水的滲入O O2 2、COCO2 2滲入滲入酸性離子（酸性離子（ClCl- , - , SOSO4 4- -) )滲入滲入A：以下原因使孔隙內(nèi)靜水：以下原因使孔隙內(nèi)靜水壓增大、混凝土膨脹：鋼筋壓增大、混凝土膨脹：鋼筋銹蝕、堿銹蝕、堿-骨料反應(yīng)、水結(jié)骨料反應(yīng)、水結(jié)冰、硫酸鹽侵蝕冰、硫酸鹽侵蝕B：混凝土強(qiáng)度與剛度降低：混凝土強(qiáng)度與剛度降低開裂、剝落與整體性喪失開裂、剝落與整體性喪失混凝土受環(huán)境作用產(chǎn)生劣化的混凝土受環(huán)境作用產(chǎn)生劣化的“整體性整體性”模型模型1 1、抗?jié)B性能、抗?jié)B性能 混凝土抵抗氣體、液體、離子等通過混凝土結(jié)構(gòu)本體的能力成為抗?jié)B性。氣體、液體可以滲入混凝土中

30、的原因是混凝土澆注成型后混凝土內(nèi)部還存在大量氣泡、水分蒸發(fā)的通道以及混凝土在受力狀態(tài)下產(chǎn)生的微裂縫，這些氣泡、水分蒸發(fā)通道以及微裂縫在混凝土中連通的情況下就會(huì)給氣體、液體等侵蝕介質(zhì)形成通道，對(duì)混凝土造成危害?，F(xiàn)代科學(xué)研究結(jié)果已經(jīng)表明, 影響混凝土耐久性的各種作用、各種作用危害的機(jī)理、影響因素和預(yù)防措施等, 無一不與混凝土本身的滲透性有關(guān)。不管什么原因?qū)е禄炷亮踊? 其共同的特點(diǎn)是混凝土中需要充足的水分和其他有害物質(zhì)的侵入, 所以說混凝土的抗?jié)B性是耐久性的第一道防線?；炷恋目?jié)B性能實(shí)際上包含有三方面的內(nèi)容，抗水滲透性能、抗離子滲透性能和抗氣體滲透性能。 三、耐久性能1 1、抗?jié)B性能、抗?jié)B性能

31、檢測(cè)方法混凝土抗?jié)B性能有多種試驗(yàn)方法，有傳統(tǒng)的水壓力試驗(yàn)法，還有近年來越來越引起人們重視的抗氯離子滲透試驗(yàn)法，以及氣體滲透性試驗(yàn)法等。（1）水壓力法傳統(tǒng)的水壓力試驗(yàn)法又分為穩(wěn)定流動(dòng)法(constant flow method) 、滲透深度法(depth of penetration method) 和抗?jié)B標(biāo)號(hào)法。穩(wěn)定流動(dòng)法測(cè)量壓力液體流過混凝土的流量、流速，適用于研究具有較高滲透性，例如強(qiáng)度不高、齡期不長(zhǎng)的混凝土。用滲透系數(shù)表示抗?jié)B性能。滲透深度法測(cè)量壓力液體穿透混凝土的深度，適用于研究具有低滲透性的混凝土。三、耐久性能1 1、抗?jié)B性能、抗?jié)B性能我國普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法GB50

32、082-2009標(biāo)準(zhǔn)采用抗?jié)B標(biāo)號(hào)反應(yīng)混凝土的抗?jié)B性。試驗(yàn)方法是采用6個(gè)高度為180mm的圓臺(tái)形試件從0.1MPa開始施加水壓，每隔8小時(shí)水壓增加0.1MPa，直至6個(gè)試件中有3個(gè)被壓力水穿透，停止試驗(yàn)，記錄此時(shí)的水壓力值。通過一個(gè)簡(jiǎn)單的線性換算關(guān)系，將停止試驗(yàn)時(shí)的水壓力值換算成一個(gè)整數(shù)，這個(gè)整數(shù)即所謂混凝土的抗?jié)B標(biāo)號(hào)，可以認(rèn)為抗?jié)B標(biāo)號(hào)法是滲透深度法的一種特例。該方法的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單，適合工程上評(píng)價(jià)混凝土抗?jié)B性能，但對(duì)于科學(xué)研究，該方法獲得的數(shù)據(jù)太少。三、耐久性能1 1、抗?jié)B性能、抗?jié)B性能（2）氯離子滲透試驗(yàn)法針對(duì)水膠比小、強(qiáng)度高的高強(qiáng)混凝土及高性能混凝土，因?yàn)樵嚰浅Ｃ軐?shí)，導(dǎo)致水壓力試驗(yàn)法費(fèi)時(shí)、滲

33、透深度小，計(jì)算易導(dǎo)致較大誤差等現(xiàn)象，提出了氯離子滲透的試驗(yàn)方法。一般而言，抗氯化物滲透性好，往往就意味著抗水及抗氣體滲透性好；反之亦然。并且抗氯離子滲透性能還能反映混凝土成分與氯離子的化學(xué)反應(yīng)，最能直接反映混凝土的耐久性能。但氯離子滲透法對(duì)存在微裂縫或貫通裂縫的混凝土明顯不適用。三、耐久性能1 1、抗?jié)B性能、抗?jié)B性能（3）氣體滲透法，測(cè)試方法是氣體在密封條件下垂直滲透穿過圓柱體試件的端面，沿著高度方向的分壓梯度就是氣體滲透穿過試件的驅(qū)動(dòng)力，最終的穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散流動(dòng)就取決于試件的孔結(jié)構(gòu)和滲透性。試驗(yàn)過程中同時(shí)測(cè)定氧氣和氮?dú)獾臄U(kuò)散流量及試件兩端的靜態(tài)壓力差。并利用在氮?dú)庵袛U(kuò)散流動(dòng)的氧氣分量來計(jì)算試件的滲

34、透率。氣體滲透試驗(yàn)精度高，但測(cè)試程序復(fù)雜，比較適合在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，在我國應(yīng)用相對(duì)較少，試驗(yàn)室測(cè)試以前兩種為主。三種試驗(yàn)測(cè)試方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，不存在某種方法絕對(duì)強(qiáng)于另一種方法的說法。近年來，一項(xiàng)研究中同時(shí)進(jìn)行水滲透性、氯化物滲透性、空氣滲透性測(cè)試，然后分別討論試驗(yàn)結(jié)果是一種趨勢(shì)。三、耐久性能影響抗?jié)B性能的因素影響抗?jié)B性能的因素（1）、水灰比，水灰比的大小對(duì)混凝土抗?jié)B性能起決定性作用。水灰比愈大，孔隙率愈大，水泥漿抗?jié)B性愈差。當(dāng)水膠比小于0.6時(shí)，毛細(xì)孔多屬于封閉的；當(dāng)水膠比大于0.6時(shí)，則連續(xù)性的毛細(xì)孔顯著增加，滲透性也變大。水膠比從0.6增加到0.63，滲透性將增大一倍。所以，一般混凝土的水膠比不應(yīng)

35、超過0.6。在水灰比相同的情況下，混凝土中的單方用水量決定了混凝土中孔隙的多少。相同水灰比的混凝土，單方用水量越大，早期（33.5d） 自由收縮越大。日本有關(guān)規(guī)范規(guī)定，單方用水量為185175kg/ m3的混凝土屬于耐久性混凝土；單方用水量175kg/ m3的混凝土屬高耐久性的混凝土。 （2）、骨料最大粒徑，骨料最大粒徑越大，抗?jié)B性能越差，這是由于骨料和水泥漿界面處易產(chǎn)生裂縫和較大骨料下方易產(chǎn)生內(nèi)泌水和形成空洞。（3）、蒸汽養(yǎng)護(hù)或混凝土早期干燥失水其抗?jié)B性能均比潮濕養(yǎng)護(hù)的差。這主要是混凝土內(nèi)部更容易產(chǎn)生微裂縫的原因。（4）、水泥，水泥細(xì)度越大，水泥漿體孔隙率越小，強(qiáng)度越高，抗?jié)B性越好。（5）、

36、外加劑，可減小水灰比，改善抗?jié)B性。（6）、摻合料，摻合料可提高混凝土的密實(shí)性，對(duì)抗?jié)B性能有很大改善。（7）、齡期，隨著水泥水化的深入，齡期越長(zhǎng)，抗?jié)B性能越好。三、耐久性能影響抗?jié)B性能的因素影響抗?jié)B性能的因素（2）水泥，足夠的水泥用量可以保證混凝土中水泥砂漿的數(shù)量和質(zhì)量，使混凝土獲得良好的抗?jié)B性。因此，抗?jié)B混凝土的水泥用量最低不得小于320kgm3 。在最小水泥用量已確定的前提下，灰砂比對(duì)抗?jié)B性的影響更為直接，如灰砂比偏大（砂率偏低時(shí)），則由于砂子數(shù)量不足，水泥和水的含量多，混凝土往往出現(xiàn)不均勻及收縮大的現(xiàn)象，而使混凝土的抗?jié)B性較差。如灰砂比偏?。ㄉ奥势邥r(shí)），砂子數(shù)量過多，則拌合物缺乏粘結(jié)力，

37、使混凝土的最終密實(shí)度同樣不高。水泥細(xì)度減小、活性增加，使得水化反應(yīng)加速、放熱加劇、干燥收縮增加，最終導(dǎo)致混凝土溫度收縮和干縮產(chǎn)生的裂紋增加。微裂紋和宏觀裂紋的增加對(duì)混凝土的抗?jié)B、耐久性能非常不利。三、耐久性能影響抗?jié)B性能的因素影響抗?jié)B性能的因素（3）摻合料粉煤灰、礦渣、硅灰等活性混合材摻入混凝土后，其活性成分與水泥中的氫氧化鈣發(fā)生二次反應(yīng)，生成強(qiáng)度更高、穩(wěn)定性更好的水化硅酸鈣凝膠，從而改善了混凝土中膠凝物質(zhì)的組成，改善了水泥石的界面結(jié)構(gòu)和界面區(qū)的性能，提高了混凝土的后期強(qiáng)度和抗?jié)B性，尤其是提高混凝土抗氯離子滲透能力。三、耐久性能影響抗?jié)B性能的因素影響抗?jié)B性能的因素（4）外加劑減水劑摻入混凝土后

38、可使水泥顆粒分散，改善混凝土拌和物的和易性，減少拌和用水量，使硬化混凝土中毛細(xì)孔數(shù)量相應(yīng)減少，提高混凝土的抗?jié)B性和耐久性。摻入引氣劑，不僅能有效地提高混凝土的抗凍能力，也能減少混凝土的滲透性。因?yàn)橐龤鈩┦够炷涟韬臀锩谒拷档?0%40% ，泌水通道的毛細(xì)管也相應(yīng)減少。同時(shí)，大量微小氣泡隔斷或堵塞了混凝土毛細(xì)管滲水通道，改善了混凝土的孔結(jié)構(gòu)，使混凝土抗?jié)B能力提高，在混凝土中加入膨脹劑后，可在混凝土導(dǎo)入預(yù)壓應(yīng)力抵消或部分抵消由于收縮變形而產(chǎn)生的拉應(yīng)力，從而提高了混凝土的抗裂性能。同時(shí)，膨脹劑在水化過程中生成了大量的鈣礬石，堵塞了混凝土的毛細(xì)孔，抗?jié)B性也隨之提高。三、耐久性能影響抗?jié)B性能的因素影響

39、抗?jié)B性能的因素（5）骨料最大粒徑，骨料最大粒徑越大，抗?jié)B性能越差，混凝土中粗骨料的最大粒徑不宜大于40mm。在混凝土中，骨料和水泥漿界面處易產(chǎn)生裂縫和較大骨料下方易產(chǎn)生內(nèi)泌水和形成空洞，顆粒愈大則形成的缺陷愈大，對(duì)抗?jié)B不利。根據(jù)試驗(yàn)資料，在配合比相同的條件下，混凝土的滲透性大致與粗骨料的最大粒徑成正比。所以對(duì)抗?jié)B混凝土的粗骨料最大粒徑宜予以適當(dāng)限制。三、耐久性能影響抗?jié)B性能的因素影響抗?jié)B性能的因素（6）砂率，混凝土中砂率不宜過大或過小。過大，會(huì)使骨料的總表面積及空隙率增大，降低混凝土的流動(dòng)性，造成施工振搗不密實(shí)，影響抗?jié)B性。砂率過小，則不能在粗骨料的周圍形成足夠的砂漿層起到潤(rùn)滑和填充作用，也會(huì)

40、降低混凝土的流動(dòng)性，同時(shí)還會(huì)使混凝土粘聚性、保水性變差，從而導(dǎo)致混凝土抗?jié)B性降低。（7）齡期，隨著水泥水化的深入，齡期越長(zhǎng)，抗?jié)B性能越好。三、耐久性能影響抗?jié)B性能的因素影響抗?jié)B性能的因素（8）養(yǎng)護(hù)條件與養(yǎng)護(hù)方式的影響首先，養(yǎng)護(hù)對(duì)混凝土的抗?jié)B性極為重要?；炷辆哂辛己玫慕M成，但也只有在良好的養(yǎng)護(hù)條件下才能充分發(fā)揮其防水作用，否則，由于養(yǎng)護(hù)不良也會(huì)大幅度降低其抗?jié)B性。此外，溫度和濕度是水泥水化的必要條件，新澆混凝土在潮濕環(huán)境中或水中硬化，不但總孔隙率降低，而且孔徑也較小。這就增加了混凝土密實(shí)性，提高了混凝土的抗?jié)B性。因此，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間在潮濕環(huán)境中養(yǎng)護(hù)的混凝土抗?jié)B性提高很多。蒸汽養(yǎng)護(hù)或混凝土早期干燥失

41、水其抗?jié)B性能均比潮濕養(yǎng)護(hù)的差。這主要是混凝土內(nèi)部更容易產(chǎn)生微裂縫的原因。 三、耐久性能影響抗?jié)B性能的因素影響抗?jié)B性能的因素（9）服役期間的工作環(huán)境使微裂紋擴(kuò)展導(dǎo)致抗?jié)B性能劣化對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)而言, 并非是僅僅滿足了一些外加劑、摻合料及水灰比方面的要求, 就能夠保證耐久性能。這是因?yàn)榛炷猎诠ぷ髦幸惺芨鞣N荷載和變形; 混凝土在荷載、變形和氣候作用下, 微結(jié)構(gòu)性能會(huì)逐步劣化, 表面及內(nèi)部產(chǎn)生微裂紋; 三、耐久性能2 2、抗凍性能、抗凍性能混凝土在負(fù)溫下硬化并受凍的四種模式: （1）混凝土初齡受凍。新拌混凝土在澆筑后,初凝前或剛剛初凝立即受凍屬于這種情況。基本上沒有強(qiáng)度損失或損失最小。 （2）混凝土

42、幼齡受凍。新拌混凝土中水泥初凝后,強(qiáng)度未達(dá)到受凍臨界強(qiáng)度前受凍,屬于此種類型,這種受凍可使后期強(qiáng)度損失20 %40 %。 （3）混凝土臨界強(qiáng)度上受凍，水泥水化產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)形成,已經(jīng)等于或大于由于冰凍作用產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)破壞作用。強(qiáng)度可以損失或損失最多不超過5 % ,耐久性降低。 （4）已硬化達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的混凝土受凍,即混凝土的抗凍性。三、耐久性能2 2、抗凍性能、抗凍性能 抗凍性為混凝土在飽和水狀態(tài)下遭受冰凍時(shí)抵抗冰凍破壞作用的性質(zhì)?？捎每箖鰳?biāo)號(hào)、混凝土耐久性指標(biāo)或耐久性系數(shù)表示。GB50082-2009標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,抗凍標(biāo)號(hào)以同時(shí)滿足強(qiáng)度損失率不超過25%，重量損失率不超過5%時(shí)的最大循環(huán)次數(shù)來表示 。

43、混凝土耐久性指標(biāo)是混凝土經(jīng)受快速凍融循環(huán)，同時(shí)滿足相對(duì)動(dòng)彈性模量值不小于60%，和重量損失率不超過5%時(shí)的最大循環(huán)次數(shù)表示。耐久性系數(shù)適用于快速凍融試驗(yàn)，用混凝土達(dá)到要求（凍融循環(huán)300次，或相對(duì)動(dòng)彈性模量下降到60%以下，或重量損失率達(dá)到5%）時(shí)的凍融循環(huán)次數(shù)乘以此時(shí)的相對(duì)動(dòng)彈性模量除以300的計(jì)算值表示。三、耐久性能3、耐久性能影響抗凍性能的因素影響抗凍性能的因素（1）、骨料，主要取決于骨料的吸水率和自身抗凍性。堅(jiān)固密實(shí)的骨料，混凝土抗凍性好，粒徑太大或扁平顆粒比例大的骨料，對(duì)抗凍性很不利，并且混凝土攪拌之前骨料的干濕狀態(tài)對(duì)抗凍性有一定影響。（2）、水灰比和水泥用量，對(duì)混凝土抗凍性影響很大

44、，規(guī)范對(duì)各種環(huán)境下的混凝土均限制了最大水灰比和最小水泥用量。普通硅酸鹽水泥混凝土的抗凍性優(yōu)于混合材水泥混凝土的抗凍性。這是由于混合水泥需大量水所致。有研究表明水泥熟料中C3A的含量的增加會(huì)提高其混凝土的抗凍耐久性，但會(huì)降低混凝土抵抗鹽凍能力。 （3）、外加劑，防凍劑、減水劑、引氣劑等外加劑可在一定程度上改善混凝土的抗凍性，其中以引氣劑最為顯著。三、耐久性能影響抗凍性能的因素影響抗凍性能的因素（4）摻合料硅灰對(duì)混凝土抗凍性的影響目前觀點(diǎn)不盡一致，隨著礦渣摻量的增加，其混凝土的抗凍融性能愈差，粉煤灰的摻量和水灰比影響摻粉煤灰混凝土的孔結(jié)構(gòu)，并且隨著摻量和水灰比的增加而孔隙率增加，但隨時(shí)間的延長(zhǎng)，孔

45、隙率會(huì)下降。 （5）齡期，隨著混凝土齡期的增加，抗凍性能得到提高，主要是因?yàn)樗嗟牟粩嗨沟每蓛鼋Y(jié)水量減少，水中溶解鹽濃度增加，冰點(diǎn)隨之降低以及混凝土強(qiáng)度的增高增加了混凝土抗凍能力。（6）混凝土的飽水狀態(tài)，混凝土的凍害與其飽水程度有關(guān)。一般認(rèn)為含水量小于孔隙總體積的91. 7%就不會(huì)產(chǎn)生凍結(jié)膨脹壓力 三、耐久性能3 3、抗硫酸鹽侵蝕性能、抗硫酸鹽侵蝕性能硫酸鹽侵蝕習(xí)慣上可分為外部侵蝕和內(nèi)部侵蝕兩種類型。外部硫酸鹽侵蝕是指硫酸鹽從外部環(huán)境通過毛細(xì)孔和裂縫擴(kuò)散或滲透，進(jìn)入混凝土微結(jié)構(gòu)組織并發(fā)生反應(yīng)。侵蝕介質(zhì)中的硫酸鹽擴(kuò)散到混凝土內(nèi)部并發(fā)生反應(yīng)，這一階段稱為潛伏期；積累到一定程度之后，體積膨脹加速

46、，當(dāng)局部破壞程度很嚴(yán)重時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)裂縫。固體鹽并不侵蝕砼 ,但是鹽溶液卻能與硬化水泥漿發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。 內(nèi)部硫酸鹽侵蝕發(fā)生的原因可能是由于在混凝土拌和物中存在過多的硫酸鹽，這些硫酸鹽能潛在地由制備混凝土的所有原材料帶進(jìn)。因此，對(duì)于這種侵蝕形式，評(píng)估原材料中所有含硫化合物的數(shù)量和形式是很重要的。 三、耐久性能三、耐久性能三、耐久性能3 3、抗硫酸鹽侵蝕性能、抗硫酸鹽侵蝕性能檢測(cè)方法檢測(cè)方法（1 1）水泥抗硫酸鹽侵蝕試驗(yàn)方法：）水泥抗硫酸鹽侵蝕試驗(yàn)方法：水泥抗硫酸鹽侵蝕試驗(yàn)方法 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了潛在膨脹性能試驗(yàn)方法和浸泡抗蝕性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了潛在膨脹性能試驗(yàn)方法和浸泡抗蝕性能試驗(yàn)方法兩種試驗(yàn)方法，其中

47、潛在膨脹性能試驗(yàn)方法（兩種試驗(yàn)方法，其中潛在膨脹性能試驗(yàn)方法（P P法）適用于硅酸鹽水法）適用于硅酸鹽水泥及指定采用本方法的其他品種水泥。浸泡抗蝕性能試驗(yàn)方法（泥及指定采用本方法的其他品種水泥。浸泡抗蝕性能試驗(yàn)方法（K K法）法）適用于指定采用本方法的水泥。潛在膨脹性能試驗(yàn)方法（適用于指定采用本方法的水泥。潛在膨脹性能試驗(yàn)方法（P P法）是通法）是通過在水泥中外摻一定量的二水石膏，使水泥中的過在水泥中外摻一定量的二水石膏，使水泥中的SO3SO3總含量達(dá)到指定總含量達(dá)到指定值，使得過量的值，使得過量的SO42-SO42-直接與水泥中影響抗硫酸鹽性能的礦物反應(yīng)產(chǎn)直接與水泥中影響抗硫酸鹽性能的礦物反

48、應(yīng)產(chǎn)生膨脹，然后通過測(cè)量膠砂試體規(guī)定齡期的膨脹率來衡量水泥膠砂生膨脹，然后通過測(cè)量膠砂試體規(guī)定齡期的膨脹率來衡量水泥膠砂的潛在抗硫酸鹽性能。試件尺寸為的潛在抗硫酸鹽性能。試件尺寸為25mm25mm25mm25mm280mm280mm。浸泡抗蝕性。浸泡抗蝕性能試驗(yàn)方法（能試驗(yàn)方法（K K法）是將水泥膠砂試體分別浸泡在規(guī)定濃度的硫酸鹽法）是將水泥膠砂試體分別浸泡在規(guī)定濃度的硫酸鹽侵蝕溶液和水中養(yǎng)護(hù)到規(guī)定齡期，以抗折強(qiáng)度之比確定抗硫酸鹽侵侵蝕溶液和水中養(yǎng)護(hù)到規(guī)定齡期，以抗折強(qiáng)度之比確定抗硫酸鹽侵蝕系數(shù)。試件尺寸為蝕系數(shù)。試件尺寸為10mm10mm10mm10mm60mm60mm。三、耐久性能3 3、

49、抗硫酸鹽侵蝕性能、抗硫酸鹽侵蝕性能檢測(cè)方法檢測(cè)方法（2 2）混凝土抗硫酸鹽侵蝕試驗(yàn)方法：）混凝土抗硫酸鹽侵蝕試驗(yàn)方法：GB50082-2009GB50082-2009 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn). .用于測(cè)定用于測(cè)定混凝土試件在干濕交替環(huán)境中以能夠經(jīng)受的最大干濕循環(huán)次數(shù)表示混凝土試件在干濕交替環(huán)境中以能夠經(jīng)受的最大干濕循環(huán)次數(shù)表示混凝土抗硫酸鹽侵蝕性能。試件尺寸為混凝土抗硫酸鹽侵蝕性能。試件尺寸為100mm100mm100mm100mm100mm100mm立方體立方體試件。試件。三、耐久性能影響混凝土抗硫酸鹽侵蝕性能的因素（1）水泥品種一般認(rèn)為如果混凝土中的硅酸三鈣（C3S）含量過高，則會(huì)生成過多的氫氧化鈣，易

50、于受到硫酸鹽的侵蝕生成石膏。如果混凝土中鋁酸三鈣（C3A）過多，則易于生成過多的鈣礬石，在侵蝕環(huán)境下導(dǎo)致膨脹破壞。實(shí)際抗硫酸鹽工程中主要依據(jù)規(guī)范來約束C3A的含量（一般為5%8%）。（2）摻合料的種類和摻量粉煤灰、礦渣等活性摻合料的合理摻入對(duì)于提高混凝土的抗硫酸鹽性能有很大的幫助。摻量太多和太少都不利于完全發(fā)揮它的這種性能，應(yīng)該存在合理摻量的選擇問題；一般認(rèn)為，摻入一級(jí)粉煤灰會(huì)改善抗硫酸鹽侵蝕性能，摻量在25%左右時(shí)達(dá)到最佳效果。三、耐久性能影響混凝土抗硫酸鹽侵蝕性能的因素（3）配合比試驗(yàn)表明，混凝土的強(qiáng)度越低，水灰比就越大，試件的孔隙率就越大，滲透性就越強(qiáng)，這不僅影響了混凝土本身的強(qiáng)度，而且

51、更利于加速硫酸鹽的侵蝕。因此合理選擇提高配合比對(duì)于提高混凝土的抗硫酸鹽侵蝕性能是十分有利的。在侵蝕試驗(yàn)的初期，由于硫酸鹽的侵蝕結(jié)晶充實(shí)了混凝土的孔隙，使得混凝土各個(gè)方面的性能都有所提高，這經(jīng)過大量的試驗(yàn)得到了證實(shí)。三、耐久性能4 4、抑制堿骨料反應(yīng)、抑制堿骨料反應(yīng)1、堿骨料反應(yīng)的種類堿骨料反應(yīng)有三種類型 ,最主要的是堿-硅酸反應(yīng) ,其次是堿-碳酸鹽反應(yīng) ,再次是堿-硅酸鹽反應(yīng)。堿-硅酸反應(yīng)(ASR)是水泥中的堿與骨料中的活性氧化硅成分反應(yīng)產(chǎn)生堿硅酸鹽凝膠或稱堿硅凝膠，堿硅凝膠固體體積大于反應(yīng)前的體積，而且有強(qiáng)烈的吸水性，吸水后膨脹引起混凝土內(nèi)部膨脹應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土開裂。能與堿發(fā)生反應(yīng)的活性氧化

52、硅礦物有蛋白石、玉髓、鱗石英、方英石、火山玻璃及結(jié)晶有缺欠的石英以及微晶、隱晶石英等，而這些活性礦物廣泛存在于多種巖石中。堿骨科反應(yīng)絕大多數(shù)為堿-硅酸反應(yīng)。三、耐久性能4 4、抑制堿骨料反應(yīng)、抑制堿骨料反應(yīng)1、堿骨料反應(yīng)的種類堿-碳酸鹽反應(yīng)(ACR)，在泥質(zhì)石灰質(zhì)白云石中含粘土和方解石較多，堿與這種碳酸鈣鎂物反應(yīng)時(shí)，將其中白云石(MgCO3)轉(zhuǎn)化為水鎂石Mg(OH)2，水鎂石晶體排列的壓力和粘土吸水膨脹，引起混凝土內(nèi)部應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土開裂。一般的碳酸巖、石灰石和白云石是非活性的，只有泥質(zhì)石灰質(zhì)白云石，才發(fā)生堿-碳酸鹽反應(yīng)。堿-硅酸鹽反應(yīng)，它的膨脹過程較堿硅酸反應(yīng)緩慢得多、能形成反應(yīng)環(huán)的顆粒非常

53、少、與膨脹量相比析出的堿硅膠過少。與堿硅酸反應(yīng)有一定區(qū)別，但目前多數(shù)學(xué)者認(rèn)為這種反應(yīng)仍是堿硅酸反應(yīng)，因?yàn)槠鋷r石中均含有玉髓、微晶石英等含活性氧化硅礦物。但由于這種反應(yīng)膨脹進(jìn)程緩慢，用常規(guī)檢驗(yàn)堿硅酸反應(yīng)的方法無法判斷其活性。三、耐久性能三、耐久性能三、耐久性能4 4、抑制堿骨料反應(yīng)、抑制堿骨料反應(yīng)堿骨料反應(yīng)發(fā)生的條件堿骨料反應(yīng)發(fā)生的條件混凝土工程發(fā)生堿骨料反應(yīng)需要具有三個(gè)條件。首先是混混凝土工程發(fā)生堿骨料反應(yīng)需要具有三個(gè)條件。首先是混凝土的原材料水泥、混合材、外加劑和水中含堿量高；第凝土的原材料水泥、混合材、外加劑和水中含堿量高；第二是骨料中有相當(dāng)數(shù)量活性成分；第三是潮濕環(huán)境，有充二是骨料中有相

54、當(dāng)數(shù)量活性成分；第三是潮濕環(huán)境，有充分的水分或濕空氣供應(yīng)。分的水分或濕空氣供應(yīng)。 （1 1）由于骨料反應(yīng)的活性不同，一般認(rèn)為，在水泥含堿量）由于骨料反應(yīng)的活性不同，一般認(rèn)為，在水泥含堿量高于高于0.60.6時(shí)就會(huì)發(fā)生堿骨料反應(yīng)?；炷粮鞣N原材料成分時(shí)就會(huì)發(fā)生堿骨料反應(yīng)。混凝土各種原材料成分中的堿，均可導(dǎo)致發(fā)生堿骨料反應(yīng)對(duì)工程的損害。中的堿，均可導(dǎo)致發(fā)生堿骨料反應(yīng)對(duì)工程的損害。在混凝土中的堿含量有總堿含量與有效堿含量之區(qū)分?？傇诨炷林械膲A含量有總堿含量與有效堿含量之區(qū)分?？倝A含量是指混凝土中以各種形式存在的堿的總和，它包括堿含量是指混凝土中以各種形式存在的堿的總和，它包括固相和液相兩部分。一般

55、認(rèn)為固相堿不參與堿固相和液相兩部分。一般認(rèn)為固相堿不參與堿- - 骨料反應(yīng)。骨料反應(yīng)?；炷量紫度芤褐械膲A以離子形式存在，它和活性骨料反混凝土孔隙溶液中的堿以離子形式存在，它和活性骨料反應(yīng)而導(dǎo)致堿應(yīng)而導(dǎo)致堿- - 骨料反應(yīng)破壞，稱之為有效堿。骨料反應(yīng)破壞，稱之為有效堿。三、耐久性能4 4、抑制堿骨料反應(yīng)、抑制堿骨料反應(yīng)目前比較公認(rèn)的有效堿計(jì)算方法如下：目前比較公認(rèn)的有效堿計(jì)算方法如下：水泥中的堿包括總堿、可溶性堿和有效堿。水泥的總堿水泥中的堿包括總堿、可溶性堿和有效堿。水泥的總堿量并不能說明它對(duì)量并不能說明它對(duì)SiO2SiO2的活性，而有效堿含量則可作為水的活性，而有效堿含量則可作為水泥對(duì)泥對(duì)

56、SiO2SiO2的一個(gè)比較好的活性指標(biāo)。但由于有效堿隨可溶的一個(gè)比較好的活性指標(biāo)。但由于有效堿隨可溶性堿量的不確定性變化較大，目前還沒有能準(zhǔn)確計(jì)算水泥性堿量的不確定性變化較大，目前還沒有能準(zhǔn)確計(jì)算水泥中有效堿的方法?；诎踩紤]，通常將水泥中的總堿均中有效堿的方法?；诎踩紤]，通常將水泥中的總堿均視為有效堿。視為有效堿。摻合料有效堿，國際上通常取粉煤灰總堿量的摻合料有效堿，國際上通常取粉煤灰總堿量的17%17%作為其作為其有效堿量，取礦渣或硅灰總堿量的有效堿量，取礦渣或硅灰總堿量的50%50%作為其有效堿量。單作為其有效堿量。單位質(zhì)量粉煤灰位質(zhì)量粉煤灰Na2Oeq=Na2Oeq=（Na2O+

57、0.658K2ONa2O+0.658K2O）17%17%，單位質(zhì)量，單位質(zhì)量礦渣礦渣( (或硅灰或硅灰)Na2Oeq=)Na2Oeq=（Na2O+0.658K2ONa2O+0.658K2O）50%50%。由外加劑引入的堿均為可溶性堿，都視為有效堿。由外加劑引入的堿均為可溶性堿，都視為有效堿。拌合水中的堿全部為水溶性堿，均能參與堿拌合水中的堿全部為水溶性堿，均能參與堿- -骨料反應(yīng)。骨料反應(yīng)。三、耐久性能4 4、抑制堿骨料反應(yīng)、抑制堿骨料反應(yīng)（2 2）骨料含有堿活性成分）骨料含有堿活性成分骨料中含有堿活性成分是發(fā)生堿骨料反應(yīng)的又一必須條件，骨料中含有堿活性成分是發(fā)生堿骨料反應(yīng)的又一必須條件，姚燕

58、等人對(duì)骨料按是否存在堿活性成分分為五門十類。姚燕等人對(duì)骨料按是否存在堿活性成分分為五門十類。骨料堿活性評(píng)定是預(yù)防混凝土堿骨料反應(yīng)破壞的首要工作骨料堿活性評(píng)定是預(yù)防混凝土堿骨料反應(yīng)破壞的首要工作, ,直接影響到使用非堿活性骨料可能性和抑制措施合理性問直接影響到使用非堿活性骨料可能性和抑制措施合理性問題題, ,進(jìn)一步來說關(guān)系到預(yù)防混凝土發(fā)生堿骨料反應(yīng)破壞的成進(jìn)一步來說關(guān)系到預(yù)防混凝土發(fā)生堿骨料反應(yīng)破壞的成敗。骨料堿活性的檢驗(yàn)方法包括巖相法、化學(xué)法、快速砂敗。骨料堿活性的檢驗(yàn)方法包括巖相法、化學(xué)法、快速砂漿棒法、混凝土棱柱體法、巖石柱法等漿棒法、混凝土棱柱體法、巖石柱法等, ,目前行業(yè)間不僅沒目前行

59、業(yè)間不僅沒有形成普遍認(rèn)可的方法有形成普遍認(rèn)可的方法, ,且同一種方法的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)又有所差且同一種方法的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)又有所差異。一般選取幾種方法同時(shí)檢驗(yàn)進(jìn)行排除。異。一般選取幾種方法同時(shí)檢驗(yàn)進(jìn)行排除。 三、耐久性能4 4、抑制堿骨料反應(yīng)、抑制堿骨料反應(yīng)（3 3）潮濕多水）潮濕多水在堿骨料反應(yīng)過程中水有三個(gè)作用：第一，水是堿離子化在堿骨料反應(yīng)過程中水有三個(gè)作用：第一，水是堿離子化的基礎(chǔ)。第二，水是輸送堿的載體。第三，水是堿骨料反的基礎(chǔ)。第二，水是輸送堿的載體。第三，水是堿骨料反應(yīng)膨脹的源泉。如果沒有水的存在，堿硅干凝膠是不產(chǎn)生應(yīng)膨脹的源泉。如果沒有水的存在，堿硅干凝膠是不產(chǎn)生體積膨脹的。體積膨脹的。三、

60、耐久性能4 4、抑制堿骨料反應(yīng)、抑制堿骨料反應(yīng)受堿骨料反應(yīng)膨脹而開裂的混凝土其內(nèi)部及外觀存在以下受堿骨料反應(yīng)膨脹而開裂的混凝土其內(nèi)部及外觀存在以下九個(gè)特征。九個(gè)特征。（1 1）時(shí)間性，幾年或更長(zhǎng)的時(shí)間；）時(shí)間性，幾年或更長(zhǎng)的時(shí)間；（2 2）表面開裂，表面裂紋呈網(wǎng)狀（龜背紋），或形成平行）表面開裂，表面裂紋呈網(wǎng)狀（龜背紋），或形成平行于鋼筋的裂紋。裂縫首先出現(xiàn)在同一工程的潮濕部位，濕于鋼筋的裂紋。裂縫首先出現(xiàn)在同一工程的潮濕部位，濕度愈大愈嚴(yán)重，這也是堿度愈大愈嚴(yán)重，這也是堿- -集料反應(yīng)膨脹裂縫與其他原因裂集料反應(yīng)膨脹裂縫與其他原因裂縫最明顯的一個(gè)外觀特征差別。有時(shí)出現(xiàn)局部膨脹，裂縫縫最明顯的