混凝土基础知识与最常见69个问题

混凝土基础知识与最常见69个问题1.为什么混凝土要分强度等级？要问为什么混凝土要分强度等级，首先应当知道什么是混凝土强度等级。混凝土强度等级是根据混凝土立方体抗压强度值人为划分出来的，它是混凝土的特征强度。根据现行有关标准、规范规定混凝土立方体抗压强度是按标准方法制作的边长为150㎜的标准尺寸的立方体试件，在温度为20±3℃，相对湿度为90%以上的环境或水中的标准条件下，养护至28d龄期，按标准试验方法测得的混凝土立方体抗压强度。根据有关标准的规定，建筑材料强度等级应以材料名称加上其强度标准值来表达。故混凝土强度等级以符号C（英文混凝土Concrete的缩写）及其后面的立方体抗压强度标准值划分为十二个级别：即C7.5，C10，C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60。因为一般工程上不同部位的混凝土所受的荷载不一样，有的大，有的小，不能完全使用一种强度等级的混凝土。对于承受压力大的部位，就要用高强度等级混凝土，对于承受压力小的部位，就要使用低强度等级的混凝土，因此，混凝土分成不同强度等级，以适应不同工程的需要，通过设计计算选用。2.混凝土为什么以抗压强度划分强度等级？混凝土人称人造石，最主要的性能是承受压力，它抵抗拉断或折断的能力都很低，但抗压能力却要高十几倍。由于这个缘故，混凝土在工程结构中，主要是用来承受压力。在钢筋混凝土结构中，也尽量让钢筋承受拉力，而让混凝土主要来承受压力。由于标志混凝土性能主要的是抗压强度，同时抗压强度越高，混凝土的其他性能也越好。因此，混凝土也就以抗压强度大小来决定强度等级。3.混凝土为什么规定28d的强度为标准强度？混凝土是靠水泥的胶结作用，逐渐硬化，而提高抗压强度的。由于水泥的结硬不是一下子就完成，而是随着时间的增加而逐渐完美的。在正常的养护条件下，前七天抗压强度增长较快，7d~14d之间增长稍慢，而28d以后，强度增长更是比较缓慢。也就是说，28d以后抗压强度为标准强度，作为设计和施工检验质量的标准。显然，如果以小于28d的强度作为标准强度，将使混凝土的性能不能充分发挥。如果以大于28d的强度作为标准强度，虽然混凝土的性能可以充分发挥，但由于达到标准强度的时间过长，影响了施工进度。5.混凝土为什么对水质有要求？含有脂肪、植物油、糖、酸等工业废水污水都不能用来拌和混凝土。因为这些含有杂质的水会降低水泥的粘结力，使混凝土的强度下降，所以不能使用矿物水中含有大量盐类，使得水泥不能很好抵抗水的侵蚀。对于矿物水的化学成分，必须满足因家规定的指标，或者与普通饮用淡水作对比试验，看强度不降低才能使用。至于一般自来水和能供饮用的水，都可用来拌合混凝土。具体见标准GBJ63-89。6.为什么混凝土试块以三块为一组？混凝土试块是衡量混凝土构件强度的标准，也就是以试块受压破坏的强度，作为构件所能具有的强度。因此，除了试块应按构件一样制作外，试块还必须有一定的数量。因为尽管我们尽量作到试块的混凝土与构件的混凝土相同，但终究有一定的差别，如果单靠一个试块来鉴定构件的强度，恐难可靠。因此以三个一组，用三个试块的强度平均值作为这一组试块的强度，也就是以它定为构件的强度。7.混凝土的耐久性指什么？混凝土除了应有适当的强度外，还应根据使用方面的特殊要求，具有一定的抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、耐热性等，统称为耐久性。（1）抗渗性；指混凝土抵抗液体和气体渗透的性能。由于混凝土内部存在着互相连通的孔隙和毛细管，以及因振捣欠密实而产生蜂窝、孔洞，使液体和气体能够渗入混凝土内部，水分和空气的侵入会使钢筋锈蚀，有害液体和气体的侵入会使混凝土变质，结果都会影响混凝土的质量和长期安全使用。混凝土的抗渗性用抗渗标号P表示。如P4表示在相应的0.4N/㎜2水压作用下，用作抗渗试验的6个规定尺寸的圆柱体或圆锥体试块，仍保持4个试块不透水。混凝土的抗渗标号一般分为P4、P4、P6、P8、P10、P12。（2）抗冻性：指混凝土抵抗冰冻的能力。混凝土在寒冷地区，特别是在既接触水，又遭受冷冻的环境中，常常会被冻坏。这是由于渗透到混凝土中的水分受冻结冰后，体积膨胀9%，使混凝土内部的孔隙和毛细管受到相当大的压力，如果气温升高，冰冻融化，这样反复地冻融，混凝土最终将遭到破坏。混凝土的抗冻性用抗冻标号F表示。如受冻融的试块强度与未受冻融的试块强度相比，降低不超过25%，便认为抗冻性合格。抗冻标号以试块所能承受的最大反复冻融循环次数表示。根据冻融循环次数，混凝土抗冻标号一般分为：F15、F25、F50、F100、F150和F200。（3）抗侵蚀性：指混凝土在各种侵蚀性液体和气体中，抵抗侵蚀的性能。对混凝土起侵蚀作用的介质主要是硫酸盐溶液、酸性水、活动和或带水压的软水、海水、碱类的浓溶液等。（4）耐热性：指混凝土在高温作用下，内部结构不遭受破坏，强度不显著丧失，具有一定化学稳定性的性能。8.为什么混凝土的强度与龄期和硬化条件有关？前面已经讲过，水泥水化后，将骨科粘在一起而形成结构并产生强度的，而水泥的水化反应在一般条件下如自然养护速度很慢。时间龄期越长，水化越完全，水泥和水化学反应的生成物越多，强度也就越高。另外水泥水化反应的速度也应是强度增长的速度，与硬化条件（温度、湿度）有关。在保证有足够湿度的条件下，温度越高，水泥的水化反应进行得也就越慢，强度增加也就极慢。温度过低，化学作用甚至会停止，强度也无法增长。同时水化还需要一定湿度，所以构件养护期应经常洒水，冬季应注意保温。但温度低于+5℃时就不能再洒水。9．为什么混凝土有自然养护和蒸汽养护？自然养护即是混凝土在自然条件下（温度不低于+5℃，湿度90～100%）进行养护。如前所述，在自然养护温度下强度增长极慢，7d的龄期仅能得到28d（混凝土28天后的强度）30~70%，要保证拆模强度和出厂强度则需要较长的时间。这就会延长整个生产过程的循环时间，同时要求配有大量的模板设备和占用大量的生产面积，增加基建投资。为了加快混凝土强度的增长速度就可采用蒸汽养护，利用蒸汽加热混凝土，使混凝土在较高温度（70~90℃）及较高湿度（约90%以上）的条件下迅速硬化。但是在气候比较光明日温暖的地区仍然是适于采用自然养护的。这样可以节约燃料和相应的一套设备投资，降低成本。10．为什么混凝土有标准养护的规定？前面已经谈到，混凝土强度的增长速度与养护条件有关。因为养护条件不同，混凝土强度增长的规律也就不同。这样，如果养护条件不同，硬化后混凝土的强度也就无法进行比较。因此，规定了一个标准的养护条件下（温度20℃，相对湿度90～100%）养护3d、7d、28d龄期来作为比较混凝土强度增长规律的标准。11.什么是混凝土？混凝土的含义很广泛，凡是使用胶凝材料将集料胶结成整体的复合固体材料，都称为混凝土，缩写为“砼”。12.混凝土有哪些优缺点？混凝土发展之所以快，应用很广，是由于以下的几个优点：①原材料非常丰富，水泥的原材料以及砂、石、水等材料，在自然界极为普遍，极为丰富，均可以就地取材，而且价格低廉。②混凝土可以制成任何形状，混凝土在凝结前，可以按照模板的形状做成任何结构。微小的装饰花纹，几十万立方米的构筑物，都能单个预制，或连续不断地整体浇筑。制作简单，施工方便。③能适应各种用途，既可以按照需要配制成各种强度的混凝土，还可以按照其使用性能在配料上、工艺上采取措施制成特定用途的混凝土。具有耐火、耐酸、耐油、防辐射等特点，用途广泛。④经久耐用，维修费用少，混凝土对自然条件影响具有较好的适应性。对冷热、冻融、干湿等的变动，对风雨侵蚀、外力撞击、水流冲刷、使用磨损等都有一定的抵抗力。在正常使用情况下是一种寿命较长的工程材料。同时，混凝土也有其缺点，如自重大，抗拉强度不高，早期强度低等。目前，混凝土工作者正在针对这些存在问题，对混凝土的改性工作进行研究，并且已取得初步效果。13.什么是普通混凝土？它有哪些特性？用水泥作为胶凝材料，用砂、石作为细、粗骨料，加水拌和制成的混凝土，就是普通混凝土。在整个混凝土家族中，普通混凝土使用最早，用途最广，许多期货品种的混凝土都是在它的基础上发展起来的。普通混凝土，简称混凝土。它的主要特性如下：①混凝土具有较高的抗压强度，一般为20～50Mpa，能够承受较大的荷载。②混凝土在凝结前，有良好的塑性，可以根据需要制成各种形状和尺寸的结构、构件。③有很好的耐久性，在空气中能长期经受干湿、冷热、冻融的变化而不损坏。④在干燥情况下，混凝土的导热系数为1.3Kcal/m·h·℃，其值虽然较大，但仅为钢材的四十分之一，所以有一定的保温隔热性能。⑤混凝土的容重为2400㎏/m3。这种混凝土同钢材相比，作为结构材料使用时，为了承受同等的荷载，需要选用较大截面尺寸，因而自重较大。⑥混凝土的抗压强度很低。抗压强度同抗拉强度的比值，叫脆性系数达10，所以混凝土在破损时，会出现脆性材料突然破坏的特点。14.混凝土性能应满足哪几方面的要求？混凝土是最主要的建筑材料，被广泛应用于各种工程。用混凝土预制成的构件，也被广泛应用于各种工程结构。因此，总的来说，对混凝土的性能有三个方面的要求。（1）和易性：混凝土在未凝结硬化之前，称为混凝土混合料，必须具有良好的和易性，以便生产操作，浇筑出质量比较好的建筑物。（2）强度：混凝土在凝结硬化之后，应该有足够的强度，使构件能够安全地承受设计荷载。（3）耐久性：混凝土建筑物在使用过程中，在相当长的时间内，应经得住自然或周围特殊环境的考验。15．什么是混凝土的和易性？混凝土的和易性是指混凝土混合料的成份能不能保持均匀，以及在生产操作时是不是容易浇灌、振捣的性能。混凝土的和易性是一项综合指标。它包括混凝土的流动性、粘聚性和保水性三个内容。混凝土的流动性是指混凝土混合料在人工插捣或机械振捣作用下，产生流动，并均匀密实地填满模板的能力。混凝土的粘聚性是指在生产过程中，组成混凝土混合料的材料之间，不致产生分层、离析现象，有一定的粘聚能力。混凝土的保水性是指在生产过程中，混凝土混合料不致产生严重的泌水现象，有一定的保水能力。16.怎样测定混凝土的和易性？目前，还没有能够全面测定混凝土混合料和易性的方法，通常是测定其流动性，再凭经验判断其粘聚性和保水性。测定混凝土的流动性最常用的方法是坍落度法。测定时，将混凝土混合料分三层装入标准尺寸的圆锥坍度筒中，每装一层，用直径为16㎜的捣棒垂直而均匀地自外向里插捣25次，三层捣完后，将筒口混合料刮平，然后将筒垂直提起，放在一旁，这时混合料便由于自重而发生坍落现象，量出向下坍落的尺寸（㎜），就叫坍落度。坍落度愈大，表示混凝土的流动性愈大。在做完坍落度试验后，可以同时观察混凝土的粘聚性、保水性。如果混凝土表面不出现过多的水分，说明保水性好。并可用捣棒从侧面轻轻敲击混合料，粘聚性好的混凝土，在敲击下不会松散崩塌。坍落度试验只适用于塑性混凝土和低塑性混凝土；对于干硬性混凝土，则常常采用测定工作度的方法。需要使用维勃稠度仪测定其工作度。操作要点：（1）混凝土拌合物分三层装入，每层插捣25下。捣完后抹平，垂直平稳地提起坍落度筒。（2）把透明圆盘转到混凝土试体上方并轻轻落下使与混凝土顶面接触。（3）同时开启振动台和秒表，记下透明圆盘的底面被水泥浆布满所需的时间，混凝土拌合物分类见表5-1。对混凝土坍落度或工作度大小的选择，要根据成型的方法、截面大小、钢筋疏密程度来决定。17什么是混凝土的强度？怎样测定？强度是混凝土最重要的性能。因为混凝土结构主要是用来承受荷载和各种作用力的。混凝土的强度有抗压强度、抗拉强度和抗折强度。在混凝土结构中，混凝土主要是用来抵抗压力的，因此，混凝土的强度通常是指混凝土混合料经28d标准养护后的抗压强度。测定混凝土强度的方法，是将混凝土混合料按标准方法制作的边长为150㎜的标准尺寸的立方体试件，在温度为20±3℃，相对湿度为90%以上的环境或水中的标准条件下，养护至28d龄期，按标准试验方法测得的混凝土立方体抗压强度。18.决定混凝土强度的主要因素是什么？混凝土的强度来自水泥石，水泥石本身的强度愈高，混凝土的强度也就愈高。而水泥石的强