混凝土知识点 要点总结

混凝土知识点 要点总结

一、混凝土是由粒状材料（骨料或填料）分散于坚硬的基体相（水泥或胶结材）中而形成的复合材料。现代水泥混凝土的组成：水泥＋粗骨料＋细骨料＋水＋外加剂（矿物的、化学的）＝混凝土

作为结构材料为何混凝土得到如此广泛的应用：1、耐水性好；2、制作简便、易施工、可浇注；3、原材料分布广泛，易得；4、经济性好，价格低廉；5、后期维护成本低；6、耐火性好。

混凝土的优越性：1、可浇性；2、经济；3、耐久；4、耐火；5、能效高；（钢的能耗为300GJ/m3 ,水泥的能耗为22GJ/m3）6、美学特性。　混凝土的局限性：1、抗拉强度低；2、脆性大，延性低；3、体积稳定性差；4、强度质量比小

按混凝土的强度来分：1.低强混凝土：抗压强度≤20Mpa；2.中强混凝土： 20—40Mpa；3.高强混凝土: ≥40Mpa

按混凝土的单位质量来分：1、普通混凝土:表观密度约2400kg/m3；2、轻混凝土：<1800 kg/m3;3、重混凝土：>3200 kg/m3影响混凝土性能的杂质：1、悬浮物；2000mg/kg；2、可溶性固体；3、可溶性有机物

二、混凝土微结构的独特之处:1、粗骨料颗粒附近存在界面过渡区，其比骨料与水泥浆本体都薄弱；2、三相中每一相本身也是多相的；3、混凝土微结构不是材料的固有特性

骨料相主要影响混凝土的单位质量、弹性模量和尺寸稳定性，这三个性质取决于骨料的表观密度和强度。

孔径对水化浆体的影响：1、大孔：≥10 μm ，性状如体相水，影响浆体的渗透性和扩散性；2、大毛细孔：与同温度下的体相水比，有较小的饱和蒸气压，有渗透性，在相对湿度大于80%时收缩；3、小毛细孔：与同温度下的体相水比，有更小的饱和蒸气压，在相对湿度80%—50%时收缩；4、小孔：强吸水，在所有相对湿度范围收缩孔径的测量常用的方法：1、压汞仪：MIP；2气体的物理吸附法水化水泥浆体的微结构：各相不均匀分布，尺寸、形貌不一致，原因：局部水灰比存在差异

水泥浆体中的水分：1、毛细孔水：分为自由水（大于50纳米，迁移不会引起体积变化）和受毛细张力作用的水（5-50纳米，失水会引起系统收缩）；2、吸附水：靠近固相表面，失去吸附水会使水化水泥浆体收缩；3、层间水：与C-S-H结构相关联的水，失去水C-S-H结构会明显收缩；4、化学结合水：构成各种水泥水化产物微结构的一部分

水化水泥浆体中的固相：1、水化硅酸钙：占百分之五十到百分之六十，决定浆体性能的主要相，形貌为从晶体差的纤维状到网状，结构未知；2、氢氧化钙（结晶）：占水泥浆体固体体积百分之二十到二十五，六角棱状大晶体，比表面积很小，对强度作用有限；3、硫铝酸钙水化物：占十五到二十，对微结构——性能关系作用很小，水化早期形成钙矾石，针状棱柱形晶体，其转化为单硫型水化物；4、未水化水泥颗粒：取决于为水化水泥颗粒分布和水化程度

水化水泥浆体里的孔：1、水化硅酸钙中层间孔：孔中水分被氢键保持，一定条件下，会失水并产生干缩、徐变；2、毛细孔：没有被水化水泥浆体的固相产物所填充的空间，其体积、尺寸由水灰比、水泥水化程度决定;3、气孔：呈球形，带入气泡和引入气泡产生，对强度不利

界面过渡区：粗骨料颗粒和水化水泥浆体之间存在着过渡区，其存在强度差，原因是由于微裂缝的存在；影响因素：骨料尺寸与级配、水灰比、水泥用量、新拌混凝土捣实程度、养护条件、环境湿度、混凝土的温度发展历程。

混凝土三相：骨料、水泥浆体基体、界面过渡区

三、强度是指其抵抗外力而不被破坏的能力 强度与孔隙率的关系：成反比

抗压强度及其影响因素：1、材料特性与配合比（水灰比、引气作用、水泥品种、骨料、拌合水；2、养护条件（时间、温度、湿度）；3、试验参数(加载条件)

四、弹性模量：材料在弹性变形阶段其应力应变成正比例关系，其比例系数即为弹性模量。

影响弹性模量的因素：1、骨料：骨料孔隙率的决定刚性，致密的骨料具有较高的弹性模量 2、水泥浆基体：弹性模量由其孔隙率决定，3、过渡区4、试件参数

干缩：未加载的混凝土中应变会因为环境的湿度与温度的改变而增大，新成型的混凝土是潮湿的，当其暴露在环境湿度中时会发生干缩。

徐变：在一定水平的持续应力下，应变随时间而增大的过程叫徐变。

影响干缩和徐变的因素：1、材料与配合比：骨料的弹性模量（最重要），级配，最大粒径，开关和结构，2、混凝土外加剂：增大干缩的外加剂通常也会增大徐变，3、时间与湿度，4、混凝土构件的几何形

状，5、混凝土的养护历程、露置温度、施加应力

干缩和徐变：1 、起源相同，即水化水泥浆体 2、应变——时间曲线很相似，3、影响因素相同，4、微应变大，设计中都不能忽略，5、均为部分可逆

热膨胀系数：温度每变化1度时单位长度的变化

自收缩：混凝土与外界隔绝，不发生水气交换的情况下也会发生一些体积变化，把这种体积变化叫自收缩。

干燥收缩：混凝土在硬化后仍会有相当数量的可蒸发的水，惹暴露在干燥空气中，这些水将逐渐蒸发离去，与此同时混凝土的外包体积将有相应的减缩，这种体积变化叫干燥收缩。

5、 耐久性：混凝土对大气侵蚀，化学侵蚀，磨耗或任何其它劣化过程的抵抗能力

6、

混凝土劣化的原因：物理：①由磨耗、冲蚀和气蚀引起的表面磨损或失重;②由正常温度和湿度梯度、空隙中盐的结晶压、结构承载以及暴露于极端温度环境而引起的混凝土开裂，化学：①水泥浆体被软水水解溶蚀②在侵蚀性液体和水泥浆体之间发生的阳离子交换③导致膨胀产物形成的化学反应，例如混凝土中的硫酸盐侵蚀、碱-骨料反应以及钢筋锈蚀

硫酸盐侵蚀的影响因素: 1、硫酸盐的性质与数量；2、地下水位高低与季节变化的因素；3、地下水的流动与否及土壤的孔隙率；4、施工方式；5、混凝土的质量。如果不能避免混凝土与含硫酸盐的水接触，则上述因素5是提高混凝土耐久性的重要因素。硫酸盐腐蚀的速率与混凝土结构有多少可以失去水份的面有关

碱——骨料反应：硅酸盐水泥的碱离子，氢氧根离子与经常出现在骨料中某些活性硅钢质矿物反应导致混凝土强度和弹性模量损失的膨胀与开裂。 影响因素：①水泥中的碱含量和混凝土的水泥用量②除硅酸盐水泥外，其他提供碱离子的来源，诸如外加剂、盐污染过的骨料以及渗入混凝土的海水或化冰盐溶解③骨料含硅质组分的量、粒径大小和活性④混凝土结构可得到的水分⑤环境温度