4第七章-第二节2_硬化混凝土

§7-2二、硬化混凝土的性能一、强度1、混凝土受力变形及破坏过程0255075100应变应力,%稳定裂缝引发稳定裂缝扩展不稳裂缝扩展砂浆裂缝迅速增加界面裂缝增多砂浆裂缝缓慢增多界面裂缝缓慢增加已有的界面裂缝只有少许发展2、砼抗压强度与强度等级立方体抗压强度标准强度强度等级──按GBJ81－85制作、养护、测定──具有95%保证率的立方体抗压强度──按标准强度划分:C7.5、C10、C20…C60概率密度混凝土强度,MPa2826242220323470平平平平概率度×标准差303638平平平平混凝土混凝土受压面试件边长：10cm强度：实测强度×0.9515cm×120cm×1.050123456701020304050抗压强度，MPa抗折强度、抗拉强度，MPa劈裂抗拉强度三点加载抗折强度3、混凝土抗拉强度①拉压比＝1/10～1/20；抗压强度越高，拉压比越小。②抗拉强度↑→抗裂性↑③测定方法：轴向抗拉、劈裂抗拉拉应力压应力4、轴心抗压强度(棱柱体抗压强度)特点：换算：cuprff8.0更好地反映砼的实际受压情况5、强度影响因素⑴水泥标号、水灰比水泥标号↑→混凝土强度↑水灰比↓→混凝土强度↑保罗米公式：??????-?BwcfAfcemcon⑵集料性质⑶施工⑷温湿度◆湿度：◆温度：充分→水泥水化顺利进行不足→水泥水化迟缓干燥→水泥水化反应停止高→砼早期强度高，但后期强度并不高。020406080100120024681012龄期，月相对强度水养护空气养护9个月后水养3个月后水养1个月后空气养护010203040500102030405060养护温度，℃抗压强度，MPa28d1d砼龄期02040608010012014016007142128龄期，d砼相对强度21℃10℃1℃39℃第一天都保持在10℃051015202530110100养护时间(log)，d抗压强度，MPa5℃28℃50℃80℃⑸龄期最初7天内，强度增长较快；28天以后，强度增长较慢。⑹荷载持续时间0.50.60.70.80.911.10.1110应力持续时间，d强度比龄期=90d28d7d二、变形1、化学收缩──不可逆主要在早期(40d内)，以后逐渐稳定。0200400600800100001020304050607080时间，d负应变×10-6干燥再潮湿可逆收缩不可逆收缩总收缩2、干燥收缩──不能完全恢复收缩值：原因：危害：影响因素：①水泥品种、用量及水灰比②集料弹性模量③养护0.15～0.2mm/m游离水、吸附水蒸发引起开裂3、温度变形──热胀冷缩膨胀值：危害：减少发热措施：大体积砼、水化热、内外温差开裂①低热水泥②减少水泥用量③人工降温0.01mm/m℃大体积混凝土内部温度变化情况：4、混凝土受力变形⑴弹塑性变形⑵弹性模量假塑性原因──界面裂缝扩展Eagg、Ecem→EconEagg＞Econ＞Ecem砼E值：1.75×104～3.60×104MPa(C10～C60)E值对结构用砼意义重大。02004006008001000020406080100120加载后的时间，d应变×10-6徐变应变弹性应变弹性回复徐变回复不可逆徐变卸载⑶混凝土徐变规律：数值：原因：利：弊：①最初数月内增长较快②延续数年才趋于稳定0.3～1.5mm/m①水泥凝胶内部结构的改变②水分的迁移趋于消除应力集中使钢筋预应力降低三、混凝土耐久性造成砼劣化的原因：物理、化学因素物理原因空蚀磨蚀表面磨损裂纹体积变化温度梯度湿度梯度外力作用超载撞击周期荷载温度变化冻融火灾1、抗渗性重要性：抗渗等级：抗渗砼定义：决定因素：影响因素：抗冻性、抗侵蚀性、钢锈等P4、P6、P8、P10、P12(0.4～1.2MPa)≥P6孔隙率、孔径分布、连通性配合比、最大粒径、捣实程度养护和龄期、外加剂2、抗冻性抗冻等级：抗冻砼定义：决定因素：改善措施：≥F50孔隙率、孔结构、孔隙充水程度、砼强度、温度下降程度①高密实度②少量引气─F10、F15、F25、F50、F100、F200、F300强度下降≤25%重量损失≤5%的最大冻融循环次数3、抗侵蚀性影响因素：水泥品种、砼密实度、孔连通性4、碳化碳化程度：危害：影响因素：由表及里的中性化深度,mm①碱度↓→钢筋锈蚀②收缩↑→开裂水泥品种、水泥用量、混合材掺量砼密实度、相对湿度、CO2浓度5、碱集料反应⑴作用机理⑵必要条件⑶抑制措施a-SiO2＋2mNaON→mNaOSiO2nH2O(吸水膨胀)①水泥含碱过量②集料一定数量含a-SiO2③水分存在①非活性集料②低碱水泥(Na2O当量0.6%)③掺a-SiO2细粉