1，混凝土強度的意義

強度是混凝土最重要的力學性質，混凝土主要用于承受荷載或抵抗各種作用力。

混凝土強度與混凝土的其它性能關系密切，一般來說，混凝土的強度愈高，其剛性、不透水性、抵抗風化和某些侵蝕介質的能力也愈高，通常用混凝土強度來評定和控制混凝土的質量。

2，混凝土的破壞

受力前，在水泥石和界面處存在缺陷和裂縫：

由于水泥的收縮，引起砂漿與粗骨料間産生拉應力，産生裂縫；

水泥的泌水使與集料間形成界面裂縫；

水泥水化熱引起的裂縫；

多餘水的蒸發留下的孔隙；

外力碰撞、振動不均勻，不密實産生的裂縫（如拆模式時）；

施工時不可能達到完全密實，留有孔隙。

受力後，以上裂縫、孔隙不斷發展，混凝土破壞。

混凝土受力破壞的過程，實際是混凝土裂縫的發生及發展的過程。

(一) 混凝土強度的種類

（二）、混凝土的抗壓強度

1.立方體抗壓強度

以邊長為150mm的标準立方體試件，在溫度為20±2℃，相對濕度為95％以上的潮濕條件下或者在Ca（OH）2飽和溶液中養護，經28d齡期，采用标準試驗方法測得的抗壓極限強度。用fcu表示。

當采用非标準試件時，須乘以換算系數，見下表：

2.混凝土強度等級

l按混凝土立方體抗壓強度标準值劃分的級别。以“C”和混凝土立方體抗壓強度标準值（fcu,k）表示，主要有C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80等十四個強度等級。

立方體抗壓強度标準值（fcu,k ） ，是立方體抗壓強度總體分布中的一個值，強度低于該值的百分率不超過5%。

強度等級表示的含義：

強度的範圍：某混凝土，其fcu＝30.0～34.9MPa；

某混凝土，其fcu≥30.0MPa的保證率為95%。

3.軸心抗壓強度

采用150mm×150mm×300mm的棱柱體試件。在立方體抗壓強度為0～55MPa範圍内fcp=（0.7～0.8）fcu 。在結構設計計算時，一般取fcp＝0.67fcu。

非标準尺寸的棱柱體試件的截面尺寸為100mm×100mm和200mm×200mm，測得的抗壓強度值應分别乘以換算系數0.95和1.05。

（三）混凝土的抗拉強度

4. 劈裂抗拉強度

式中：fts——劈裂抗拉強度，MPa；

P——破壞荷載，N；

A——試件劈裂面積，mm2。

劈裂抗拉強度較低，一般為抗壓強度的1/10～1/20。

（四）影響抗壓強度的因素

（1）水泥的強度和水灰比

式中：

fcu——混凝土28d齡期的抗壓強度值，MPa；

fce——水泥28d抗壓強度的實測值，MPa；

當水泥無法獲得28天實測強度時:fce=γc . fce,g

其中:fce,g----水泥的強度等級， MPa ；

γc ----水泥的富餘系數，一般取1.13;

-—混凝土灰水比，即水灰比的倒數；

αa、αb——粗骨料的回歸系數。

碎石： αa=0.46，αb=0.07

卵石： αa=0.48，αb=0.33

水泥的強度等級和水灰比的關系

從圖中看出：

1、混凝土的強度和水灰比成反比關系，當混凝土水灰比值在0.40～0.80之間時強度最高，反則混凝土的強度越低；

2、水泥強度越高，則混凝土強度越高。

（2）粗集料的品種

碎石形狀不規則，表面粗糙、多棱角，與水泥石的粘結強度較高；

卵石呈圓形或卵圓形，表面光滑，與水泥石的粘結強度較低。

在水泥石強度及其它條件相同時，碎石混凝土的強度高于卵石混凝土的強度。

（3）養護條件

在保證足夠濕度情況下，溫度越高，水泥凝結硬化速度越快，早期強度越高；

低溫時水泥混凝土硬化比較緩慢，當溫度低至0℃以下時，硬化不但停止，且具有冰凍破壞的危險。

混凝土澆築完畢後，必須加強養護，保持适當的溫度和濕度，以保證混凝土不斷地凝結硬化。

（4）齡期

齡期是指混凝土在正常養護條件下所經曆的時間。

在正常的養護條件下，混凝土的抗壓強度随齡期的增加而不斷發展，在7～14d内強度發展較快，以後逐漸減慢，28d後強度發展更慢。

由于水泥水化的原因，混凝土的強度發展可持續數十年。

當采用普通水泥拌制的、中等強度等級的混凝土，在标準養護條件下，混凝土的抗壓強度與其齡期的對數成正比。

式中： fn、f28——分别為n、28天齡期的抗壓強度，MPa。

（5）外加劑

（五）提高混凝土抗壓強度的措施

（1）采用高強度等級水泥；

（2）采用單位用水量較小、水灰比較小的幹硬性混凝土；

（3）采用合理砂率，以及級配合格、強度較高、質量良好的碎石；

（4）改進施工工藝，加強攪拌和振搗；

（5）采用加速硬化措施，提高混凝土的早期強度；

（6）在混凝土拌合時摻入減水劑或早強劑。

1.耐久性的主要内容

（1）抗滲性

混凝土的抗滲性是指混凝土抵抗壓力水滲透的能力。

混凝土的抗滲性用抗滲等級表示。是以28d齡期的标準試件，按規定方法進行試驗時所能承受的最大靜水壓力來确定。可分為P4、P6、P8、P10和P12等五個等級，分别表示混凝土能抵抗0.4、0.6、0.8、1.0和1.2MPa的靜水壓力而不發生滲透。

（2）抗凍性

混凝土的抗凍性是指混凝土在飽和水狀态下，能抵抗凍融循環作用而不發生破壞，強度也不顯著降低的性質。

用抗凍等級表示。抗凍等級是以28d齡期的混凝土标準試件，在飽和水狀态下，強度損失不超過25％，且質量損失不超過5％時，所能承受的最大凍融循環次數來表示，有F10、F15、F25、F50、F100、F200、F250和F300等九個等級。

（3）抗侵蝕性

混凝土的抗侵蝕性主要取決于水泥石的抗侵蝕性。

合理選擇水泥品種、提高混凝土制品的密實度均可以提高抗侵蝕性。

（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，使其堿度降低，從而使混凝土對鋼筋的保護作用降低，鋼筋易鏽蝕；引起混凝土表面産生收縮而開裂。

（5）堿集料反應

堿集料反應是指水泥、外加劑等混凝土組成物及環境中的堿與集料中堿活性礦物在潮濕環境下緩慢發生并導緻混凝土開裂破壞的膨脹反應。

應嚴格控制水泥中堿的含量和集料中堿活性物質的含量。

2.提高混凝土耐久性的措施

（1）合理選擇混凝土的組成材料

根據混凝土工程特點或所處環境條件，選擇水泥品種；

選擇質量良好、技術要求合格的骨料。

（2）提高混凝土制品的密實度

嚴格控制混凝土的水灰比和水泥用量。見下頁表。

選擇級配良好的骨料及合理砂率，保證混凝土的密實度。

摻入适量減水劑，提高混凝土的密實度。

嚴格按操作規程進行施工操作。

（3）改善混凝土的孔隙結構

在混凝土中摻入适量引氣劑，可改善混凝土内部的孔結構，封閉孔隙的存在，可以提高混凝土的抗滲性、抗凍性及抗侵蝕性。

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