混凝土的强度和耐久性

一、混凝土的强度
2.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”和混 凝土立方体抗压强度标准值（fcu,k）表示，主要有C15，C20， C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70， C75，C80等十四个强度等级。 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：
二、混凝土的耐久性
（3）抗侵蚀性
混凝土的抗侵蚀性主要取决于水泥石的抗侵蚀性。 合理选择水泥品种、提高混凝土制品的密实度均可以提高抗侵 蚀性。
（4）抗碳化性
混凝土的碳化主要指水泥石的碳化。 混凝土碳化，使其碱度降低，从而使混凝土对钢筋的保护作用 降低，钢筋易锈蚀；引起混凝土表面产生收缩而开裂。
一、混凝土的强度
（4）龄期
龄期是指混凝土在正常养护条件下所经历的时间。 在正常的养护条件下，混凝土的抗压强度随龄期的增加而 不断发展，在7～14d内强度发展较快，以后逐渐减慢，28d 后强度发展更慢。 由于水泥水化的原因，混凝土的强度发展可持续数十年。 当采用普通水泥拌制的、中等强度等级的混凝土，在标准 养护条件下，混凝土的抗压强度与其龄期的对数成正比。
非标准尺寸的棱柱体试件的截面尺寸 为100mm×100mm和 200mm×200mm，测得的抗压强度值 应分别乘以换算系数0.95和1.05。
F
F
一、混凝土的强度
P
4. 劈裂抗拉强度
式中：fts——劈裂抗拉强度， MPa； P——破坏荷载，N； A——试件劈裂面积， mm2。 拉应力 压应力 劈裂抗拉强度较低，一般 为抗压强度的1/10～1/20。
（5）碱集料反应
碱集料反应是指水泥、外加剂等混凝土组成物及环境中的碱与 集料中碱活性矿物在潮湿环境下缓慢发生并导致混凝土开裂破 坏的膨胀反应。 应严格控制水泥中碱的含量和集料中碱活性物质的含量。
二、混凝土的耐久性
2.提高混凝土耐久性的措施
（1）合理选择混凝土的组成材料
根据混凝土工程特点或所处环境条件，选择水泥品种； 选择质量良好、技术要求合格的骨料。
二、混凝土的耐久性
1.耐久性的主要内容
（1）抗渗性
混凝土的抗渗性是指混凝土抵抗有压介质渗透的能力。 混凝土的抗渗性用抗渗等级表示。是以28d龄期的标准试件， 按规定方法进行试验时所能承受的最大静水压力来确定。可 分为P4、P6、P8、P10和P12等五个等级，分别表示混凝土能 抵抗0.4、0.6、0.8、1.0和1.2MPa的静水压力而不发生渗透。
§6－4 硬化混凝土的技术性质
一、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：
试件种类 标准试件 非标准试件 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
标准试验方法是指《普通混凝土力学性能试验方法》 （GB/T50081－2002 ），详见实在饱和水状态下，能抵抗冻融循 环作用而不发生破坏，强度也不显著降低的性质。 用抗冻等级表示。抗冻等级是以28d龄期的混凝土标准试件， 在饱和水状态下，强度损失不超过25％，且质量损失不超过5 ％时，所能承受的最大冻融循环次数来表示，有F10、F15、 F25、F50、F100、F200、F250和F300等九个等级。
n≥3
式中： fn、f28——分别为n、28天龄期的抗压强度，MPa。
（5）外加剂
一、混凝土的强度
6.提高混凝土抗压强度的措施
（1）采用高强度等级水泥；
（2）采用单位用水量较小、水灰比较小的干硬性混凝 土； （3）采用合理砂率，以及级配合格、强度较高、质量 良好的碎石； （4）改进施工工艺，加强搅拌和振捣； （5）采用加速硬化措施，提高混凝土的早期强度； （6）在混凝土拌合时掺入减水剂或早强剂。
αa、αb——回归系数。
一、混凝土的强度
（2）粗集料的品种
碎石形状不规则，表面粗糙、多棱角，与水泥石的粘结强 度较高； 卵石呈圆形或卵圆形，表面光滑，与水泥石的粘结强度较 低。 在水泥石强度及其它条件相同时，碎石混凝土的强度高于 卵石混凝土的强度。
（3）养护条件
在保证足够湿度情况下，温度越高，水泥凝结硬化速度越 快，早期强度越高； 低温时水泥混凝土硬化比较缓慢，当温度低至0℃以下时， 硬化不但停止，且具有冰冻破坏的危险。 混凝土浇筑完毕后，必须加强养护，保持适当的温度和湿 度，以保证混凝土不断地凝结硬化。
P
一、混凝土的强度
5.影响抗压强度的因素
（1）水泥的强度和水灰比
式中：fcu——混凝土28d龄期 的抗压强度值，MPa； fce——水泥28d抗压强 度的实测值，MPa； 当混凝土水灰比值在0.40～ 0.80之间时越大，则混凝土 的强度越低； 水泥强度越高，则混凝土强 度越高。
——混凝土灰水比， 即水灰比的倒数；
（2）提高混凝土制品的密实度
严格控制混凝土的水灰比和水泥用量。见下页表。 选择级配良好的骨料及合理砂率，保证混凝土的密实度。 掺入适量减水剂，提高混凝土的密实度。 严格按操作规程进行施工操作。
（3）改善混凝土的孔隙结构
C30
“30”代表fcu,k＝30.0MPa； “C”代表“混凝土”。
强度的范围：某混凝土，其fcu＝30.0～34.9MPa； 某混凝土，其fcu≥30.0MPa的保证率为95%。
一、混凝土的强度
3.轴心抗压强度
采用150mm×150mm×300mm的棱柱 体试件。在立方体抗压强度为0～ 55MPa范围内fcp=（0.7～0.8）fcu 。在 结构设计计算时，一般取fcp＝0.67fcu。