《混凝土耐久性》教案_混凝土和易性教案

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第一章 混凝土的耐久性概述

第一节 混凝土的强度

一、本节主要内容

混凝土的强度类型、混凝土强度影响因素及改善措施。

二、本节重点内容

混凝土的强度影响因素

三、本节难点内容

混凝土强度及影响因素

四、讲授内容：

1.混凝土耐久性的重要性 1.1混凝土耐久性的定义

混凝土结构在自然环境、使用环境及材料内部因素作用下，在设计要求的目标使用期内，不需要花费大量资金加固处理而保持其安全、使用功能和外观要求的能力。

混凝土在实际使用条件下抵抗各种破坏因素作用，长期保持强度和外观完整性的能力。1.2 混凝土耐久性重要性

 保证混凝土构筑物运行的安全性  延长混凝土构筑物的服役寿命  节约混凝土构筑物维护成本  节约自然资源，减少消耗  改善人类居住的环境条件 1.3混凝土性能劣化的模式  组成改变

 体积膨胀、裂缝  表面开裂  表面剥落  溶蚀  磨损  结构酥松  承载力下降  弹性模量降低  质量损失  体积增长 2.混凝土的强度

2.1混凝土结构特征和受力破坏过程

2.2 混凝土的强度类型

混凝土的强度是指混凝土试件达到破坏极限的应力最大值。

 抗压强度  抗拉强度  抗弯强度  抗剪强度（1）抗压强度

砼强度等级按立方体抗压强度标准值划分

立方体抗压强度

fcu

强度等级

根据立方体抗压强度标准值，普通砼划分为12个强度等级：C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60 C30：立方体抗压强度标准值为30MPa的砼

注：C60及以上称为高强混凝土 轴心抗压强度 fcp

 150mm×150mm×300mm棱柱体  试验表明：在立方抗压强度 fcu=10～55 Mpa 的范围内，轴心抗压强度 fcp 与 fcu 之比约为0.70～0.80。 轴心抗压强度意义

 混凝土的立方体抗压强度只是评定强度等级的一个标志，它不能直接用来作为结构设计的依据。

 为了符合工程实际，在结构设计中混凝土受压构件的计算采用混凝土的轴心抗压强度。 在进行弹性模量、徐变等项试验时需先进行轴心抗压强度试验以定出试验所必须的参数。

2.3影响混凝土强度的因素  水泥强度  水胶比  骨料

 混凝土工艺  测试条件

 外加剂、掺和料（1）水泥强度

在配合比相同条件下，所用水泥强度愈高，水泥石的强度以及它与集料间的粘结强度也愈大，进而制成的混凝土强度也愈高。（2）水胶比

水灰比定则：当用同一种水泥（品种及强度相同）时，砼强度主要决定于水灰比W/C。水泥水化时所需的结合水，一般只占水泥质量的23％左右，但砼拌合物加水量约为水泥质量的40％～70％。（3）骨料

碎石表面粗糙，水泥石与其表面粘结强度较大；卵石表面光滑，粘结力小：在水泥强度和水灰比相同条件下，碎石砼强度往往高于卵石砼强度。

粗骨料级配良好，用量及砂率适当，能组成密集的骨架：不仅使水泥浆数量相对减小，而且骨料的骨架作用充分，砼强度有所提高。（4）混凝土工艺

 施工工艺：搅拌机类型、搅拌时间、振动方式  养护制度：温度、湿度  养护龄期

养护温度较低，早期强度较低；反之，温度较高，早期强度较高，但对后期强度有不利影响。潮湿的环境有利于水泥水化，促进强度增长，故混凝土需潮湿环境养护。蒸汽养护——

将混凝土放在温度低于100℃的常压蒸汽中进行养护。一般混凝土经过16～20h蒸汽养护，强度可达正常条件下养护28d强度的70％～80％。

蒸汽养护最适于掺活性混合材料的矿渣水泥、火山灰水泥及粉煤灰水泥制备的混凝土。（5）测试条件

 试验条件不同，会影响混砼强度的试验值。

 实践证明，即使砼原材料、配合比、工艺条件完全相同，但因试验条件不同，所得的强度试验结果差异很大。

2.4 提高混凝土强度的措施       1.采用强度等级高的水泥； 2.采用低水灰比；

3.采用有害杂质少、级配良好、颗粒适当的骨料和合理的砂率； 4.采用合理的机械搅拌、振捣工艺；

5.保持合理的养护温度和一定的湿度，可能的情况下采用湿热养护； 6.掺入合适的混凝土外加剂和掺和料。