7混凝土基本性能
第2章 钢筋和混凝土材料的基本性能
本章主要内容：
➢ 钢筋的材料性能 ➢ 混凝土的材料性能 ➢ 钢筋与混凝土的粘结
2 钢筋和混凝土材料的基本性能
★ 材料性能（物理力学性能） 钢筋的强度、变形性能 混凝土的强度、变形性能 钢筋与混凝土之间的粘结-滑移性能
★ 重点 混凝土的强度、变形性能
★ 本章在本课程中的作用 后续各章的基础
应力随时间的增长而逐渐降低的现象。
钢筋的疲劳： 钢筋在多次重复荷载作用下发生脆性突然断
裂的现象，主要影响因素是钢筋的疲劳应力幅。
2.1.2 钢筋的强度和变形
★软钢与硬钢的区别
软钢：有明显的屈服平台、屈服强度，极限强度 硬钢：只有极限强度，人为规定 “条件屈服强度” ★设计取值依据
屈服强度（软钢）、条件屈服强度（硬钢） ★钢筋的屈强比 = 屈服强度/极限强度≤0.8 ★钢筋的延性（ductility）
钢筋在强度无显著降低情况下抵抗变形的能力（屈服后的 变形能力）.软刚延性好，硬钢延性较差。 ★弹性模量：弹性极限以下应力-应变曲线的斜率
2.1.3 钢筋的冷加工
冷拉
冷拉是在常温下用机械方法将有明显流幅的钢筋拉到超过 屈服强度即强化阶段中的某一应力值，然后卸载至零。
2.1.3 钢筋的冷加工
➢钢筋在冷拉后，未经时效前，一般没有明显的屈 服台阶。
2.1.1 钢筋的分类
混凝土结构中的钢筋
钢筋的工程符号要记！（重要)
普通钢筋
热轧钢筋
低碳钢
预应力筋
钢绞线
普通低合金钢
消除应力钢丝
预应力螺纹钢筋
普通钢筋一般为软钢；预应力筋一般为硬钢。
HPB300
HRB335 HRBF335 HRB400 HRBF400 RRB400 HRB500 HRBF500
混凝土特征描述
混凝土特征描述混凝土是一种由水泥、砂、石子和水按照一定比例混合而成的建筑材料，其特征和性能决定了它在建筑工程中的广泛应用。
下面将从不同角度描述混凝土的特征。
1. 强度特征混凝土的主要特征之一是其强度。
混凝土的强度取决于水泥的种类和用量、砂石的质量、水胶比以及混凝土的养护等因素。
一般情况下，混凝土的强度随着水胶比的降低而提高。
同时，控制混凝土的养护时间和养护条件，可以进一步提高混凝土的强度。
2. 密实性特征混凝土具有良好的密实性，可以有效防止水、气体和其他物质的渗透。
混凝土的密实性与其抗渗性密切相关。
在施工过程中，通过合理的振捣和充分的养护，可以提高混凝土的密实性，减少孔隙率，从而提高抗渗性能。
3. 可塑性特征混凝土具有良好的可塑性，可以通过模板成型成各种形状。
在浇筑过程中，混凝土可以通过振捣和挤压等方式使其充分填满模板，并与钢筋紧密结合，形成坚固的结构。
4. 耐久性特征混凝土具有较好的耐久性，能够抵抗自然环境和化学物质的侵蚀。
通过合理的配合比和养护措施，可以提高混凝土的耐久性。
此外，使用掺合料和外加剂等添加剂，也可以改善混凝土的耐久性能。
5. 可修复性特征混凝土在使用过程中，由于各种原因可能会出现裂缝和损坏。
但是，混凝土具有良好的可修复性，可以通过填补、涂覆或喷涂等方式修复损坏的部分，恢复其原有的功能和美观。
6. 可模拟性特征混凝土具有较好的可模拟性，可以根据需要调整其配合比和成分，以满足不同工程的要求。
通过改变水泥的种类、砂石的粒径和使用掺合料等方式，可以调整混凝土的强度、抗渗性和耐久性等性能。
7. 可降解性特征混凝土具有一定的可降解性，可以在不同环境条件下逐渐降解。
这种特性使得混凝土在拆除或重新利用时更加方便，减少了对环境的负面影响。
总结起来，混凝土具有强度高、密实性好、可塑性强、耐久性好、可修复性强、可模拟性好和可降解性等特征。
这些特征使得混凝土成为一种重要的建筑材料，在各种建筑工程中得到广泛应用。
混凝土结构材料性能
混凝土结构材料性能混凝土是一种常用的建筑材料，其性能对于建筑结构的安全性和稳定性起着至关重要的作用。
本文将围绕混凝土结构材料的性能展开讨论，包括强度、耐久性、抗渗性以及抗震性等方面。
一、强度混凝土的强度是衡量其抵抗外力作用的能力的重要指标。
强度主要包括抗压强度和抗拉强度两个方面。
抗压强度是指混凝土在受到压力时的抵抗能力，而抗拉强度则是指混凝土在受到拉力时的抵抗能力。
混凝土的抗压强度往往是工程设计的重要参考参数。
通过调整混凝土配合比和施工工艺，可以提高混凝土的抗压强度。
而抗拉强度相对较低，因此在一些关键部位往往需要采取加强措施，如使用钢筋等增强混凝土的抗拉能力。
二、耐久性混凝土结构的耐久性是指其在长期使用和自然环境中的性能表现。
耐久性的好坏直接影响着混凝土结构的使用寿命和维修成本。
主要影响混凝土耐久性的因素包括环境条件、外部侵蚀物质、结构设计和施工质量等。
环境条件是决定混凝土结构耐久性的重要因素之一。
例如，气候条件、湿度、温度变化等都会对混凝土的性能产生影响。
同时，外部侵蚀物质，如化学物质、盐分、腐蚀介质等也会加速混凝土的老化和损坏。
为了提高混凝土的耐久性，可以通过选用高品质的材料、加强结构设计和施工工艺上的控制等方式进行改进。
三、抗渗性混凝土的抗渗性是指其不透水的能力。
在建筑结构中，抗渗性是一个关键指标，直接关系到结构的安全性和耐久性。
当混凝土结构没有足够的抗渗性时，会导致水分渗入混凝土中，从而引起腐蚀、开裂等问题。
提高混凝土的抗渗性可以采用多种方式，如调整配合比、加强混凝土的致密性、使用防水剂等。
此外，施工过程中的注意事项和细节处理也会对抗渗性产生重要影响。
四、抗震性抗震性是指混凝土在地震力作用下的抵抗能力。
混凝土作为一种结构材料，其抗震性能直接关系到建筑结构的安全性和稳定性。
在地震波的作用下，如果混凝土结构的抗震能力不足，会引发严重的破坏和倒塌。
为了提高混凝土结构的抗震性，一方面可以通过增加混凝土的强度和刚度来改善结构的整体抗震性能；另一方面也可以采用一些增强措施，如增设钢筋骨架、加固关键部位等，使混凝土结构具备更好的抗震能力。
混凝土拌合物性能标准
混凝土拌合物性能标准混凝土是建筑工程中常用的一种材料，其性能标准对于保证工程质量和安全至关重要。
混凝土拌合物性能标准是指混凝土在不同条件下的性能要求和测试方法，对于指导混凝土的生产和使用具有重要意义。
首先，混凝土的拌合物性能标准应包括混凝土的强度、耐久性、变形和稳定性等基本性能。
混凝土的强度是指其承受外部荷载的能力，通常通过抗压强度来表示。
耐久性是指混凝土在不同环境条件下的抗侵蚀和抗老化能力，包括抗冻融性、抗硫酸盐侵蚀性等。
变形和稳定性是指混凝土在受力作用下的变形和稳定性能，包括收缩变形、蠕变性能等。
其次，混凝土的拌合物性能标准应根据混凝土的用途和施工条件进行具体规定。
不同用途的混凝土，其性能要求和测试方法会有所不同。
例如，建筑结构中所使用的混凝土对于强度和稳定性要求较高，而路面或机场跑道中所使用的混凝土对于耐久性和抗冲击性要求较高。
此外，施工条件的不同也会对混凝土的性能标准产生影响，例如在高温或低温环境下的混凝土性能要求会有所不同。
再次，混凝土的拌合物性能标准应结合国家标准和行业标准进行制定。
国家标准是对混凝土性能进行统一规定的依据，而行业标准则是根据具体行业的特点和需求进行制定的。
国家标准通常包括混凝土的基本性能要求和测试方法，而行业标准则会对特定用途的混凝土进行更为详细的规定。
最后，混凝土的拌合物性能标准应不断进行更新和完善。
随着科学技术的发展和建筑工程的需求变化，混凝土的性能标准也需要不断进行修订和完善。
例如，随着混凝土技术的进步，新型混凝土材料和混凝土技术的应用，对混凝土性能标准提出了新的要求，需要及时进行调整和更新。
综上所述，混凝土的拌合物性能标准对于保证混凝土的质量和安全具有重要意义，其制定应考虑混凝土的基本性能、用途和施工条件，结合国家标准和行业标准进行制定，并不断进行更新和完善，以适应建筑工程的发展需求。
混凝土7天强度标准
混凝土7天强度标准混凝土是建筑工程中常用的一种材料，其性能指标直接关系到工程质量和安全。
其中，混凝土的7天强度是评定混凝土早期强度的重要指标之一。
下面将就混凝土7天强度标准进行详细介绍。
首先，混凝土的7天强度标准是指混凝土在养护7天后的抗压强度。
按照国家标准，普通混凝土的7天抗压强度应不低于混凝土设计强度的60%。
而高强混凝土的7天抗压强度应不低于混凝土设计强度的70%。
这一标准的制定是为了保证混凝土在早期就能够具备一定的承载能力，以满足工程的需要。
其次，影响混凝土7天强度的因素有很多。
首先是水灰比，水灰比过大会导致混凝土强度降低，因此在施工过程中需要严格控制水灰比。
其次是混凝土配合比的选取，合理的配合比能够保证混凝土的均匀性和致密性，从而提高混凝土的强度。
此外，养护条件、原材料质量等因素也会对混凝土的7天强度产生影响。
另外，对于混凝土7天强度的检测方法也是非常重要的。
目前常用的方法有标准养护试块法和加速养护试块法。
标准养护试块法是指将混凝土试块在标准环境条件下养护7天后进行试验，这是一种比较常规的方法。
而加速养护试块法则是通过采用高温、高湿等加速养护条件，来缩短试块的养护时间，以更快地获取混凝土的强度数据。
这两种方法各有优劣，需要根据具体情况进行选择。
最后，混凝土7天强度的标准对于工程质量和安全具有重要意义。
合理控制混凝土的水灰比和配合比，严格按照标准进行养护和试验，能够确保混凝土在早期就具备足够的强度，从而保证工程的安全和可靠性。
因此，在工程施工中，对混凝土7天强度的标准和检测方法要格外重视，做好相关的质量控制工作。
综上所述，混凝土7天强度标准是建筑工程中不可忽视的重要指标，其关系到工程质量和安全。
合理控制混凝土配合比、水灰比，严格按照标准进行养护和试验，选择合适的检测方法，都是保证混凝土7天强度达标的关键。
只有做好了这些工作，才能保证混凝土在早期就具备足够的强度，从而保证工程的安全和可靠性。
混凝土知识大全
混凝土知识大全一、混凝土简介混凝土是由水泥、砂、石子、水等基本材料按一定比例混合而成的建筑材料。
它具有硬化快、强度高、耐久性好、可塑性强等特点，广泛应用于建筑、道路、桥梁、隧道、机场等领域。
二、混凝土的分类1.按强度等级分类：可分为C15、C30、C40、C60等，其中C表示混凝土的强度等级，数字表示混凝土28天抗压强度（单位：MPa）。
2.按性能分类：可分为普通混凝土、预应力混凝土、泡沫混凝土、轻质混凝土等。
3.按用途分类：可分为建筑混凝土、道路混凝土、海洋混凝土等。
三、混凝土的组成材料1.水泥：是混凝土的主要胶凝材料，起到粘结作用。
常用的水泥有硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥等。
2.砂：是混凝土的细骨料，起到填充和骨架作用。
分为河沙、山沙、海沙等。
3.石子：是混凝土的粗骨料，起到骨架作用。
分为碎石、卵石等。
4.水：是混凝土的溶剂，使水泥颗粒发生水化反应。
5.外加剂：为了改善混凝土的性能，可加入适量外加剂，如减水剂、缓凝剂、早强剂等。
四、混凝土的制备1.配料：根据设计强度和施工要求，按比例称量水泥、砂、石子、水等基本材料。
2.搅拌：将称量好的材料放入搅拌机中进行充分搅拌，直至混凝土均匀为止。
3.运输：将搅拌好的混凝土运输到施工现场，可采用搅拌车、输送泵等设备。
4.浇筑：将混凝土倒入模板中，采用振动棒进行振动，排除气泡，确保混凝土密实。
5.养护：混凝土浇筑完成后，应及时进行养护，保持混凝土湿润，使其逐渐达到设计强度。
五、混凝土的施工工艺1.模板工程：根据混凝土结构形状和尺寸，制作合适的模板，保证混凝土浇筑成型。
2.钢筋工程：根据设计要求，布置钢筋，确保钢筋焊接质量和锚固长度。
3.预应力工程：对混凝土结构进行预应力张拉，提高混凝土结构的受力性能。
4.混凝土浇筑：按照施工工艺要求，将混凝土浇筑到模板内。
5.养护和拆模：混凝土浇筑完成后，进行养护，待混凝土达到一定强度后，拆除模板。
六、混凝土的验收标准1.强度验收：混凝土强度应符合设计要求，可通过立方体抗压强度试验进行检测。
混凝土的抗拉性能及其影响因素
混凝土的抗拉性能及其影响因素一、引言混凝土是一种常见的建筑材料，其具有高强度、耐久性和施工方便等优点。
然而，混凝土在受到拉力作用时往往表现较差，容易发生裂缝和破坏，因此，混凝土的抗拉性能对于保证结构的安全和稳定至关重要。
本文将从混凝土的抗拉性能及其影响因素两个方面进行详细介绍。
二、混凝土的抗拉性能1. 混凝土的拉伸强度混凝土的拉伸强度指的是混凝土在拉伸状态下能够承受的最大应力值。
混凝土的拉伸强度通常比其压缩强度要低，这是因为混凝土的主要组成材料——水泥熟料和骨料在受拉状态下容易发生裂缝和破坏。
此外，混凝土的拉伸强度还受到很多因素的影响，如混凝土配合比、骨料种类、骨料粒径、水胶比等。
2. 混凝土的拉伸变形混凝土在受拉状态下发生的变形主要包括弹性变形和塑性变形。
弹性变形是指混凝土在受拉状态下仅发生瞬时变形，当受拉力消失时可以恢复到原来的形状。
塑性变形是指混凝土在受拉状态下发生的不可逆变形，当受拉力消失时不能完全恢复到原来的形状。
混凝土的拉伸变形还受到很多因素的影响，如混凝土的配合比、骨料种类、骨料粒径、水胶比等。
3. 混凝土的拉伸裂缝混凝土在受拉状态下容易发生裂缝，这是因为混凝土的主要组成材料——水泥熟料和骨料在受拉状态下容易发生裂缝和破坏。
混凝土的拉伸裂缝会降低混凝土的强度和耐久性，因此，需要采取相应的措施来减少混凝土的拉伸裂缝。
三、混凝土抗拉性能的影响因素1. 水胶比水胶比是指混凝土中水的重量与水泥的重量之比。
水胶比越小，混凝土的强度和耐久性越好，因为水胶比越小，混凝土中的水分就越少，混凝土的密实度就越高，从而提高了混凝土的强度和耐久性。
2. 骨料种类和骨料粒径骨料是指混凝土中的石料或矿渣，是混凝土的主要组成部分之一。
骨料种类和骨料粒径对混凝土的抗拉性能有很大的影响。
一般来说，骨料的强度越高，混凝土的抗拉性能就越好；骨料的粒径越大，混凝土的抗拉性能也越好。
3. 混凝土配合比混凝土配合比是指混凝土中各组分的比例及其用量。
混凝土受力性能测试标准
混凝土受力性能测试标准一、引言混凝土是一种常用的建筑材料，具有压力强度高、耐久性好等特点，但其受力性能受多种因素影响，因此需要进行测试来确定其性能指标。
本文将介绍混凝土受力性能测试的标准。
二、混凝土受力性能指标混凝土的受力性能指标包括抗压强度、抗拉强度、弹性模量、剪切强度、抗冻性等。
1. 抗压强度抗压强度是混凝土受压时承受的最大应力值，是评价混凝土质量的重要指标。
抗压强度测试应按照GB/T50081-2002《混凝土力学性能试验标准》进行，主要包括取样、试件制备、试件贮存、试件强度测试等步骤。
2. 抗拉强度混凝土的抗拉强度是指其在受拉状态下承受的最大应力值。
抗拉强度测试应按照GB/T50082-2009《混凝土抗拉强度试验方法标准》进行，主要包括试件制备、试件贮存、试件强度测试等步骤。
3. 弹性模量弹性模量是指混凝土在弹性阶段内应变与应力之比，是评价混凝土刚度的重要指标。
弹性模量测试应按照GB/T50081-2002《混凝土力学性能试验标准》进行，主要包括试件制备、试件贮存、试件强度测试等步骤。
4. 剪切强度混凝土的剪切强度是指其在剪切状态下承受的最大应力值。
剪切强度测试应按照GB/T50081-2002《混凝土力学性能试验标准》进行，主要包括试件制备、试件贮存、试件强度测试等步骤。
5. 抗冻性混凝土的抗冻性是指其在低温环境下不受破坏的能力。
抗冻性测试应按照GB/T50082-2009《混凝土抗拉强度试验方法标准》进行，主要包括试件制备、试件贮存、试件强度测试等步骤。
三、混凝土受力性能测试标准混凝土受力性能测试标准包括GB/T50081-2002《混凝土力学性能试验标准》和GB/T50082-2009《混凝土抗拉强度试验方法标准》。
其中，GB/T50081-2002标准主要适用于评价混凝土的抗压强度、弹性模量和剪切强度等性能指标，GB/T50082-2009标准主要适用于评价混凝土的抗拉强度和抗冻性等性能指标。
混凝土材料的基本原理与性能
混凝土材料的基本原理与性能一、引言混凝土是建筑工程中必不可少的材料，它具有良好的耐久性、延展性和强度等优点，被广泛应用于建筑结构的设计和建造之中。
本文将从混凝土材料的基本原理和性能两个方面进行详细介绍，以帮助读者更好地理解和应用混凝土材料。
二、混凝土材料的基本原理1.混凝土的组成混凝土是一种由水、水泥、骨料、粉煤灰或矿渣粉等原材料混合而成的复合材料。
其中，水泥是混凝土中的主要胶凝材料，它与水发生化学反应形成胶体物质，使骨料紧密地粘结在一起，从而形成了坚固的混凝土结构。
骨料是混凝土中的主要填充材料，可以分为粗骨料和细骨料两种，它们的主要作用是增加混凝土的强度和硬度，同时也可以填充混凝土中的空隙，提高混凝土的密实性和耐久性。
2.混凝土的制备方法混凝土的制备方法包括干拌法和湿拌法两种。
干拌法是将水泥、骨料、粉煤灰等原材料先进行干混，再加入适量的水进行拌和，最终形成混凝土。
湿拌法是将水泥、骨料等原材料直接加入水中进行拌和，形成混凝土。
两种方法各有优缺点，干拌法制备的混凝土更加均匀，但湿拌法制备的混凝土能更好地保持湿度，提高混凝土的强度和耐久性。
3.混凝土的硬化过程混凝土的硬化过程主要由水泥和水之间的化学反应而引起。
在这个过程中，水泥与水发生反应生成水化产物，这些产物在空气中逐渐固化形成硬化体，从而形成了坚固的混凝土结构。
硬化过程的时间和强度与水泥的品种、水泥用量、水泥和水的比例等因素有关。
4.混凝土的强度混凝土的强度是指它在受力作用下承受外力的能力。
混凝土的强度与水泥的品种、水泥用量、骨料的种类和用量、水泥与水的比例等因素有关。
一般情况下，混凝土的强度可以分为抗压强度、抗拉强度和抗弯强度三种。
抗压强度是指混凝土在受到垂直压力作用下的承载能力，抗拉强度是指混凝土在受到拉力作用下的承载能力，抗弯强度是指混凝土在受到弯曲力作用下的承载能力。
5.混凝土的耐久性混凝土的耐久性是指它在长期使用过程中能够承受外部环境因素的侵蚀和破坏的能力。
混凝土的力学性能测试
混凝土的力学性能测试混凝土的力学性能测试分析与应用混凝土作为一种重要的建筑材料，在现代社会建设中起着不可或缺的作用。
为了确保混凝土结构的安全性和可靠性，对混凝土的力学性能进行测试是至关重要的。
本文将探讨混凝土的力学性能测试方法及其在实际工程中的应用。
一、混凝土的力学性能测试方法混凝土的力学性能测试主要包括强度测试、抗裂性能测试和变形性能测试。
下面将分别介绍这三种测试方法。
1. 强度测试强度是评价混凝土品质的重要指标之一。
强度测试常用的方法有抗压强度测试和抗折强度测试。
抗压强度测试是通过对混凝土试块施加压力来测定其抗压强度。
测试时，从施工现场随机采集混凝土试块，根据标准尺寸制作成试块，然后在特定的试验设备中施加压力，测定试块的破坏荷载，进而计算出抗压强度。
抗折强度测试是通过对混凝土梁或板进行弯曲加载来测定其抗折强度。
测试时，制作一定尺寸的混凝土梁或板，然后在弯曲试验机上施加载荷，测定其破坏荷载，进而计算出抗折强度。
2. 抗裂性能测试混凝土在使用过程中容易出现开裂现象，因此抗裂性能测试对于评估混凝土结构的耐久性至关重要。
常用的抗裂性能测试方法有拉伸试验和弯曲试验。
拉伸试验是通过对混凝土试块施加拉力来测定其抗拉强度。
测试时，根据标准尺寸制作试块，在拉力试验机上施加拉力，测定试块的破坏荷载，进而计算出抗拉强度。
弯曲试验是通过对混凝土梁或板进行弯曲加载来测定其抗裂性能。
测试时，根据标准尺寸制作混凝土梁或板，在弯曲试验机上施加加载，观察裂缝的形成和扩展情况，评估混凝土的抗裂性能。
3. 变形性能测试混凝土在受到外力作用下会发生变形，因此变形性能测试可以用于评估混凝土的变形能力。
常用的变形性能测试方法有收缩性能测试和徐变性能测试。
收缩性能测试是通过测量混凝土在硬化过程中的收缩量来评估其收缩性能。
测试时，制作标准尺寸的试块，通过测量试块的长度变化来计算收缩量。
徐变性能测试是通过施加恒定应力后，测量混凝土的应变随时间的变化，评估其徐变性能。
混凝土的热力学性能分析
混凝土的热力学性能分析一、引言混凝土是一种常用的建筑材料，其性能的稳定性和耐久性对建筑物的安全和使用寿命有着至关重要的影响。
在混凝土的使用过程中，热力学性能是一个非常重要的因素，它直接影响混凝土的物理和力学性能，因此深入了解混凝土的热力学性能对于保障建筑物的安全和使用寿命至关重要。
二、混凝土的热力学性能1. 热容量热容量是指物质单位质量的热能增加单位温度升高所需的热能量。
混凝土的热容量与其组成材料有关，通常为500~1200J/kg·K，其中水泥熟料的热容量约为830J/kg·K，石灰石的热容量约为800J/kg·K，石英的热容量约为700J/kg·K，砂子和石子的热容量约为750J/kg·K。
2. 热传导系数热传导系数是指单位时间内单位面积内的热流量在温度梯度下通过材料的能力。
混凝土的热传导系数与其密度、水泥熟料的含量、水泥熟料的化学成分、水泥熟料的烧成温度等因素有关。
一般来说，混凝土的热传导系数约为1.4~2.5W/m·K。
3. 热膨胀系数热膨胀系数是指材料在温度变化时单位长度的变化量。
混凝土的热膨胀系数与其组成材料有关，通常为8~12×10^-6/℃。
当混凝土受热时，其体积会发生变化，如果混凝土受热不均匀，就会导致混凝土的破坏。
4. 热变形热变形是指材料在受热时发生的变形。
混凝土的热变形与其组成材料有关，通常为0.1~0.5mm/m。
当混凝土受热时，由于热膨胀和热变形的作用，混凝土内部会产生应力，如果应力过大就会导致混凝土的破坏。
5. 热应力热应力是指材料在温度变化时由于热膨胀和热变形产生的内部应力。
混凝土的热应力与其热膨胀系数、热变形以及其它因素有关，一般来说，热应力会随着温度的升高而增大。
当混凝土受热时，如果热应力过大就会导致混凝土的破坏。
三、影响混凝土热力学性能的因素1. 温度温度是影响混凝土热力学性能的最主要的因素。
混凝土和钢筋的最基本力学性能
混凝土结构的发展
第一阶段： 从钢筋混凝土的发明至上世纪初。 钢筋和混凝土的强度都比较低。 主要用于建造中小型楼板、梁、柱、拱和基础等 构件。 计算理论：结构内力和构件截面计算均套用弹性 理论，采用容许应力设计方法。
第二阶段： 从上世纪20年代到第二次世界大战前后。
混凝土和钢筋强度的不断提高。
1928年法国杰出的土木工程师E.Freyssnet发明了预 应力混凝土，使得混凝土结构可以用来建造大跨度 计算理论：前苏联著名的混凝土结构专家格沃兹捷夫 （Α.Α.Гвоздев）开始考虑混凝土塑性性能 的破损阶段设计法，50年代又提出更为合理的极限状 态设计法，奠定了现代钢筋混凝土结构的基本计算理 论。
⑸ 刚度大、阻尼大，有利于结构的变形控制。
⑹ 易于就地取材：混凝土所用的大量砂、石，易
于就地取材，近年来，已有利用工业废料来制造人
工骨料，或作为水泥的外加成分，改善混凝土的性
能。
缺点：
⑴ 自重大：不适用于大跨、高层结构。 ⑵ 抗裂性差：普通RC结构，在正常使用阶段往往带裂缝工作， 环境较差(露天、沿海、化学侵蚀)时会影响耐久性；也限制了 普通RC用于大跨结构，高强钢筋无法应用。 ⑶ 承载力有限：在重载结构和高层建筑底部结构，构件尺寸太 大，减小使用空间。 ⑷ 施工复杂，工序多（支模、绑钢筋、浇筑、养护），工期长， 施工受季节、天气的影响较大。 ⑸ 混凝土结构一旦破坏，其修复、加固、补强比较困难。
1.1.3 钢筋混凝土结构的优缺点：
优点 ⑴ 材料利用合理：钢筋和混凝土的材料强度可以得 到充分发挥，结构承载力与刚度比例合适，基本无局 部稳定问题，单位应力价格低，对于一般工程结构， 经济指标优于钢结构。
⑵ 可模性好：混凝土可根据需要浇筑成各种性质和 尺寸，适用于各种形状复杂的结构，如空间薄壳、箱 形结构等。
混凝土7天强度标准
混凝土7天强度标准混凝土是建筑工程中常用的一种材料，其性能指标直接关系到工程质量和安全。
其中，混凝土的7天强度是评价其早期强度发展情况的重要指标之一。
在建筑工程中，混凝土的7天强度标准对于工程施工和使用具有重要的指导意义。
首先，混凝土的7天强度标准是指混凝土在养护7天后的抗压强度。
这个时间点被选为评价混凝土早期强度的标准，是因为在混凝土养护期内，7天后混凝土的强度已经基本稳定，可以作为工程设计和施工的依据。
而7天后混凝土的强度也直接关系到工程的安全性和耐久性，因此对于混凝土的7天强度标准有着严格的要求。
其次，混凝土的7天强度标准在不同国家和地区可能会有所不同。
一般来说，混凝土的7天强度标准是根据当地的工程建设要求和材料特性来确定的。
在国际上，也有一些通用的混凝土7天强度标准，如在欧洲地区，混凝土的7天强度一般要求在20MPa以上。
而在中国，混凝土的7天强度标准则根据不同的工程等级和用途有所不同，一般在15MPa到40MPa之间。
此外，混凝土的7天强度标准的达标与否直接关系到工程的质量和安全。
如果混凝土的7天强度低于标准要求，可能会导致工程结构的不稳定，甚至影响工程的使用寿命。
因此，在混凝土的配合比设计和施工过程中，要严格按照7天强度标准的要求进行操作，确保混凝土的强度达到设计要求。
最后，混凝土的7天强度标准也需要与混凝土的28天强度标准相互配合。
混凝土的28天强度是评价其长期强度的重要指标，而7天强度则可以作为其早期强度的参考。
在工程建设中，需要充分考虑混凝土的7天和28天强度标准，合理设计配合比和养护方案，确保混凝土的强度达标，从而保证工程的质量和安全。
总之，混凝土的7天强度标准是评价其早期强度发展情况的重要指标，对于工程建设具有重要的指导意义。
在工程设计、配合比设计和施工过程中，需要严格按照7天强度标准的要求进行操作，确保混凝土的强度达到设计要求，从而保证工程的质量和安全。
混凝土材料的性能评价与选择
混凝土材料的性能评价与选择混凝土是一种常见的建筑材料，广泛应用于建筑结构、基础设施和道路等工程中。
为了确保工程的质量和安全性，对混凝土材料进行性能评价和正确选择是至关重要的。
本文将探讨混凝土材料的性能评价指标以及选择的要点和方法。
一、性能评价指标1. 强度：混凝土的强度是衡量其承载能力的重要指标。
一般来说，强度越高，混凝土的承载能力越大。
常见的强度指标包括抗压强度、抗拉强度和抗弯强度等。
2. 耐久性：混凝土的耐久性是指其在外界环境和荷载作用下的长期使用能力。
耐久性评价指标包括抗渗透性、抗冻融性、抗化学侵蚀性等。
耐久性强的混凝土材料能够更好地抵抗外界环境的侵害，延长工程使用寿命。
3. 工作性能：混凝土的工作性能指其在施工过程中的可塑性和可流动性。
工作性能好的混凝土材料能够方便施工，提高工程效率。
常见的工作性能指标包括坍落度、均匀度和凝结时间等。
4. 成本：混凝土材料的成本是选择的重要考量因素之一。
成本包括原材料、加工和施工等多个方面，合理的成本控制有助于提高整体工程效益。
二、选择要点和方法1. 根据工程需求选择强度等级：不同的工程对混凝土的强度要求不同，需要根据实际情况选择合适的强度等级。
通常会参考设计规范和实验室试验结果进行选择。
2. 考虑工程环境和气候条件：不同的工程环境和气候条件对混凝土的耐久性要求也不同。
例如，在海岸地区或潮湿环境中，混凝土的抗盐雾侵蚀能力较强的材料更适合使用。
3. 流动性与可塑性：根据施工需要，选择具有良好流动性和可塑性的混凝土材料。
例如，在需要进行复杂形状施工的场合，选择具有较高可塑性的材料能更好地满足工程要求。
4. 考虑成本效益：在材料选择过程中，需要进行成本效益的评估。
考虑材料的价格、运输成本、施工工艺和维护费用等方面，选择对工程整体经济效益最有利的材料。
三、总结混凝土材料的性能评价和选择是建筑工程中不可忽视的重要环节。
通过准确评估混凝土的强度、耐久性、工作性能和成本等指标，合理选择适用于具体工程需求的材料，能够提高工程质量、安全性和经济效益。
混凝土结构设计基本参数标准
混凝土结构设计基本参数标准一、前言混凝土结构是建筑工程中最常用的结构形式之一，具有优秀的耐久性、承载能力和施工性能等优点。
混凝土结构的设计是建筑工程中的重要环节，其设计的基本参数标准对于工程的质量和安全具有重要的影响。
本文将从混凝土结构设计的角度出发，详细介绍混凝土结构设计的基本参数标准。
二、基本参数标准2.1 强度等级混凝土的强度等级是指混凝土的抗压强度，其计算公式为f_c = f_cj + k_c，其中f_cj是标准养护条件下28d龄期的混凝土立方体抗压强度，k_c是强度修正系数。
根据国家标准GB 50010-2010《混凝土结构设计规范》，混凝土的强度等级分为C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80等级，其中C15表示抗压强度为15MPa，C80表示抗压强度为80MPa。
2.2 抗震设防烈度地震是混凝土结构安全性的重要考虑因素，抗震设防烈度是指建筑结构在地震作用下的最大承载能力。
根据国家标准GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》，抗震设防烈度分为7度，分别为1度、2度、3度、4度、5度、6度、7度，其中7度为最高烈度。
建筑物所处地区的地震烈度等级是设计混凝土结构时必须考虑的因素之一。
2.3 混凝土配合比混凝土配合比是指混凝土中水泥、砂、石、水等各组成部分的比例关系。
混凝土配合比的设计必须满足混凝土的强度等级和施工工艺要求。
一般来说，混凝土配合比的设计要考虑以下因素：混凝土强度等级、材料的物理力学性质、施工工艺、养护条件等。
2.4 钢筋配筋率钢筋配筋率是指混凝土结构中钢筋与混凝土截面积之比。
钢筋的配筋率直接影响混凝土结构的抗震性能和承载能力。
根据国家标准GB 50010-2010《混凝土结构设计规范》，钢筋配筋率应满足以下要求：混凝土结构的受力性能要求、钢筋保护层厚度要求、钢筋的通径、弯曲性能、长度等要求。
2.5 混凝土配筋布置混凝土配筋布置是指混凝土结构中钢筋的布置方式和位置。
混凝土强度等级之间的换算标准
混凝土强度等级之间的换算标准一、引言混凝土是一种广泛应用于建筑、道路、桥梁等领域的材料，其性能直接影响到工程的质量和安全。
混凝土的强度等级是衡量混凝土性能的重要指标之一，不同的强度等级适用于不同的工程项目。
然而，由于不同国家或地区对混凝土强度等级的定义不同，因此需要进行换算。
二、国际标准根据国际标准ISO 22965-1：2007《混凝土和混凝土制品——混凝土强度等级的规定与验收》的定义，混凝土的强度等级可分为以下几个等级：1. C8/102. C12/153. C16/204. C20/255. C25/306. C30/377. C35/458. C40/509. C45/5510. C50/60它们分别代表了混凝土的标准压缩强度（单位：兆帕）和标准拉伸强度（单位：兆帕）。
三、中国标准中国标准GB 50010-2010《混凝土结构设计规范》中规定了混凝土的强度等级，其等级与国际标准略有不同，具体如下：1. C152. C203. C254. C305. C356. C407. C458. C509. C5510. C60这些等级分别代表了混凝土的标准立方抗压强度（单位：兆帕）和标准拉伸强度（单位：兆帕）。
四、混凝土强度等级之间的换算由于不同国家或地区对混凝土强度等级的定义不同，因此需要进行换算。
以下是混凝土强度等级之间的换算标准：1. C8/10对应C102. C12/15对应C153. C16/20对应C204. C20/25对应C255. C25/30对应C306. C30/37对应C357. C35/45对应C408. C40/50对应C459. C45/55对应C5010. C50/60对应C55以上换算标准适用于中国标准GB 50010-2010《混凝土结构设计规范》和国际标准ISO 22965-1：2007《混凝土和混凝土制品——混凝土强度等级的规定与验收》中规定的混凝土强度等级。
混凝土的技术性能
混凝土的技术性能一、混凝土拌合物的性能混凝土是一种拌合物，是水泥、石、砂、水及必要时掺入外加剂等材料按一定比例搅拌均匀而成的塑性状态的拌合物。
混凝土拌合物的性能如稠度、表现密度等与混凝土的强度和耐久性是密切相关的。
1、稠度稠度是混凝土拌合物的一个综合性的技术指标，一般包括流动性、粘稠性、保水性等。
流动性是指混凝土拌合物在本身自重作用下或机械作用下，能够流动并均匀密实填满模板的性质。
粘稠性是指混凝土拌合物具有一定内聚力，是运输、浇灌、捣实过程中不至于产生分层、泌水。
保水性是指混凝土拌合物保持水分不宜析出的能力。
稠度通常采用测定混凝土拌合物的流动性，以直观经验评定粘聚性和保水性等情况来确定稠度。
坍落度与坍落扩展度法此法适用于测定骨料粒径不大于40mm,坍落度不小于10mm的混凝土的拌合物的稠度。
坍落度在10-220mm对混凝土拌合物的稠度具有良好的反应。
湿润坍落度筒及底板后并按要求放置，将混凝土拌合物按规定方法分三次装入坍落度筒后，每层振捣25次，三层个装完后括平，垂直向上将筒提起移到一边，拌合物因自身重将产生坍塌现象，量出筒高与坍落后混凝土最高点之间的高度差，以毫米表示。
如果发生崩坍或一边剪坏现象，重新取样测定，再次出现这种情况，说明该混凝土的和易性不好。
当混凝土拌合物的坍落度大于220mm时，用坍落扩展度试验来测量坍落度。
在做坍落度实验的基础上，测量混凝土扩展后最终的最大直径和最小直径。
在最大直径和最小直径的差值小于50mm时，用其算数平均值作为其坍落扩展度值；如果最大直径和最小直径的差值大于50mm,,应该查明原因后重新试验。
在测定坍落度后，通过观察坍落后的混凝土试体，可以看出混凝土拌合物的粘聚性及保水性。
用捣棒在已经坍落的混凝土锥体侧面轻轻敲打，此时如果锥体逐渐下沉，则表示粘聚性良好，如果锥体倒塌、部分崩裂或出现离析，则粘聚性不好。
保水性以混凝土拌合物稀浆从底部析出，锥体部分混凝土因失浆而骨料外露，则表示保水性较差。
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最大粒径限值
《混凝土结构工程施工及验收规范》 （GBJ50204—92）规定: 混凝土用粗骨料的最大粒径不得大于结构截面最 小尺寸的1/4，同时不得大于钢筋最小净距的 3/4； 对于混凝土实心板，可允许采用最大粒径达1/2 板厚的骨料，但最大粒径不得超过50mm； 对泵送混凝土，碎石最大粒径与输送管内径之比， 宜小于或等于1：3，卵石宜小于或等于1：2.5
5.4
硬化混凝土的技术性质
一、混凝土的强度
• 混凝土强度的种类
抗压强度 抗拉强度
立方体抗压强度 轴心抗压强度
混凝土强度 抗剪强度 握裹强度
钢筋与混凝土 的粘结强度
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 20±2℃，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fcu表示。 • 当采用非标准试件时，须乘以换算系数，见下表：
5.2 普通混凝土的组成材料
水泥+水+天然砂+石子+掺和料和外加剂 水泥+水——水泥桨（Paste） 水泥浆＋砂——水泥砂浆（Mortar） 水泥砂浆＋石子——混凝土（Concrete) 外加剂－Admixture 掺和料－
一、水泥的品质要求
水泥品种的选择—依据工程性质、工程环境、施工条 件等合理选择。 水泥强度的选择—与配制的混凝土强度等级相适应。 当混凝土强度： ≤C30：fce=(1.5~2.0)fcu ＞C30：fce=(0.9~1.5)fcu
V0 V1 V2 V3
＞31s 30s～21s 20s～11s 10s～5s
混凝土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、构件截面尺寸、配筋情况、施工方法 等来确定。 见下表。
结 构 种 类 坍落度， mm 10～30
基础或地面等的垫层，无配筋的大体 积结构（挡土墙、基础等）或配筋稀 疏的结构
如何在施工 现场定量评定混 凝土和易性？
一、坍落度法
• 定量测定拌合物的流
动性、辅以直观经验 评定粘聚性和保水性。
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的低塑性混凝土、塑性混凝
土。
坍落度试验仪器
粘聚性
混凝土拌和物在施工过程中其组成材料之间有一 定粘聚力，不致产生分层和离析的现象。 离析
组份分离
分层 粘聚性 不好
水泥浆上浮
不均匀
骨料下沉
砼拌合物粘聚性不良时，硬化后会出现蜂窝、
麻面。大型的砼拌和物，甚至出现狗洞现象。
保水性
混凝土拌和物在施工过程中具有一定的保水能力， 不致产生严重的泌水现象。
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
T1 T2 T3 T4
10mm～40mm 50mm～90mm 100mm～150mm ≥160mm
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
(二).流 动 性
流动性——是指混凝土拌和物在自重或机械振捣作 用下，能产生流动，并均匀密实地填满模板的性 能。 （广义上：流动性是固、液体混合物，即分散系统 中克服内阻力而产生变形的性能，其大小取决于 固、液相的比例）。 流动性的大小，反映混凝土拌和物的稀稠，直接影 响着浇捣施工的难易和混凝土的质量。
连续级配和间断级配
• 连续级配——是按颗粒尺寸大小由小到大连续分级
（5mm—Dmax）,每一级骨料都占有一定比例。连续级配颗 粒级差小（D/d≈2）,配制的混凝土拌和物和易性好，不 易发生离析； 间断级配——是人为剔除某些中间粒级颗粒，大颗粒的空 隙直接由比它小得多的颗粒去填充，颗粒级差大 （D/d≈6）,空隙率的降低比连续级配快得多，可最大限 度地发挥骨料的骨架，减小水泥用量。但混凝土拌和物易 产生离析现象；
砼拌和物在本身自重或施工机械振捣的作用下， 产生流动，并能均匀密实地填满模板的性能。
流动性根据施 工要求不同 坍落度大于 100mm ： 泵送混凝土 坍落度50～ 70mm： 普通混凝土
泵送混凝土
Pumping Concrete
泵送混凝土
Pumping Concrete
碾压混凝土
Roller Compacted Concrete
石子
ms 100% ms＋mg
外加剂④
水泥浆① 混凝土拌合物
骨料②
2.施工环境的温度、搅拌制度等。
– 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（坍落度T）达到最大，且粘聚 性和保水性良好时的砂率；或者是在流动性（坍 落度T）、强度一定，粘聚性良好时，水泥用量 最小的砂率。
三、粗 骨 料
定义：粒径＞5mm的岩石颗粒 分类：卵石（砾石） 碎石 卵石——是由天然岩石经自然条件长期作用而形 成的粒径大于5mm的颗粒，按其产源可分为河 卵石、海卵石、山卵石等几种，其中河卵石应 用较多。 碎石——由天然岩石经破碎、筛分而成，也可将 大卵石轧碎、筛分而得。 标准：《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检 验办法》（JGJ53－92）
•
5.3普通混凝土的拌和物的性质
混凝土硬化前: 混凝土拌合物的和易性（工作性Workability） 混凝土硬化后: 混凝土的强度、变形性能和耐久性
一. 和
易
性
和易性——指混凝土拌和物易于各施工工序施工操 作（搅拌、运输、浇注、捣实）并能获得质量均 匀，成型密实的混凝土的性能。 和易性是一项综合性的技术指标，包括： a.流动性 b. 粘聚性 c.保水性 不同的施工方式，所要求的和易性不同。
板、梁和大型及中型截面的柱子等
配筋密列的结构（如薄壁、斗仓、筒 仓、细柱等） 配筋特密的结构
30～50
50～70 70～90
影响和易性的因素
1.组成材料及其用量之间的关系
①水泥浆数量和单位用水量； ②骨料的品种、级配和粗细程度； ③砂率 ； ④外加剂 。 见下图。
水泥
水灰比砂率 s＝
• 按混凝土立方体抗压强度标准值划分的级别。以“C”
和混凝土立方体抗压强度标准值（fcu,k）表示，主要 有C10，C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45， C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80等十五个 强度等级。 • 立方体抗压强度标准值（fcu,k ） ，是立方体抗压强 度总体分布中的一个值，强度低于该值的百分率不 超过5%。 • 强度等级表示的含义：
水 泥 强 度
若水泥强度过低时,为满足强度要求必然使水泥 用量过大,不够经济; 若水泥强度过高时,较少的水泥用量就可以满足 混凝土强度的要求.,但往往不能满足混凝土拌 和物和易性和混凝土耐久性的要求,为保证这 些性质,还必须再增加水泥,因而也不经济
二、细 骨 料 Fine Aggregate
定义：粒径在0.16—5mm之间的岩石颗粒称为细骨料。 分类： 天然砂——天然砂是由天然岩石经长期风化等自然 条件作用而形成的。 人工砂——人工砂是将天然岩石轧碎而成，其颗粒 棱角多，较洁净，但片状颗粒及细粉含量较多， 且成本较高，一般只在当地缺乏天然砂源时才采 用人工砂。
试件种类 标准试件 试件尺寸，mm 150×150×150 100×100×100 200×200×200 粗骨料最大粒 径，mm 40 30 60 换算系数 1.00 0.95 1.05
非标准试件
• 标准试验方法是指《普通混凝土力学性能试验方法》
（GB/T50081－2002 ），详见实验部分。
2.混凝土强度等级
(一)、骨料最大粒径(Dmax)
1.定义: 粗骨料公称粒级的上限称为该粒级的最大立径 2.最大粒级径的大小表示骨料的粗细程度,粗骨 料粒径增大时,骨料的总表面积件小,因而可使 水泥浆用量减小,这不仅能节约水泥,而且有助 于提高混凝土的密实度,件小发热量及混凝土 的收缩,因此在条件允许的情况下,当配置中等 强度等级以下的混凝土时,应尽量采用最大粒 径大粗骨料.
(一)、砂的粗细程度和颗粒级配
砂的粗细程度—是指不同粒径的砂粒，混合在一起 后的总体的粗细程度。 砂子通常分为—粗砂、中砂、细砂和特细砂等几种。 在相同用砂量条件下，细砂的总表面积较大， 粗砂的总表面积较小。在混凝土中砂子表面需用 水泥桨包裹，赋予流动性和粘结强度，砂子的总 表面积愈大，则需要包裹砂粒表面的水泥桨就愈 多。一般用粗砂配制混凝土比用细砂所用水泥为 省。
可 见 泌 水 内 泌 水
水
骨 料
泌水与塑性沉降
粘聚性和保水性不好时
沉降裂缝
混凝土表面
钢筋
水囊
和易性良好的标准
流动性 粘聚性 保水性
混凝土拌和物 的流动性、粘 聚性、保水性 ，三者之间互 相关联又互相 矛盾
粘聚性好则保 水性往往也好 ，但当流动性 增大时，粘聚 性和保水性往 往变差，反之 亦然
所谓拌和物的 和易性良好， 就是要使这三 方面的性能在 某种具体条件 下，达到均为 良好，亦即使 矛盾得到统一
流动性：测量坍落度
粘聚性：捣棒敲打锥体侧面
保水性：观察稀浆程度
干硬的混凝土又如何测定 呢？
二、维勃稠度法
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5s～30s之间的干 硬性混凝土。
维勃稠度试验示意图
混凝土拌合物按流动性的分类
按《混凝土质量控制标准》（GB50164）的规定，塑性混凝 土、干硬性混凝土分别按坍落度 、维勃稠度分为四级。见下表。
7、 混 凝 土 Concrete