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高强度混凝土
范文一：维普资讯
第３ ３卷 第 ３ ４期　 ２００７年 １２ 月 　　　 　 　
山 　 西　 建　 筑　
ＳＨＡＮＸ Ｉ ＡＲＣＨ Ｉ 　 ＴＥＣｒＵＲＥ　
Ｖｏ ． ３ ＮＯ ３ 　 １３ 　 ． ４
Ｄ ｃ ２ ０　 ｅ． ０７
?１ ７１ ? 　
文章 编 号 ：０ ９６２ （０７）４０ ７ —２ １０ —８ ５２ ０ ３ —１ １０　
高 强 度 混 凝 土 的 应 用　
武 利 琴　
摘 要 ： 绍 了高强混凝土在建 筑工 程 中的应用 范围， 介 从高强度混凝土 的结构设计要求 、 配制 、 裂缝 控制措施等方面就高　 强度混凝土在设计和施 工应用 中的几个 １题进 行 了分析 阐述 ， ＇ ７ 以进 一步完善和推广 它 的使 用。 　 关键词 ： 高强度混凝土 ， 结构 设计 ， 裂缝 ， 施工　 中 图 分 类 号 ： Ｕ５ ８ ３　 Ｔ ２ ．１
文献 标 识 码 ： Ａ　
６ 柱纵 向钢筋 的最 小总配筋率应 比普通混凝 土柱增　 高强度混凝土为采 用水泥 、 、 、 效减水剂等外 加剂 和粉　 级大于 Ｃ ０时 ， 砂 石 高 煤灰 ， 超细矿渣 、 硅灰 等矿 物掺 合 粉 ， 以常 规 工 艺配 制 的 Ｃ ０ ５ ～　 大 ０ １ ． ％。ｄ 柱加密 区的最小 配箍特 征值宜 按下列 规定 采用 ： ． 箍　 复合螺旋箍或 连续 复合矩形螺 旋箍 。轴压 比不　 Ｃ ０级混凝土 。近年来 ， ８ 随着 科技 进 步 和建筑 市 场 的繁荣 ， 具有　 筋宜采用复合箍 、 ． 宜 ．２ 轴压 比大于 ０ ６时 ， 比　 ． 宜 良好工作性 的现代 高 强混 凝 土在 国内外 得 到迅 速 发展 ， 强度　 大于 ０ ６时 ， 比普通混凝 土柱 大 ０ ０ ； 它
．３　 高， 变形小 ， 耐久性好 ， 能适应现代 工程结 构 向大跨 、 载 、 耸发　 普通混凝土柱 大 ０ ０ 。 重 高 ４ 当混凝土强度 等级 大于 Ｃ ０时 ， 震墙约束 边缘构件 的配　 ） ６ 抗 展 和承受 恶劣 环境 条件 的需要 。 　
１ 高 强混 凝土在 建 筑工 程 中的应 用 范 围　 　 １ １ 高层 建 筑结构　 ． 　
采用 高强度混凝 土， 以大幅度缩小底层 钢筋混凝 土柱截面　 可 尺寸 ， 扩大柱 网间距 ， 大建筑使用 面积 ， 增 上下 柱采用不 同强度等　
级混凝 土 ， 有利 于统 一柱尺寸 和模 板规格 ， 方便施 工 ， 可利用高　 并 强混凝 土早强 特点加快施工进度 。 　
箍特征值宜 比轴压 比相同 的普通混凝 土抗震 墙增加 ０ ０ 。 ．２　 ５ 抗震墙 中分布筋配筋率一般部位 ０ ３ 加强部位 ０ ３ ％。 ） ．％， ．５ 　 ６ 高强度 混凝土延性 比普通混凝 土差很多 ， ） 如要改善 高强 度　 混凝土 的延性使其达 到能与普通混凝 土相 比拟 的程度 ， 就需将 高　
强度混凝土做成约束 混凝 土
， 提高箍 筋 的约束 效 能 ， 为 应采用 较　
高强度 的钢种 ， 较细直 径 和复合 箍 、 复合 螺旋 箍或 连续 复合矩 形　
螺旋箍 。抗震设 防烈度较 高时 （ ８度 以上 ） 高强 度混凝 土抗震 柱　 ，
１ ２ 大跨 结构 和预 应 力结构　 ．
利用 高强度混凝 土的高弹性模量使结构具有 较高 的刚度 。 　
宜优先 采用钢管 高强度混 凝土和钢骨 高强度混凝 土 ， 因高强度 混　 凝 土的脆性较大 ， 为安 全有 效地 采用 ， 受压 构件 中必须 采用 加　 在
密箍筋等侧 向约束 措施 。钢管 混凝 土是 克服 高强混凝 土的脆性　 钢管高强混 凝土柱优 势在 于具有较 高的抗压承载力 ， 钢管对　 核芯混凝土起套箍作用 ， 是保证钢管 混凝 土结 构性能 的关键 。 　
１ ３ 处 于露天 、 湿或侵 蚀 环境 下 的建 筑物或 构 筑物　 ． 潮
的能力 以及耐磨 能力 。 　
高强混凝土具有 较强 的抵 抗大 气环境 作用 和 化学 物质侵 蚀　 最 经济有效 的办法 。 　
２ 高 强度 混凝 土结构 设计 要 求　
理、 确保质 量 。其设 计除应 符合普 通混凝 土结 构设计 要求 外 ， 　 尚 应符合下列要求 ： 　
高强度混凝土结 构设 计要做 到 技术先 进 、 全适 用 、 安 经济 合　 ３ 高强 度混 凝 土的 配制　 配制高强度　 凝 土采 用低水 化热 和含 碱量低 的水泥 品种 为　 昆 宜， 粗骨料选用膨胀 系数 低 的石灰 岩骨 料 ， 细集 料应选 用 洁净 的　
１材料要求 。８钢筋宜优先 采用延性 、 ） ． 韧性 和可焊性 较好 的　 中粗砂 ， 最好是 圆形 颗粒 的 天然 河砂 ， 对骨 料含 泥量要 做 出严格　 钢筋 ； 向受力 钢 筋宜 选用 ＨＲ ４ ０级 和 ＨＲ ３ ５级 热 轧 钢筋 ， 的控制 并选择适宜 的水灰 比 ， 纵 Ｂ０ Ｂ３ 　 同时控 制用水 量 。配置高 强度混凝　
超细　 箍筋宜选 用 ＨＲ ３ ５ ＨＲ ４ ０热 轧钢 筋 ， 宜采 用 ＨＰ ２ ５级 热　 土还必须采 用低 水胶 比和掺加 足量 的矿 物细掺料如 粉煤灰 、 Ｂ３ ， Ｂ０ 不 Ｂ３ 沸石粉 、 硅灰 等 以及高效 减水剂 ， 以改善 和提 高混凝土 的性　 轧钢筋 。ｂ 混 凝 土结 构 的混 凝 土强 度 等 级 为 ９度 时 不 宜 超 过　 矿渣 、 ．
保证混凝 土的耐久性 、 工作性 、 各种力 学性 能 、 用性 、 积稳　 实 体 Ｃ ０ ８ 时不宜超 过 Ｃ ０ ． ６，度 ７ 。Ｃ钢结 构的钢材宜采 用 Ｑ２ ５等级 Ｂ， 能 ， ３ 　 定性 和经济 合理性 。高 强度 混凝 土 的质量 受各种 环境 因素 和人　 Ｃ， 的碳素结 构钢及 Ｑ ４ Ｄ ３ ５等级 Ｂ， Ｄ， 的低合 金高强 度结构　 Ｃ， Ｅ
钢； 当有可靠依据时 ， 尚可采用其他钢种 和钢号。
为 因素 的影 响 比较大 ， 制这类混凝土需 仔细选择 原材料 和严格　 配
在施工 时必须有严格的质量管理制度 。 　 ２ 结构构件截 面剪力 设计 值 的限值 中含 有混 凝 土轴心 抗压　 控制配合 比 ， ） 强度设计值　 的项应乘 以混凝 土 强度影 响系数　 。当混凝 土强　 ４ 核 芯 区混凝 土 强度低 于柱 的框架 节点　
度 等级为 Ｃ ０时 ， ５ 取　 ＝１０ Ｃ ０时取　 ＝０ ８ 介 于 Ｃ ０和 Ｃ ０ ． ，８ ．， ５ ８　 之 间时取其 内插值 。 　 ３ 高强混凝 土框架 的抗 震构造措施 ， ） 应符合下列要求 ： 　
多层及高层建 筑结 构 中 ， 别是 在抗震 高层 建筑 中， 特 为满 足　
我国规范轴压 比的要 求 ， 高轴压 比的条件 下框架 柱往往采 用强　 在 度等级较高 的混凝 土 ， 如框架 柱采用 Ｃ ０或 Ｃ ０等级 的混凝 土， ５ ６ 　
８梁端纵 向受 拉钢 筋 的配 筋率 不宜 大 于 ３ Ｈ Ｂ３ 级 钢　 而楼 盖（ 、 ） ． ％（ Ｒ ３５ 板 梁 一般 采 用强 度等 级 较低 的混 凝 土 ， Ｃ ０ 如 ３ 。若 核　 筋） ２ ６ ＨＲ ４ ０级 钢筋 ） 和 ． ％（ Ｂ ０ 。梁 端箍 筋加 密 区 的箍筋 最小 直　 芯区采用与柱相 同的较 高强度 的混凝 土 ， 但施 工难 度大 ， 不 也不　
径应 比普通混凝土梁箍 筋的最小直径 增大 ２ｍｍ。ｂ柱 的轴压 比　 能保 证节点核芯 区的混凝 土质 量。当 柱混凝 土 强度为 Ｃ ０而楼　 　 ． ６ 限值宜按下列规定采用 ： 不超 过 Ｃ ０混凝土 的柱可 与普通混 凝土　 板不低于 Ｃ ０ 或 柱为 Ｃ ０而楼 板不 低于 Ｃ ５时 ， ６ ３， ５ ２ 梁柱 节点核 芯　 柱相 同， ６ －Ｃ ０混凝土的柱宜比普 通混凝土柱减小 ０ ０ ， ７ ～ Ｃ５ ７ ．５ Ｃ ５ 　 区的混凝 土皆可随楼板 同时浇 筑 ， 这样 将能够 节约结构 造价 和施　 Ｃ ０混凝 土的柱 宜 比普通混凝土柱减 小 ０ １ ． ８ ． 。Ｃ 当混凝 土强度 等　 工 费用 ， 降低施 工难 度 ， 保证节 点混凝 土施工质量 。但需按折算的　
收 稿 日期 ：０ ７０ —９ ２ ０ —７１　
作者简介 ： 武利琴 （９ ９ ， ， １６ 一） 女 工程 师 ， 京通宸建筑设计有限公司 ， 北 北京
１ ０ ４　 ００４
１２ ? ７ 　
第３ ３卷 第 ３ ４期　 ２００７年 １２月 　　　 　 　
山 西　 建　 筑　 　
Ｓ ＨＡＮＸ Ｉ ＡＲＣＨｒ ＥＣ１ Ｉ 　 　 ｒ ｒ 珏 Ｅ　
Ｖ０． ３ Ｎｏ ３ 　 １３ 　 ． ４ Ｄｅ ． ２ ０ 　 ｃ　 ０７
文章编号 ：０ ９６ ２ （０ ７ ３ ．１ ２０ 　 １ ０ ．８ ５ ２ ０ ｝４０ ７ ．３
空隙率 对 水 泥 粉 煤 灰 稳 定碎 石路 用性 能
要 ： 出 了空隙率指 标， 究 了粉煤灰含量 与空隙率的关系 ， 析 了水泥稳定碎石混合料路用性能 与空隙率 的关 系， 提 研 分 　
得 出混合料空隙率 的最佳 范围， 而为混合料配合 比设计提供依据 。 从 　 关键词 ： 水泥稳定碎石 ， 掺粉煤灰 ， 空隙率　 中图分类 号 ： ４ ６ Ｕ １　 文献标识 码 ： 　 Ａ
粉煤灰是燃 煤 电厂 排放 的废 料 ， 是 主要 的环 境 污染 物 之　 实后 ， 也 才能使填充于集 料空 隙 中的结合 料达 到最 大密实 状态 ， 从　
它是 能和石灰发生火 山灰反应 的硅铝质材料 ， 于水泥稳定　 而混合料才 能达 到最大 干密度。 用 　
碎石 中能大 大改善 拌合 物 的和易性 ， 强后 期强度 ， 小干 缩和　 增 减 温缩变形 ， 提高抗 冲刷和抗疲劳性能 。 　 用性能 与空 隙率 的关 系来确 定合适 的粉煤 灰含 量 。从 粉煤灰 剂　 量与空隙率 的关系 ， 综合 分析 它们 的路用性 能及 力学 性能 ， 它　 从 们 的差异和变化探讨空 隙率 与粉煤 灰之 间的关 系。 　
１ 当混 合料达 到最 大干密 度时 ， ） 体积 由三部分 组成 ， 即集 料　 占有的体积　ｌ集料面湿饱水量 占有 的体积 Ｖ ， 合料达到 最大　 ， ２结
为研究 水泥稳定碎石 中掺 入合适 的粉煤灰剂量 ， 中通 过路　 干密度时 占有的体积　 。 文 　
＝ ＋７ ＋Ｖ ＝ 　ｌ ） ２ ３　 ＋Ｇ（ 一－） ％ ＋ １ ｚ－ 　
其 中， 为混 合料 的干质 量 ， ； Ｇ ｇ－ ｚ为结 合料 含量 ， ｌ ％； ０为集　 料 的平均视密度 ，／ｍ３ 为结 合料 的最大 干密度 ，／ｍ３ 由试　 ｇｃ ； 　 ｇｃ ， 验确定 ； ａ为集料面湿饱水量 ， Ｏ Ａ 以小数计。 　 因此 ， 混合料最大干密度 ｙ 为 ： ｎ 　
１ 混合料 理 论密 度和 空隙 率的计 算　 　
结合料粘结集料 的混合料 ， 理论上是 当集料处 于面湿饱水状　 态与结合料处 于最 佳含水 量 时 ， 才能充 分拌 和均匀 ， 经摊 铺压　 并
混凝土强度验算 节点核 芯 区的承 载力 （ 包括 抗剪 及抗 压 ） 。对 于　 处 ， 应作 为防裂的首要措施 ， 掺加缓 凝剂能延缓水化进 程 ， 掺加微　 中柱 ， 可取下列公式 中（ ） （ ） １ ，２ 计算结果之较 小值 ： 　
厶 　 ０ ２ 厶 　 ．５ ≤ 厶 　 ．５ ＋１０　 厶　 １４ 　 ＝（ ． 一 ） ＋（ 　 　 ） 　 　 厶 ≤
膨胀剂防止混凝土开裂 ， 纤维 混凝土对裂缝 控制尤 其是 防止 早期　
（ ） 塑性开裂能起到很好 的作用 。 １　 　 （） ２　
５ ２ 构 造措施　 ．
设计 中考虑设 伸缩 缝 、 施工后 浇 带 ， 工 中采取合 理 的施
工　 施 其中 ， 为梁柱节 点 处混 凝土 折算 强度 ； 为楼板 （ ） 厶　 　 梁 的　 浇筑顺序 ， 用于混凝土裂缝控制 的构造 钢筋必须加强。 　 混凝土强度 ； 为柱 的混凝 土强度 ； 　 ｈ为楼板 （ ） 梁 的厚度 ； ｃ为正　 ５ ３ 混 凝 土 施 工 的 温 度 控 制　 ． 方形柱的单边长 。 　 高强度混凝 土水泥用量往 往相对较多 ， 高强度 混凝土 的设计　 对于边柱 、 角柱 ， 只要柱 边梁 出挑 长度不 小 于 ２ ｃ 为柱边　 Ｃ（ 和施工必须考虑温度控制 。浇 筑温度 ， 通常可 采用冷却 骨料或碎　 长 ）考虑四周 梁的约束 ， ， 均可按 中柱 厶　 计算 。 　 冰作为部分拌合水 的办法 降低拌合 物浇筑时 的温度 。 　 般来说 ， 的混凝 土强度等 级为 Ｃ ０ ６ ， 芯 区采 用不　 柱 ５ ～Ｃ ０ 核 ５ ４ 混 凝 土 养 护　 ． 低于柱混 凝土强度 ０ ６倍 的混 凝土 时 ， 芯 区的承 载力 （ 括受　 ． 核 包 混凝土养护过程 中应保持湿度 与温度 ， 控制混凝 土的内表温　 剪、 受压） 均能满足 要求 ， 如节 点核 芯 区的抗剪 承载 力不 足 ， 加大　 差在规定限值 内 ， 为控 制高 强 混凝 土 的塑 性裂 缝 及 减小 自生收　 核芯区面积 ， 并配置附加箍筋 。 　 缩， 必须从 混凝 土入 模开始就进 行潮湿养护 。 　
５ 混 凝土 裂缝控 制 的措 施　 ５ １ 混凝 土原材 料 与 配合 比　 ．
参考文献 ： 　 ［ ］ Ｂ ５０ ０２ ０ ， １Ｇ 　０ １。０ ２ 混凝土结构设计规 范［ ］ Ｓ． 　 斌． 核芯 区混凝 土 强度低 于柱 的框 架节 点受 力性能 试验　
尽可能降低水泥 用量并 采用 低水 化热 和含碱 量低 的水 泥品　 ［ ］ Ｂ ５０ １２ ０ ， ２ Ｇ 　０ １ 。０ １ 建筑抗震设 计规范 ［ ］ ｓ． 　
种， 选用膨胀 系数低 的粗 骨料 如石 灰岩骨 料 ， 并加 大优 质粉煤 灰　 ［ ］ ３徐 的掺量 ， 对骨料含泥 量要做 出更 严格 的限 制 ， 选择 适宜 的水 灰　 并 研 究［］建筑结构 ，０ ６ ６ ：５１ ． Ｊ． ２ ０ （ ） １—６ 　
比， 降低水泥用量对 减少 温度 收缩 、 干燥 收缩 和 自生收缩 都有 好　
Ａｐ ｉａ ｉ ｎ ｏ 　 ｇ ｈａ ｄｎ ｓ 　 ｏ ｃ ｅ ｅ ｐｌｃ ｔｏ 　 ｆ ｈｉ ｈ－ ｒ ｅ ｓ ｃ ｎ ｒ ｔ 　
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Ａ ｓ ａｔＩ ｉｔ ｄ ｃｓ ｈ　 ｐｙｎ　 ｏｅ ｆ ｉ ．ａｄ ｅｓ ｏ ｃｅｅｎｃｎｔ ｃｉ 　ｒｊ ｔ， ｎ ｌ ｅ　 ｄｅ ｂ ｒｔ 　 ｖｒ 　ｒｂ ｍｓｎｔｅ ｅ　 ｂｔ ｃ：ｔｎｒ ｕｅ　 ｅ ｐ ｌｉ ｓ ｐ　 　 ｇ ｈｒｎ ｓ ｃｎ ｒｔ ｉ　 ｓｒ ｔ ｐｏ ｃ ａａ ｚｓ 　 ａｏａｅ ｓ ｅａ ｐ ｌ 　 　 　 ， ｒ 　 ｏ
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ｓｇ ａ ｄｃ ｎ ｔ ｃｉ 　ｐ ｌａ ｉｎｏ　 ｉｈｈ ｒｎ ｓ　ｏ ｃｅｅｆ ｍ ｄ ｓｇ ｉ 　ｅ ｕｒｍｅ ｔ，ｍｉｉ ａ ｄ ｃａ ｋ ｏ ｎ ｒｌｎ ｍｅ ｓ ｉｎ ｎ 　ｏ ｓｒ ｔ ａ ｐｉ ｔ ｕ ｎ ｇ ｃ ｏ ｆｈｇ — ａｄ ｅｓ ｎ ｒｔ ｒ ｃ ｏ ｅｉ ｎ ｒｑ ｉ ｎ ｇ ｅ ｎｓ ｘｎ ｎ 　ｒｃ ｓｃ ｔ ｌ ｇ ｏｉ ｇ ａ￣
ｔ ｅ 　 ｒ ｖ 　 ｄ ｓ ｒａ 　ｔ　 ｐ ｌ ａ ｉｎ　 ｈ ｒ ｉ ｏ ｅａ 　ｐ ｅ ｄ ｉ ａ ｐ ｉ ｔ ． ｍｐ ｎ ｓ ｃ ｏ Ｋｅ 　 ｒ ｓ ｈ ｇ — ａ ｄ ｅ ｓ ｃ ｎ ｒ ｔ ，ｓ ｒ ｃ ｕ ａ　 ｅ ｉ ，ｃ ａ ｋ ，ｃ ｎ ｔｕ ｔ ｎ ｙ ｗｏ ｄ ： ｉｈ ｈ ｒ ｎ ｓ　 ｃ ｅｅ ｔ ｔ ｒ ｌ ｓｇ ｏ ｕ ｄ ｎ ｒ ｃ ｓ ｏ ｓｒ ｃ ｉ 　 ’ ｏ
，８　ｓｔ ｕ 　 ０ａ ｏｆｒ
收 稿 日期 ：０ ７０ ．３ ２ ０ ．７０ 　
作者简介： 郭
猛 （９ ６ ， ， １７ ．）男 工程师 ， 中国路桥工程有 限责任公司 ， 北京
１ ０ １　 ００ １
薇 （９ ７ ）女 ， １７ ． ， 工程师 ， 北京中交建设工程招标有限公 司 ， 北京
１ ０ ２　 ００９
范文二：如何提高混凝土强度
摘要:`如何提高混凝土的强度主要从混凝土的耐久性研究的,混凝土的耐久性又包括抗冻性,抗渗性,抗蚀性及抗碳化能力,本文从工程角度分析了混凝土耐久性问题,并总结了提高混凝土耐久性的几点措施
关键词:耐久性 碱-集料反应 腐蚀 高性能砼
引言:本文主要从混凝土结构耐久性问题分析的,混凝土的耐久性主要取决与组成材料的质量及混凝土的密实度.
(一)提高混凝土耐久性的措施主要有:
1)根据工程所处环境和要求,合理选择水泥品种,但是水泥的品种有很多,所以对水泥的选择又必须慎重,
水泥类材料的强度和工程性能,是通过水泥砂浆的凝结,硬化形成的,水泥石一旦受损,混凝土的耐久性就被破坏,因此水泥的选择需注意水泥品种的具体性能,选择碱含量小,水化热低,干缩性小,耐热性,抗水性,抗腐蚀性,抗冻性能好的水泥,并结合具体情况进行选择.水泥强度并非是决定混凝土强度和性能的唯一标准,如用较低标号水泥同样可以配制高标号混凝土.因此,工程中选择水泥强度的同时,需考虑其工程性能,有时,其工程性能比强度更重要.
2)提高混凝土的密实度,控制水灰比及保证足够的水泥用量,是保证混凝土密实度并提高混凝土耐久性的关键,在一定范围内,水灰比越小,混凝土强度也越高,反之,水灰比越大,用水量越多,多余水分蒸发留下的毛隙孔越多,从而使强度降低.
3)改善粗细骨料的颗粒级配,砂的颗粒级配是指粒径不同的砂粒互相搭配的情况,级配良好的砂,空隙率较小,不仅可以节省水泥,而且可以改善混凝土拌和物的和易性,提高混凝土的密实度,强度和耐久性.
4)掺外加剂以改善抗冻性,抗渗性,混凝土外加剂是在拌制混凝土的过程中掺入用以改善混凝土性能的物质,掺量不大于水泥质量的百分之五,外加剂的掺量很小,却能显著的改善混凝土的性能,提高技术经济效果,使用方便,因此受到国内外的重视,而且以成为混凝土中除水泥,砂,石,水以外的第5组分.
5)加强浇捣和养护,以提高混凝土强度及密实度,避免出现裂缝,蜂窝等现象.
6)采用浸渍处理或用有机材料作防护涂层.
(二)混凝土结构耐久性问题的分析
混凝土耐久性问题,是指结构在所使用的环境下,由于内部原因或外部原因引起结构的长期演变,最终使混凝土丧失使用能力.即所为的耐久性失效,耐久性失效的原因很多,有抗冻失效,碱-集料反应失效,化学腐蚀失效,钢筋锈蚀造成结构破坏等.下面作具体分析.
1 )混凝土的冻融破坏
当结构处于冰点以下环境时,部分混凝土内孔隙中的水将结冰,产生体积膨胀,过冷的水发生迁移,形成各种压力,当压力达到一定程度时,导致混凝土的破坏.混凝土发生冻融破坏的最显著的特征是表面剥落,严重时可以露出石子.
混凝土的抗冻性能与混凝土内部的孔结构和气泡含量多少密切相关.孔越少越小,破坏作用越小,封闭气泡越多,抗冻性越好.
影响混凝土抗冻性的因素,除了孔结构和含气量外,还包括:混凝土的饱和度,水灰比,混凝土的龄期,集料的孔隙率及其间的含水率等.
2)混凝土的碱-集料反应
混凝土的碱-集料反应,是指混凝土中的碱与集料中活性组分发生的化学反应,引
起混凝土的膨胀,开裂,甚至破坏.因反应的因素在混凝土内部,其危害作用往往是不能根冶的,是混凝土工程中的一大隐患.许多国家因碱-集料反应不得不拆除大坝,桥梁,海堤和学校,造成巨大损失,国内工程中也有碱-集料反应损害的类似报道,一些立交桥,铁道轨枕等发生不同程度的膨胀破坏.
混凝土碱-集料反应需具备三个条件,即有相当数量的碱,相应的活性集料,水份.反应通常有三种类型:碱-硅酸反应,碱-碳酸盐反应,慢膨胀型碱-硅酸盐反应,避免碱-集料反应的方法可采用:一,尽量避免采用活性集料;二,限制混凝土的碱含量;三,掺用混合材.
3 )化学侵蚀
当混凝土结构处在有侵蚀性介质作用的环境时,会引起水泥石发生一系列化学,物理与物化变化,而逐步受到侵蚀,严重的使水泥石强度降低,以至破坏.常见的化学侵蚀可分为淡水腐蚀,一般酸性水腐蚀,碳酸腐蚀,硫酸盐腐蚀,镁盐腐蚀五类.淡水的冲刷,会溶解水泥石中的组分,使水泥石孔隙增加,密实度降低,从而进一步造成对水泥石的破坏;研究表明,当水泥石中的氧化钙溶出5%时,强度下降7%,当溶出24%时,强度下降29%,因此,淡水冲刷会对水工建筑有一定影响;而当水中溶有一些酸类时,水泥石就受到溶淅和化学溶解双重作用,腐蚀明显加速,这类侵蚀常发生在化工厂;碳酸对混凝土的影响主要为:在溶淅水泥石的同时,破坏混凝土内的碱环境,降低水泥水化产物的稳定性,影响水泥石的致密度,造成对混凝土的侵蚀;硫酸盐的腐蚀则表现为SO42-离子深入混凝土内与水泥组分反应,生成物体积膨胀开裂造成损坏;海水中由于存在多种离子,侵蚀形式较为复杂,但主要是由于镁盐使硬化水泥石的结构组分分解,同时硫酸盐作用会造成对水泥石的损坏,而氧化镁沉淀会堵塞混凝土孔隙,会使海水侵蚀有所缓和.
4)钢筋的锈蚀
钢筋的锈蚀,其一表现为钢筋在外部介质作用下发生电化反应,逐步生成氢氧化铁等即铁锈,其体积比原金属增大2-4倍,造成混凝土顺筋裂缝,从而成为腐蚀介质渗入钢筋的通道,加快结构的损坏.氢氧化铁在强碱溶液中会形成稳定的保护层,阻止钢筋的锈蚀,但碱环境被破坏或减弱,则会造成钢筋的锈蚀,如混凝土的碳化或中性化.造成混凝土碳化和中性化的原因,主要是混凝土的密实度即抗渗性不足,酸性气体(如CO2,SO2,H2S,HCL,NO2)渗入混凝土内与氢氧化钙作用;其二,氯离子对钢筋表面钝化膜有特殊的破坏作用,当混凝土中氯含量超过标准时,钢筋会锈蚀,而水和氧的存在是钢筋被腐蚀的必要条件,因此,若混凝土开裂,造成水和氧的通道,则钢筋锈蚀加速,促成混凝土裂缝进一步开展,混凝土保护层剥落,最终使构件失去承载力;其三,钢筋在拉应力和腐蚀性介质共同作用下形成的脆性断裂,这种破坏可在较低拉应力和微弱介质作用下产生破坏;其四,钢筋的氢脆现象,即预应力筋在酸性与微碱性的介质中发生脆性断裂,钢筋在腐蚀过程中会产生少量氢气,当钢筋内部存在缺陷,氢以原子形式渗入钢筋内部并生成氢分子时,会产生很大压力,出现鼓泡现象,使钢筋脆化.
(三)从混凝土的应用方面
1)混凝土的设计应考虑耐久的要求
混凝土配比的设计 配合比设计在满足混凝土强度,工作性的同时应考虑尽量减少水泥用量和用水量,降低水化热,减少收缩裂缝,提高密实度,采用合理的减水剂和引气剂,改善混凝土内部结构,掺入足量的混合料,提高混凝土耐久性能.
结构构件应按其使用环境设计相应的混凝土保护层厚度,预防外界介质渗入内部腐蚀钢筋.
结构的节点构造设计也应考虑构件受局部损坏后的整体耐久能力.
结构设计尚应控制混凝土的裂缝的开裂宽度.
2)混凝土工程施工应考虑结构耐久性
混凝土的拌制尽量采用二次搅拌法,裹砂法,裹砂石法等工艺,提高混凝土拌合料的和易性,保水性,提高混凝土强度,减少用水量;大体积混凝土的浇筑振捣应控制混凝土的温度裂缝,收缩裂缝,施工裂缝,建立混凝土的浇筑振捣制度,提高混凝土密实度和抗渗性,重视混凝土振捣后的表面工序,并加强养护,以减少混凝土裂缝.混凝土的施工过程对控制构件外观裂缝,施工裂缝至关重要,应加强施工质量管理,特殊季节施工的混凝土结构,尚应采取特殊措施.
3) 结构的日常维护
结构在使用阶段,应注意检测,维护和修理,对处于露天和恶劣环境下的基础设施工程更应如此,,建立检测和评估体系,及时发现,及时修理,确保混凝土结构的正常使用.
从上述分析可知,混凝土的外部环境,内部孔结构,原料,密实度和抗渗性是混凝土耐久性能的重要因素.因此,工程中应根据具体情况,有针对性地采取相应措施,提高混凝土的耐久性.强度和耐久性是混凝土结构的两个重要指标,因以往工程中习惯上只重视混凝土的强度,或片面追求高强度而忽视混凝土的耐久性.混凝土的耐久性是使用期内结构保证正常功能的能力,关系结构物的使用寿命,随着结构物老化和环境污染的加重,混凝土耐久性问题已引起了各主管部门和广大设计,施工部门的重视.
曾有调查表明,国内大多数工业建筑在使用25-30年后即需大修,处于严酷环境下的建筑物的使用寿命仅15-20年,桥梁,港口等基础设施工程尤其严重.许多工程建成后几年就出现钢筋锈蚀,混凝土开裂.有专家指出,我国大干基础设施工程建设的高潮还需延续,而由于忽视耐久性问题,迎接我们的还会有大修的高潮,其耗费将倍增于工程建设时的投资.而其原因却往往是由于混凝土耐久性不足引起的.
范文三：如何提高混凝土的强度和耐久性
摘要:混凝土的耐久性又包括抗冻性，抗渗性，抗蚀性及抗碳化能力，而强度又和耐久性有着密切的联系
关键词:耐久性 强度
(一)提高混凝土耐久性的措施主要有:
1)提高混凝土的密实度，控制水灰比及保证足够的水泥用量，是保证混凝土密实度并提高混凝土耐久性的关键，在一定范围内，水灰比越小，混凝土强度也越高，反之，水灰比越大，用水量越多，多余水分蒸发留下的毛隙孔越多，从而使强度降低。
2)改善粗细骨料的颗粒级配，砂的颗粒级配是指粒径不同的砂粒互相搭配的情况，级配良好的砂，空隙率较小，不仅可以节省水泥，而且可以改善混凝土拌和物的和易性，提高混凝土的密实度，强度和耐久性。
3)合理选择水泥品种，但是水泥的品种有很多，所以对水泥的选择又必须慎重， 水泥石一旦受损，混凝土的耐久性就被破坏，因此水泥的选择需注意水泥品种的具体性能，选择碱含量小，水化热低，干缩性小，耐热性，抗水性，抗腐蚀性，抗冻性能好的水泥，并结合具体情况进行选择。水泥强度并非是决定混凝土强度和性能的唯一标准，如用较低标号水泥同样可以配制高标号混凝土。因此，工程中选择水泥强度的同时，需考虑其工程性能，有时，其工程性能比强度更重要。
4)保证混凝土的强度：尽管强度与耐久性是不同概念，但又密切相关，它们之间的本质联系是基于混凝土的内部结构，都与水灰比这个因素直接相关。在混凝土能充分密实条件下，随着水灰比的降低，混凝土的孔隙率降低，混凝土的强度不断提高。与此同时，随着孔隙率降低，混凝土的抗渗性提高，因而各种耐久性指标也随之提高。在现在的高性能混凝土中，除掺入高效减水剂外，还掺入了活性矿物材料，它们不但增加了混凝土的致密性，而且也降低或消除了游离氧化钙的含量。在大幅度提高混凝土强度的同时，也大幅度地提高了混凝土的耐久性。此外，在排除内部破坏因素的条件下，随着混凝土强度的提高，其抵抗环境侵蚀破坏的能力也越强。
5）掺入高效活性矿物掺料：普通水泥混凝土的水泥石中水化物稳定性的不足，是混凝土不能超耐久的另一主要因素。在普通混凝土中掺入活性矿物的目的，在于改善混凝土中水泥石的胶凝物质的组成。活性矿物掺料中含有大量活性Si02及活性Al203，它们能和波特兰水泥水化过程中产生的游离石灰及高碱性水化矽酸钙产生二次反映，生成强度更高、稳定性更优的低碱性水化矽酸钙，从而达到改善水化胶凝物质的组成，消除游离石灰的目的，使水泥石结构更为致密，并阻断可能形成的渗透路。此外，还能改善集料与水泥石的界面结构和界面区性能。这些重要的作用，对增进混凝土的耐久性及强度都有本质性的贡献。
6）掺入高效减水剂：在保证混凝土拌和物所需流动性的同时，尽可能降低用水量，减少水灰比，使混凝土的总孔隙，特别是毛细管孔隙率大幅度降低。水泥在加水搅拌后，会产生一种絮凝状结构。在这些絮凝状结构中，包裹着许多拌和水，从而降低了新拌混凝土的工作性。施工中为了保持混凝土拌和物所需的工作性，就必须在拌和时相应地增加用水量，这样就会促使水泥石结构中形成过多的孔隙。当加入减水剂的定向排列，使水泥质点表面均带有相同电荷。在电性斥力的作用下，不但使水泥体系处于相对稳定的悬浮状态，还在水泥颗粒表面形成一层溶剂化水膜，同时使水泥絮凝体内的游离水释放出来，因而达到减水的目的。许多研究表明，当水灰比降低到0.38以下时，消除毛细管孔隙的目标便可以实现，而掺入高效减水剂，完全可以将水灰比降低到0.38以下。
(三)从混凝土的应用方面
1)混凝土的设计应考虑耐久的要求
混凝土配比的设计 配合比设计在满足混凝土强度，工作性的同时应考虑尽量减少水泥用量和用水量，降低水化热，减少收缩裂缝，提高密实度，采用合理的减水剂和引气剂，改善混凝土内部结构，掺入足量的混合料，提高混凝土耐久性能。结构构件应按其使用环境设计相应的混凝土保护层厚度，预防外界介质渗入内部腐蚀钢筋，结构的节点构造设计也应考虑构件受局部损坏后的整体耐久能力，结构设计尚应控制混凝土的裂缝的开裂宽度。
2)混凝土工程施工应考虑结构耐久性
混凝土的拌制尽量采用二次搅拌法，裹砂法，裹砂石法等工艺，提高混凝土拌合料的和易性，保水性，提高混凝土强度，减少用水量;大体积混凝土的浇筑振捣应控制混凝土的温度裂缝，收缩裂缝，施工裂缝，建立混凝土的浇筑振捣制度，提高混凝土密实度和抗渗性，重视混凝土振捣后的表面工序，并加强养护，以减少混凝土裂缝。混凝土的施工过程对控制构件外观裂缝，施工裂缝至关重要，应加强施工质量管理，特殊季节施工的混凝土结构，尚应采取特殊措施。
3) 结构的日常维护
结构在使用阶段，应注意检测，维护和修理，对处于露天和恶劣环境下的基础设施工程更应如此，建立检测和评估体系，及时发现，及时修理，确保混凝土结构的正常使用。 结论:
从上述分析可知，混凝土的外部环境，内部孔结构，原料，密实度和抗渗性是混凝土耐久性能的重要因素。因此，工程中应根据具体情况，有针对性地采取相应措施，提高混凝土的耐久性。强度和耐久性是混凝土结构的两个重要指标，因以往工程中习惯上只重视混凝土的强度，或片面追求高强度而忽视混凝土的耐久性。混凝土的耐久性是使用期内结构保证正常功能的能力，关系结构物的使用寿命，随着结构物老化和环境污染的加重，混凝土耐久性问题已引起了各主管部门和广大设计，施工部门的重视。我国大量基础设施工程建设的还不够完善，而由于忽视耐久性问题，迎接我们的还会有大修的高潮，其耗费将倍增于工程建设时的投资。而其原因却往往是由于混凝土耐久性不足引起的。总之，提高混凝土的耐久性是混凝土发展的必然趋势。
范文四：论高强度混凝土
摘要：混凝土时当今世界上使用量最大，应用面最广的建筑材料之一，提高混凝土的性能自然成了混凝土技术发展的主要方向之一。随着混凝土结构物的大型化、高层化及使用机械的大型化，对混凝土的性能也提出了更高的要求。在高层建筑中由于在结构荷载不断加大的同时, 结构尺寸因受到众多因素的影响而不能加大, 这就要求混凝土具有较高的强度，所以高强度混凝土便应运而生。 关键词：高强度混凝土,建筑材料
高强度混凝土的定义 一般把强度等级为C60及其以上的混凝土称为高强混凝土，C100强度等级以上的混凝土称为超高强混凝土。它是用水泥、砂、石原材料外加减水剂或同时外加粉煤灰、F矿粉、矿渣、硅粉等混合料，经常规工艺生产而获得高强的混凝土。
（1）主要特性
高强混凝土作为一种新的建筑材料，以其抗压强度高、抗变形能力强、密度大、孔隙率低的优越性，在高层建筑结构、大跨度桥梁结构以及某些特种结构中得到广泛的应用。高强混凝土最大的特点是抗压强度
高，一般为普通强度混疑土的4～6倍，故可减小构件的截面，因此最适宜用于高层建筑。试验表明，在一定的轴压比和合适的配箍率情况下，高强混凝土框架柱具有较好的抗震性能。而且柱截面尺寸减小，减轻自重，避免短柱，对结构抗震也有利，而且提高了经济效益。高强混凝土材料为预应力技术提供了有利条件，可采用高强度钢材和人为控制应力，从而大大地提高了受弯构件的抗弯刚度和抗裂度。因此世界范围内越来越多地采用施加预应力的高强混凝土结构，应用于大跨度房屋和桥梁中。此外，利用高强混凝土密度大的特点，可用作建造承受冲击和爆炸荷载的建（构）筑物，如原子能反应堆基础等。利用高强混凝土抗渗性能强和抗腐蚀性能强的特点，建造具有高抗渗和高抗腐要求的工业用水池等
（2） 优越特性 1、在一般情况下，混凝土强度等级从C30提高到C60，对受压构件可节省混凝土30－40%；受弯构件可节省混凝土10－20%。
2、凝土比普通混凝土成本上要高一些，但由于减少了截面，结构自重减轻，这对自重占荷载主要部分的建筑物具有特别重要意义。再者，由于梁柱截面缩小，不但在建筑上改变了肥梁胖柱的不美观的问题，而且可增加使用面积。以深圳贤成大厦为例，该建筑原设计用C40级混凝土，改用C60级混凝土后，其底层面积可增大1060平方米，经济效益十分显著。
3、由于高强混凝土的密实性能好，抗渗、抗冻性能均优于普通混凝
土。因此，国外高强混凝土除高层和大跨度工程外，还大量用于海洋和港口工程，它们耐海水侵蚀和海浪冲刷的能力大大优于普通混凝土，可以提高工程使用寿命。
4、高强混凝土变形小，从而使构件的刚度得以提高，大大改善了建筑物的变形性能。
CECS 104:99《高强混凝土结构技术规程》1.0.2条明确规定：“高强混凝土为采用水泥、砂、石、高效减水剂等外加剂和粉煤灰超细矿渣硅灰等矿物掺合料以常规工艺配制的C50~C80级混凝土。”
高强度混凝土所用的原材料包括水泥、砂石集料、外加活性材料及高效减水剂等等。
首先，配置混凝土时水泥用量一般为400～450kg/m?，80MPa 的混凝土可为 500kg/m?，更高强度时不能超过550kg/m?。应该通过外加矿物混合料来控制和降低水泥用量。高强混凝土必须采用优质水泥。
其次，矿石集料对于粗集料，在水灰比相同时，表观密度大的粗集料混凝土强度高，吸水率低的粗集料混凝土强度高。强度高的石料一定有其优越性，但它并不是最关键的因素。粗集料是和包裹它的水泥砂浆共同受力的，如何减小混凝土孔隙率使它达到更加密实的状态才是
决定混凝土强度的最关键因素。这里的孔隙包括集料之间的，集料与水泥浆之间的和水泥浆内部的。
参考文献：
1、 杨嘉震，2002年，国外高强度混凝土研制概况，东北健筑制品设计研究中心；
2、 侯贯泽，刘树堂， 2 0 0 9 年6 月，高强混凝土的研究与应用综述，建筑材料及应用，第35卷第18期；
3、 裘炽昌，2000年，高强度混凝土与高性能混凝土，浙江省建筑科学设计研究院，第1期；
4、 阮静，叶见曙，谢发祥，王键，2001年5月，高强度混凝土水化热的研究，东南大学学报( 自然科学版)，第31卷第3期；
5、 马玉平，马昕，崔建涛，2005年9月，高强度混凝土试验研究，建筑科学与工程学报，第22卷第3期；
6、 周月月，高强度混凝土的应用优势与应用规范刍议，建筑工程（INTELLIGENCE）； 7、 武利琴，2007年12月，高强度混凝土的应用，山西建筑，第33卷第34期；
8、 陆长庚，高强度混凝土的现状及存在问题，城乡建设环境保护部科技局；
范文五：你的位置是 -> 第4章
-> 4.3 硬化后混凝土的性能-> 4.3.1 混凝土的强度
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式中?fc——混凝土弯曲抗拉强度，MPa；
???—P—破坏荷载，N；
???——L支座间距，mm；
???——b试件截面宽度，mm；
???——h试件截面高度，mm。
道路混凝土配合比设计不同于工民建工程用混凝土，它是以混凝土抗弯拉强度，也就是抗折强度来分标号等级的。?
一般来说，Z 4.0 可以由C30强度标号的混凝土达到；Z4.5可由C35强度标号的混凝土达到；Z5.0 可以由C40强度标号的混凝土达到.但是 各个商品混凝土企业的质量控制标准水平不尽相同，你做好购买预拌商混仅提供图纸上的抗弯拉强度值及需要的坍落度就可，一般坍落度要求为140~160mm
范文六：6.1 混凝土强度检测结果
抽取4个布置混凝土回弹测区。混凝土回弹测区均为15cm×15cm正方形，每个测区测试16个测点，数据处理时去掉最大和最小的三个点。
推定强度匀质系数：Kbt?
式中：Rit——混凝土实测强度推定值；
R——混凝土设计强度等级。 平均强度匀质系数：Kbm?
式中：Rim——混凝土测区平均换算强度值。 混凝土强度评定标准见表6.1-1。
混凝土强度评定标准
混凝土强度检测结果见表6.1-2。
6.2 混凝土保护层厚度检测结果
钢筋分布及保护层厚度采用电磁检测方法进行无损检测，检测混凝土保护层厚度时，根据设计施工资料，确定被测构件中钢筋的大致位置、走向和直径，并将仪器的钢筋直径参数设置为设计值。测试区选择表面比较光滑的区域，以便提高检测精度。
根据《公路桥梁承载能力检测评定规程》（JTG/T J21-2011），检测构件的混凝土保护层厚度平均值Dn应按下式计算：
式中：Dni——混凝土保护层厚度实测值，精确至0.1mm；
n——测点数。
检测构件的混凝土保护层厚度特征值Dne?Dn?KpSD 式中：SD——混凝土保护层厚度实测值标准差，精确至0.1mm；
(D)?n(D)n?nii?1n
K——判定系数，按表表6.3-1取用。
应根据检测构件的混凝土保护层厚度特征值Dne与设计值Dnd的比值，按表6.2-2的规定确定混凝土保护层厚度评定标度。
混凝土保护层厚度评定标准见表。6.2-2。
混凝土保护层厚度检测结果见表6.3-3。
钢筋保护层厚度检测结果汇总表
根据《公路桥梁承载能力检测评定规程》（JTG/T J21-2011）中钢筋保护层厚度各标度对结构钢筋耐久性的影响，由表6.2-3可知：牛腿保护层厚度测区最差评定标度为1，表明其对结构钢筋耐久性影响不显著；桥台前墙保护层厚度测区最差评定标度为1，表明对其结果钢筋耐久性影响不显著；主拱圈保护层厚度测区最差评定标度为2，表明其对结构钢筋耐久性有轻度影响。
·6.3 混凝土碳化检测结果
混凝土碳化深度采用在混凝土新鲜断面观察酸碱指示剂反应厚度的方法测定。根据《公路桥梁承载能力检测评定规程》（JTG/T J21-2011）的规定，本次碳化深度重点检测部位为在钢筋锈蚀点位评定时评为3～5的区域；为了进一步了解整个桥梁的碳化情况，另选择有代表性的主要构件进行碳化深度测试。
根据测区混凝土碳化深度平均值与测试钢筋保护层厚度平均值都比值，按表6.3-1的规定确定混凝土碳化评定深度。
混凝土碳化评定标准
混凝土碳化深度检测结果见表6.3-2。
可知，所测结构的混凝土碳化值均未超过2.50mm，使混凝土碳化评定均为1，表明混凝土碳化深度未达到钢筋位置，混凝土碳化状况良好。
范文七：第三章
预览：混凝土的强度是设计者和负责质量控制的工程师们坐看中的性质。在固体材料中，强度与孔隙率（孔隙的体积分数）在一般情况下是成反比关系的。像混凝土这样不是单相的材料，它的微观结构每一组成相的孔隙率都可能成为强度的限制因素。天然骨料的特点一般事致密而坚硬，所以水泥浆料基体以及粗骨料之间的界面过渡区的孔隙率常常决定着普通混凝土的强度。
水灰比是决定集体与表面过渡区孔隙率的重要组成因素，从而决定了混凝土的强度。还有一些因素比如压实和固化条件（水泥水化程度），骨料的粒径与矿物成分、外加剂的种类、湿度和样品形状、压力的种类和加载负荷的速率对混凝土的强度也有很大影响。本章节详细的分析不同因素对于混凝土强度的影响。由于单轴抗压强度已经作为混凝土常用的强度指标，与其他类型的强度指标一起在本章节进行讨论，如抗拉强度、抗折强度、和双轴强度之间的关系。
材料的强度指的是其抵抗外力不被破坏的能力大小。破坏有时会伴随着裂纹的出现。第二章酱紫，对普通混凝土微观结构的研究发现，混凝土不同于其它结构材料，在没有受到外力作用之前就存在这很多的微小裂纹。所以，在混凝土中，强度是与引起破坏的应力相关的，把混凝土所能抵抗的最大应定义为混凝土的强度。在抗拉实验中样品断裂算作被破坏。而在抗压测试中，即使表面没有可见裂纹，但是内部的裂纹使其不能承载更大应力的时候，就可以算作已经被破坏。
在混凝土设计和质量控制过程中，强度通常是一个呗限定的性质。这是因为与大多数其它性质相比，强度的测试相对比比较容易。而且，很多混凝土的其他性质，比如弹性模量、水密度或抗渗性，以及抵抗大气中的介质（包括侵蚀水）的作用等，都被认为要取决于强度，并可以由强度数据推理出来。如第一章所述，混凝土的抗压强度值要比其它类型的强度值高数倍，因此大多数混凝土构件在设计时候，都利用了该材料具有较高抗压强度的优点。尽管在实际结构中，大多数混凝土在两个方向或者更多方向收到压应力、剪应力和拉应力的复合作用，但是，单轴抗压试验在实验室中最容易进行，由标准单轴抗压试验测定的28d抗压强度已被广泛接受，作为混凝土的强度通用指标。
3.3 强度与孔隙率
一般情况，固体材料的孔隙率和强度成反比，对于简单的均质材料，可用式子3 - 1表达：
（3 - 1） 式中
S：为孔隙率为p是材料的抗压强度；
S0：孔隙率为零时的本征强度；
对于很多材料来说，S/ S0与孔隙率之间呈相同的曲线关系。例如，图3 - 1（a）的数据表示标准养护的水泥、蒸压养护的水泥和不同骨料的孔隙率与强度的关系。实际上，这种强度与孔隙率的关系适用于很多材料，如贴、熟石膏、烧结氧化铝、氧化锆等[图3-1（b）]
（a） 抗压强度/MPa
（b） 相对强度。锆、铁、熟石膏、烧结氧化铝
（c） 立方体强度/MPa。砂浆 配合比A、B、C
毛细管孔隙率（%）
孔隙率（%）
（a）标准养护水泥制品，蒸压养护水泥制品和不同骨料；
（b）铁、熟石膏、烧结氧化铝氧化锆；
（c）不同配比的硅酸盐水泥砂浆。
而且，孔隙率与强度之间的反比关系不仅局限与水泥制品，对很多材料和适用
Powers[1]这个人发现三种不同浆料的28d抗压强度fc 与胶—孔比相关，或者说，与体系中固相水化产物和总空间之比有关。
（3 - 2） 其中
a：材料孔隙率p为零是的本征强度
x：固孔比，或系统中固体的比值，因此x=1 – p
Powers的数据如图3 – 1（c）所示，他发现a=234MPa。图3 – 1中三条曲线的相似性，说明固体材料的强度—孔隙率关系具有普适性。
尽管硬化水泥浆或者砂浆的孔隙率与强度有关，但是混凝土的情况却并不简单。粗骨料和集体之间的界面过渡区中微裂纹的存在，使得混凝土更为复杂，无法用精确地强度—孔隙率关系来预测混凝土强度。然而，强度—孔隙率关系的普适性必须硬气重视，因为混凝土各项（包括界面过渡区）的孔隙率确实会限制强度。用常规的低孔隙率或高强度骨料配置的混凝土，其强度将由基体和界面过渡区的强度共同决定。
3.4 混凝土的破坏方式
像混凝土这样的材料，基体中含有形状不同、大小不一的空隙，界面过区存在微裂纹，因此在应力作用下的破坏方式非常复杂，而且随载荷类型的不同而变化。简单的惠顾一下破坏样本模型，有助于理解和控制影响混凝土强度的诸多因素。
典型的混凝土压缩破坏模型
单轴拉伸是，基体中裂纹的形成和发展所需能量相对较小，裂纹（包括界面过渡区的原生裂纹和基体中的新生裂纹）的快速扩展和联通，导致脆性破坏。受压时，由于基体中裂纹的形成和扩展需要更多的能量，破坏时表现的脆性较小。较为普遍的观点是，在单轴抗压试验中，中、低强度的混凝土在破坏应力的50%以前，基体不会产生裂纹；在此阶段称为剪切—黏结裂纹的稳定系统已在粗骨料周围存在。在更高应力水平时，裂纹在基体内产生，在其数量和大小随应力水平的提高而逐渐增大。最后，基体和界面过渡区的裂纹（剪切—黏结裂纹）联通起来，和载荷形成20°~30°方向形成破坏面，如图所示。
3.5 抗压强度及影响因素
混凝土所承受外加应力的能力不仅取决于应力种类，还取决于影响混凝土各相孔隙率不同因素的组合。这些因素包括混凝土混合物中各种原材料的性能和比例、压实程度和养护条件。从强度的角度来看，水灰比和孔隙率的关系无疑是最后总要的因素，因为它不依赖于其他因素，直接影响着水泥砂浆基体、粗骨料之间界面过渡区的孔隙率
直接测定混凝土各独立结构相（基体和界面过渡区）的孔隙率是不切实际的，因而也无法得到测试混凝土强度的精确模型。然而，人们经过长期研究，发现了许多有用的经验关系，为实际应用提供了很多有关影响抗压强度很多因素的简介信息。虽然混凝土对于外加应力的反应是不同因素交互作用的结果，但是为了便于理解，可以把这些因素分为三类分别进行讨论：材料特征与配合比；养护条件；
试验参数。
3.5.1 材料特性和配合比
制备混凝土混合物之前，首先需要选择满足设计强度的原材料及其配合比。混凝土配置材料的成分和性质在后面会有介绍，把一些有关的重要的混凝土强度的内容放在这里。则是强调很多配合比的设计参数是相互依赖的，无法将他们的影响分开。
1918年伊利诺斯大学刘易斯研究生的Duff Abrams 这个人通过大量试验发现水灰比与混凝土强度之间存在相互关系，即广为人知的Abrams水灰比定则，其烦比关系如下：
1、用统计方法评定混凝土强度
①混凝土的生产条件不能满足验收批划分的要求时
②前一检验期内的同一品种的混凝土没有足够的强度数据来确定验收批混凝土强度标准差时
由不少于10组的试件代表一个验收批，其强度同时符合下列要求
mfcu-λ1SFCu≥0.9 fcu,k
fcu,min≥ λ
当算出的SFCu小于SFCu≥0.06 fcu,k
则取SFCu=0.06 fcu,k
2、用非统计方法评定混凝土强度 mfcu≥1.15 fcu,k fcu,min≥0.95fcu,k
结构实体检验时同条件养护试块用统计方法评定时，平均值和最小值乘1.1系数。
3、调整混凝土施工配合比 例：
某工程混凝土强度的验收示例：假定该工程有12组试块混凝土社戏强度等级为C20，按施工组织设计规定用统计方法评定。12组试块的强度代表值如下（MPa）：18.2、20.0、24.3、19.5、21.1、23.4、22.5、24.3、22.3、24.7、19.2、
（ 合格判定系数?1?1.70
经查试验报告，其养护、取样、试压、龄期、配合比等基本相同，符合GJ107-87标准规定和验收批划分要求，评定计算如下：
18.2?20.0?24.3?19.5?21.1?23.4?22.5?24.3?22.3?24.7?19.2?24.0
?21.96MPa 12
?20.02 ?24.32?19.52????????24.02-12?21.962
mfcu??1Sfcu?21.96?1.7?2.268?18.1MPa
0.9fcu,k?0.9?20?18MPa
mfcu??1Sfcu?0.9fcu,k
fcu,min??2fcu,k
fcu,min?18.2??2fcu,k?18MPa
通过计算混凝土强度符合要求
某工程混凝土楼板设计强度等级为C20，一个验收批中混凝土标准养护试块为10组，试块取样、试压等符合国家验收规范的有关规定，各组试块的强度代表值分别为（MPa）：20.5、19.4、21.4、22.5、20.8、20.5、20.5、20.1、20.2、21.3。
计算并评定（λ1=1.70；λ2=0.90）： 1、平均值mfcu=（
B、20.72 C、21.29
2、最小值fcu,min=（ A
B、20.1 C、20.2
3、标准差Sfcu=（
D、由于Sfcu小于0.06 fcu,k，取1.20
4、适用公式：平均值：（
A、mfcu-λ1Sfcu≥0.9fcu B、mfcu×1.1-λ1Sfcu≥0.9fcu,k
C、mfcu≥1.15fcu,k
D、mfcu×1.05-λ1Sfcu≥0.9fcu,k
5、适用公式：最小值：（
A、fcu,min≥λ2fcu,k
B、fcu,min×1.1≥ λ2fcu,k
C、mfcu≥0.95fcu,k
D、fcu,min×1.05≥λ2fcu,k
6、平均值mfcu（
A、符合要求
B、不符合要求
7、最小值fcu,min（
A、符合要求
B、不符合要求
8、综合评定混凝土强度（
B、不合格 例：
四.某工程混凝土楼板设计强度等级为C30，一个验收批
中混凝土标准养护试块为10组，试块取样、试压等符合国家验收规范的有关规定，各组试块的强度代表值分别为（MPa）：32.9、33.8、30.4、28.7、31.7、29.0、29.7、28.9、35.1、35.2。
计算并评定（λ1=1.70；λ2=0.90）： 1、平均值mfcu=（
D2、最小值fcu,min=（
D3、标准差Sfcu=（
C小于0.06 fcu,k，取1.20 4、适用公式：平均值：（
A、mfcu-λ1Sfcu≥0.9fcu,k
Bλ1Sfcu≥0.9fcu,k
C、mfcu≥1.15fcu,k
Dλ1Sfcu≥0.9fcu,k 5、适用公式：最小值：（ A ）
A、fcu,min≥λ2fcu,k
B、31.54 、33.49 、28.9 、29.7 、2.565 、由于Sfcu、mfcu×1.1-、mfcu×1.05-、fcu,min
×1.1≥ λ2fcu,k
C、mfcu≥0.95fcu,k
D、fcu,min×1.05≥λ2fcu,k
6、平均值mfcu（
A、符合要求
B、不符合要求
7、最小值fcu,min（
A、符合要求
B、不符合要求
8、综合评定混凝土强度（
四.某工程钢筋混凝土梁板设计强度等级为C30，一个验收批中混凝土标准养护试块为10组，试块取样、试压等符合国家验收规范的有关规定，各组试块的强度代表值分别为（MPa）：32.9、31.8、30.4、28.7、29.7、32.0、34.7、28.9、34.1、35.2。
计算并评定（λ1=1.70；λ2=0.90）： 1、平均值mfcu=（
D、33.49 2、最小值fcu,min=（
B、28.9 C、29.7
D、30.4 3、标准差Sfcu=（
C小于0.06 fcu,k，取1.20 4、适用公式：平均值：（
A、mfcu-λ1Sfcu≥0.9fcu,k
Bλ1Sfcu≥0.9fcu,k
C、mfcu≥1.15fcu,k
Dλ1Sfcu≥0.9fcu,k 5、适用公式：最小值：（ A ）
A、fcu,min≥λ2fcu,k
B×1.1≥ λ2fcu,k
C、mfcu≥0.95fcu,k
D×1.05≥λ2fcu,k
6、平均值mfcu（
A、符合要求
7、最小值fcu,min（
、2.309 、由于Sfcu、mfcu×1.1-、mfcu×1.05-、fcu,min、fcu,min、不符
A、符合要求
B、不符合要求
8、综合评定混凝土强度（
2、不合格 例：
某工程混凝土结构设计强度等级为C25，结构实体检验留置的同条件养护试块为10组，试块取样、试压等符合国家验收规范的有关规定，各组试块的强度代表值分别为（MPa）：23.5、20.6、25.4、26.5、23.8、25.3、24.5、27.1、23.2、22.3。
计算并评定（λ1=1.70；λ2=0.90）： 1、平均值mfcu=（
B、23.22 C、25.22
2、最小值fcu,min=（ A
B、23.2 C、23.25
D、23.8 3、标准差Sfcu=（
B、1.962 C、2.226
D、2.325 4、适用公式：平均值：（
A、mfcu-λ1Sfcu≥0.9fcu,k
B、mfcu×1.1-
λ1Sfcu≥0.9fcu,k
C、mfcu≥1.15fcu,k
D、mfcu×1.05-λ1Sfcu≥0.9fcu,k 5、适用公式：最小值：（
A、fcu,min≥λ2fcu,k
B、fcu,min×1.1≥ λ2fcu,k
C、mfcu≥0.95fcu,k
D×1.05≥λ2fcu,k
6、平均值mfcu（
）A、符合要求
7、最小值fcu,min（
A、符合要求
8、综合评定混凝土强度（
、fcu,min、不符、不符、不合格
范文九：.1 混凝土
4.1.1 混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值确定。立方体抗压强度标准值系指按标准方法制作、养护的边长为 150mm 的立方体试件，在 28d 或设计规定龄期以标准试验方法测得的具有 95％保证率的抗压强度值。
4.1.2 素混凝土结构的混凝土强度等级不应低于 C15；钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于 C20；当采用强度级别 400MPa 及以上的钢筋时，混凝土强度等级不应低于 C25。
预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于 C40，且不应低于 C30。
承受重复荷载的钢筋混凝土构件，混凝土强度等级不应低于 C30。
4.1.3 混凝土轴心抗压强度的标准值 fck 应按表 4.1.3-1 采用；轴心抗拉强度的标准值 ftk 应按表 4.1.3-2 采用。
表 4.1.3-1
混凝土轴心抗压强度标准值（N/mm2）
表 4.1.3-2
混凝土轴心
抗拉强度标准值（N/mm2）
4.1.4 混凝土轴心抗压强度的设计值 fc 应按表 4.1.4-1 采用；轴心抗拉强度的设计值 ft 应按表 4.1.4-2 采用。
表 4.1.4-1
混凝土轴心抗压强度设计值（N/mm2）
表 4.1.4-2
混凝土轴心抗拉强度设计值（N/mm2）
混凝土受压和受拉的弹性模量 Ec 应按表 4.1.5 采用。
混凝土的剪切变形模量 Gc 可按相应弹性模量值的 40％ 倍采用。
混凝土泊松比 νc 可采用 0.20。
混凝土的弹性模量（
X104N/mm2）
注：1 当有可靠试验时，弹性模量可根据实测数据确定；
2 当混凝土中掺有大量矿物掺合料时，弹性模量可按规定龄期根据实测数据确定。
混凝土轴心抗压疲劳强度设计值 fcf 、混凝土轴心抗拉疲劳强度设计值 ftf 应分别按表 4.1.4-1、表 4.1.4-2 中的强度设计值乘疲劳强度修正系数 γρ 确定。混凝土受压或受拉疲劳强度修正系数 γρ 应根据疲劳应力比值 ρcf 分别按表 4.1.6-1、4.1.6-2 采用；当混凝土承受拉－压疲劳应力作用时，疲劳强度修正系数 γρ 均取 0.60。
疲劳应力比值 ρcf 应按下列公式计算：
式中 σfc,min、σfc,max——构件疲劳验算时，截面同一纤维上混凝土 的最小应力、最大应力。
表 4.1.6-1
混凝土受压疲劳强度修正系数 γρ
表 4.1.6-2
混凝土受拉疲劳强度修正系数 γρ
注：直接承受疲劳荷载的混凝土构件，当采用蒸气养护时，养护温度不宜高于 60℃。
4.1.7 混凝土疲劳变形模量 Ecf 应按表 4.1.7 采用。
混凝土的疲劳变形模量（X104N/mm2）
4.1.8 当温度在 0℃ 到 100℃ 范围内时，混凝土的热工参数可按下列规定取值：
线膨胀系数 αc：1X10-5/℃；
导热系数 λ：10.6kJ/（m·h·℃）；
比热 c：0.96kJ/（kg·℃）。
某个混凝土构件，设计强度等级C30。共有三组混凝土试块，强度代表值分别为fcu,1=38.6； fcu,2=34.3； fcu,3=29.0，请评定该构件混凝土强度是否合格
☆非统计方法列式计算，按非统计方法评定混凝土强度时，其所保留强度应同时满足下列要求：
mfcu≥1.15fcu,k
fcu,min≥0.95fcu,k
其中fcu,k为混凝土立方体抗压强度标准值
fcu,min为同一验收批混凝土立方体抗压强度的最小值
mfcu为同一验收批混凝土立方体抗压强度的平均值
fcu,k=30Mpa
fcu,min= fcu,3=29.0 Mpa
mfcu=（fcu,1＋ fcu,2 ＋fcu,3）÷3
mfcu=34.0Mpa＜1.15 fcu,k=34.5Mpa 不满足
fcu,min= fcu,3=29.0 Mpa＞0.95 fcu,k=28.5 满足
结论：该构件混凝土评定不合格
其中C30表示混凝土抗压强度标准值
fcu,1=38.6； fcu,2=34.3； fcu,3=29.0就是代表值
fcu,i——第i组混凝土试件的立方体抗压强度值（N/m㎡）
☆混凝土强度代表值的确定，应符合下列规定：
一、取三个试件强度的算术平均值作为每组试件的强度代表值；
二、当一组试件中强度的最大值或最小值与中间值之差超过中间值的15%时，取中间值作为该组试件的强度代表值；
三、当一组试件中强度的最大值和最小值与中间值之差均超过中间值的15%时，该组试件的强度不应作为评定的依据。
☆何谓混凝土立方体抗压强度标准值？
是指按标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件，在28天龄期，用标准试验方法测得得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%。
某个混凝土构件，设计强度等级C30。共有三组混凝土试块，强度代表值分别为fcu,1=38.6；
fcu,2=34.3； fcu,3=29.0，请评定该构件混凝土强度是否合格
☆非统计方法列式计算，按非统计方法评定混凝土强度时，其所保留强度应同时满足下列要求：
mfcu≥1.15fcu,k
fcu,min≥0.95fcu,k
其中fcu,k为混凝土立方体抗压强度标准值
fcu,min为同一验收批混凝土立方体抗压强度的最小值
mfcu为同一验收批混凝土立方体抗压强度的平均值
fcu,k=30Mpa
fcu,min= fcu,3=29.0 Mpa
mfcu=（fcu,1＋ fcu,2 ＋fcu,3）÷3
mfcu=34.0Mpa＜1.15 fcu,k=34.5Mpa 不满足
fcu,min= fcu,3=29.0 Mpa＞0.95 fcu,k=28.5 满足
结论：该构件混凝土评定不合格
其中C30表示混凝土抗压强度标准值
fcu,1=38.6； fcu,2=34.3； fcu,3=29.0就是代表值
fcu,i——第i组混凝土试件的立方体抗压强度值（N/m㎡）
☆混凝土强度代表值的确定，应符合下列规定：
一、取三个试件强度的算术平均值作为每组试件的强度代表值；
二、当一组试件中强度的最大值或最小值与中间值之差超过中间值的15%时，取中间值作为该组试件的强
度代表值；
三、当一组试件中强度的最大值和最小值与中间值之差均超过中间值的15%时，该组试件的强度不应作为
评定的依据。
☆何谓混凝土立方体抗压强度标准值？
是指按标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件，在28天龄期，用标准试验方法测得得抗压强
度总体分布中的一个值，强度低于该值的百分率不超过5%。