混凝土组成成份对混凝土性能的影响

混凝土组成成份对混凝土性能的影响

建国以来,我国水泥和混凝土工业发展迅速,水泥产量从1949年的66万t,到2006年年产量达13. 7亿t,占世界水泥生产总量50%左右。20世纪50年代我国混凝土设计强度为15MPa, 20世纪70年代平均强度为20MPa, 20世纪80年代平均强度已达25～30MPa,近年来大量使用的混凝土设计强度已达30～40MPa, C50以上高强度混凝土已大量用于预制构件,高层建筑和大跨度桥梁中,这是混凝土技术进步的重要标志。长期以来,水泥、混凝土、混凝土构件和工程结构被划分属于不同学科,在不同领域的不同层次进行研究,在工程上也分属不同行业,实际上,水泥、特别是混凝土,是一种复杂的、非均质的多相体,水泥浆体、混凝土、以至钢筋混凝土结构的行为都不能用其中各组分单个行为的简单叠加来表征。例于在混凝土中掺入硅灰时,混凝土的强度随硅灰的掺量而提高;但在水泥中,水泥强度并不随硅灰的掺量而变化,这说明混凝土的行为并不取决于水泥单独的性质和行为。在过去,在各个层次分离的情况下,本应是整体的水泥—混凝土—工程结构,由于分属不同领域,造成工程技术人员“隔行”,会出现矛盾而影响工程质量和混凝土技术的进步。例如,随着建设的发展,工程结构设计人员要求提高混凝土强度,提高混凝土强度则要求水泥提高标高;而不懂混凝土的结构设计人员并不知道混凝土的强度是怎样提高的;而混凝土的生产者也不了解水泥标高的提高是采取了什么措施,而这些措施反过来会对混凝土的其他性能和工程有什么影响;水泥的生产者并不了解混凝土技术的发展,不知道水泥的性质如何与混凝土技术相适应;结果导致发生使用外加剂的混凝土流变性能的问题,大体积混凝土的温度应力问题,收缩开裂的问题,混凝土的长期性能问题等。因此,混凝土工程技术人员不仅要了解水泥除强度以外的各种物理力学性能,而且要增加一些水泥组成和工艺的知识,还应了解施工的知识和结构、构造的知识,反之,结构工程设计和施工技术人员必须深化水泥、混凝土的知识,才能知道如何对水泥提出全面而正确的要求,并正确使用混凝土。业主,工程监理人员也要懂得水泥、砂石、外加剂等原材料的何种组合和性质对混凝土有何影响,以提高混凝土的性能,降低混凝土的成本,促进混凝土技术的健康发展。

近年来,建设工程的业主、施工、监理和设计对混凝土工程质量仅要求和注重强度,而忽视了混凝土结构的耐久性,在实践中只将强度作为混凝土质量要求和验收标准备。有些施工单位反映“混凝土一上C40就开裂”。其原因很复杂,涉及多方面,仅技术而言,施工质量控制(施工管理技术水平,施工人员素质) ,混凝土的原材料和配合比是影响工程质量的重要因素。

1 混凝土配合比设计

混凝土配合比是进行生产的依据,直接关系到混凝土的性能和生产成本,是混凝土质量控制的核心部分。混凝土配合比设计目标值应为: ① 具有较高的强度指标满足设计强度要求; ② 具有较好的流动性,易于施工; ③体积稳定性好; ④高度的耐久性; ⑤较好的原材料组合,达到材料成本最低化。确定混凝土的配合比设计应紧紧围绕这5个目标值,根据结构设计强度等级、混凝土的耐久性、及工程的结构部位、运输距离、施工方式等来确定原材料的品种、规格及拌合物的坍落度等性能。混凝土的配合比计算,一般先利用相关的混凝土强与水灰比的关系式计算出水灰比,然后根据经验,有关资料选定每1 m3 混凝土的用水量,胶凝材料用量,然后根据混凝土的工作性能要求确定砂率,外加剂掺量,确定粗骨料的用量,最后通过试配确定生产的配合比。在实际生产实践中,由于整个计算、试配过程基本以强度作为主要控制指标,加上部分试验人员对混凝土的用水量,胶凝材料用量,砂率、粗骨料用量及外加剂等对混凝土的强度、耐久性的影响关系认识不足,片面以加大胶凝材料(水泥)的用量以提高混凝土强度,最后试配不出最经济合理的配合比来指导生产。

下面就某项目2个施工单位预制50 m T梁的C50施工配合比进行比较。两单位均采用同品牌P. 042. 5级水泥,相同料厂生产的碎石与机制砂,相同掺量(1% )的同种高效减水剂,试配结果见表1。

经比较乙单位试配出混凝土性能比甲单位好,每1 m3 混凝土的成本要比甲单位低,且预制T梁的混凝土外观质量比甲单位好。

2 胶凝材料的控制

2. 1 我国水泥标准修订的影响

20多年来,我国水泥标准进行过3次修订。第1次修订的标准于1979年7月开始实施,第2次修订19 92年开始逐步实施,第3次修订1999年开始实施。水泥标准的修订,促进我国水泥生产工艺的改进和产品质量的提高,通过对标准修订,增加了熟料中C3 S和C3A的含量,水泥细度从比表面积平均300 m2 /kg增加到平均330 m2 /kg, 提高了水泥强度,尤其是早期强度,导致水泥的水化速率过快、水化热大、早期强度发展过快过高、混凝土的微观结构不良、收缩大、抗裂性下降、抗腐蚀性差,同时使水泥与相同高效减水剂的相容性变差。实践表明,早期强度很高的混凝土,有些在14 d以后强度几乎不再增长,长期强度甚至还可能倒缩。水泥中C3A 的3 d水化热量分别约为C3 S的3. 7倍和C2 S的17. 7倍, 7 d水化热量分别约为C 3 S的7倍和C2 S的37倍; C3A的收缩率大约是C3 S和C2 S的3倍。

2. 2 水泥强度等级的选择

混凝土的强度主要由水泥浆的强度、水泥浆与骨料界面的粘结强度、骨料颗粒强度决定。水泥浆将骨料牢固地粘结成整体,而水泥浆的强度取决于水泥的强度等级,因此,合理选择水泥的强度等级非常重要。研究表明,等级越高的水泥越易获得更高的强度,但其强度增长不与水泥抗压强度的增长成正比,当水泥的强度等级过高于混凝土设计强度等级时,水泥用量小,拌合物松散,粘性差,反之过低时,水泥用量过多,混凝土拌合物粘聚力大,成团,不便浇注,不经济,且过大的水泥用量也可能引起混凝土在水化初期出现塑性裂缝以及收缩量的增加。

2. 3 水胶比的控制

为使混凝土有较高的强度,就要减少硬化水泥浆体中的毛细孔隙,改善水化产物的结构,提高水泥石的结构强度,特别是骨料界面上的硬化浆体的结构强度,在水胶化较高的普通混凝土中,拌料内大量水份加大了水泥颗粒间的距离,硬化后留下大量毛细孔隙,拌料中过量的水份还有集结在粗骨料表面特别是底面的倾向,水泥石的结构强度因此也不可能很高,而硅酸盐水泥的主要水化产物是水化硅酸钙与氢氧化钙,氢氧化钙为强度较低的六角片状结晶,更使粗骨料界面成为混凝土中的薄弱环节,所以降低混凝土的水胶化和用水量是提高混凝土强度的重要环节。但混凝土获得较好的流动性需要较多的拌合水,由于水泥置于水中后会产生絮凝作用并禁闭部分自由水份,太多的拌合水不但增加了内部孔隙率,形成各种介质侵入的通道,而且由于导致的早期与后期的高收缩率很容易造成裂缝,这对混凝土的耐久性极为不利,而高效减水剂具有高度分散水泥颗粒.消隙絮凝的作用,解决了降低水胶化和用水量与提高和保证拌合料工作度之间的矛盾,提高了

水泥石的密实性和混凝土的体积稳定性,改善了混凝土的耐久性,能够提高混凝土强度20%左右,同时能够节约水泥用量,降低生产成本,具有明显的经济效益。

改善胶凝材料粉体颗粒的级配也是减少混凝土中毛细孔隙的一种途径,目前混凝土工程中应用较多的

细掺合料有: 硅粉、矿粉、粉煤灰等,细掺合料能很好地填充水泥在凝结和硬化过程中形成的空隙,改善水泥的微孔结构,改善水泥石与骨料之间的界面结构,使混凝土更加密实。细掺合料在氢氧化钙的激发下具有一定的活性,能与水泥水化产物薄弱结晶氢氧化钙起反应,生成水化硅酸钙,并能使水泥水化产物氢氧化钙

的结晶变得细小,从根本上改善混凝土的微观结构性能,与骨料界面性能,使混凝土的强度和耐久性得到显

著的提高。

工程实践证明,在相同材料和工艺条件下,混凝土强度取决于水胶比,即混凝土强度随水胶比增大而降低,这就是水胶比定则,但是有些技术员和操作工对现场加水破坏混凝土耐久性、和易性认识不足,以为用水稀释拌合物,增大坍落度便于搅拌、泵送、浇筑,殊不知,合理水胶比每增加0. 05,混凝土强度就可能下降1 0MPa,另外,搅拌好的混凝土是水与水泥,水泥浆与石子,砂浆与石子之间彼此包裹和填充的混合结构,向其

加水,会加剧混凝土的离析和泌水,影响硬化后混凝土强度和耐久性,同时会造成混凝土泵送、浇筑过程胀模、跑浆现象,从而产生蜂窝、麻面、露筋等质量问题。

3 骨料的质量控制

粗细骨料作为混凝土的重要组成部分,占其质量的3 /4左右,骨料构成的骨架提高了混凝土的密实性,减少了荷载作用下的变形,同时水泥石硬化收缩产生的不均匀的收缩变形而产生内应力,会导致裂缝,而骨

料能够制约水泥石的收缩,使混凝土具有较好的体积稳定性。同时骨料比胶凝材料等其他组成材料便宜很多,这也是混凝土比较便宜的一个重要原因。为了使骨料的技术及经济作用能够充分发挥,骨料应满足: 致密、坚硬、无有害物质和具有较小的粒间空隙和表面积,即: 粒形好、等径状颗粒多、针片状颗粒少、级配好。

3. 1 骨料强度

混凝土的强度一定程度上取决于水泥与骨料的的砂率都会影响拌合物的和易性,同时砂的细度模数也

直接关系到砂率的选择,为获得相同的和易性,随砂的细度模数降低,砂率也相应降低,在保证和易性前提下,应尽量选用小的砂率,以减少水泥的用量,降低成本。

4 混凝土的可持续发展与砂石材料危机

可持续发展是以保护资源和环境以及节省能源为前提的。混凝土中的砂石料占总量的70%以上,砂石的生产和质量也影响到混凝土能否可持续发展的问题。

在混凝土的各种原材料中,长期以来人们只重视水泥的质量,而忽视砂石的质量,由于砂石原料来源广

泛易得,生产工艺简单,价格低廉而长期不受重视,被认为是一种取之不尽的材料而随意浪费。近年来,由于国家加大对基础设施的投入,混凝土用量猛增,对砂石的需求大大增加,因而出现大量不具规模的作坊或私

人采石场,采用安全措施很差的落后的破碎机破碎石料,采用这种工艺,强度越高的岩石针片颗粒越多,粒径越小针片状颗粒越多,为保证针片状颗粒总量不超标,几乎都将10 mm以下颗粒筛除,因此,石子生产过程中资源浪费严重,而且质量越来越差。砂子的开采更加无序,滥采滥用的结果,使一些建设项目越来越买不到混凝土所需级配良好的粗砂,用现有的砂石必须增加胶凝材料和高效减水剂掺量来满足拌合物流动性要求,不仅不经济,而且使混凝土弹性模量降低,收缩增大,从而影响耐久性。

节约资源一方面需要科学开采,只有使砂石的生产集约化,达到一定规模,才有力量改造落后的生产工艺,进行科学的质量控制和管理以及下脚的综合利用。另一方面还需科学使用,这需要我们纠正一些观念,倒如对粗骨料,若控制了风化(软弱)颗粒,含混(细粉)量和其他杂质含量,对强度不必要求太高,若破碎后的粒形好,等径状颗粒多,针片颗粒少,对混凝土强度影响小、而粗骨料的粒形对混凝土的性能尤其是施工性影响较为重要,放宽对粗骨料强度的要求,可扩大粗骨料的可用资源,减少加工过程中的浪费,同时可提高粗骨料的总体质量,解决砂石料危机,保证混凝土的可持续发展。

5 结语

1981年[英]悉尼·明德斯( Sianey Mrndes) ,[美]J·费朗西斯·杨( J ·Erancis·Young) ,在合著《混凝土》一书首页上写道“混凝土已经成为现代社会的基础,在日常生活中几乎各个方面都直接或间接地涉及到混凝土”。随着混凝土的广泛应用,通过对混凝土原材料品种、用量及品质对混凝土的技术经济性能的影响分析,加深对混凝土宏观技术、经济性与其组成成份的内在关系的认识,有利于工程技术人员在混凝土配合设计与混凝土生产时做到技术先进、性能良好、经济合理。

混凝土结构材料的力学性能(精)

第一章混凝土结构材料的力学性能 一、钢筋的品种、等级 我国在钢筋混凝土结构中目前通用的为普通钢筋，按化学成分的不同，分有碳素结构钢和普通低合金钢两类。 按照我国《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）的规定，在钢筋混凝土结构中所用的国产普通钢筋有以下四种级别： （1）HPB235（Q235）：即热轧光面钢筋（Hotrolled Plain Steel bars）235级； （2）HRB335（20MnSi）：即热轧带肋钢筋（Hotrolled Ribbed Steel bars）335级； （3）HRB400（20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi）：即热轧带肋钢筋（Hotrolled Ribbed Steel bars）400级； （4）RRB400（K20MnSi）：即余热处理钢筋（Remained heat treatment Ribbed Steel bars）400级。 在上述四种级别钢筋中，除HPB235级为光面钢筋外，其他三级为带肋钢筋。 目前我国生产的上述普通钢筋，其性能和使用特点为： 1．HPB235级钢筋 是一种低碳钢（通称I级钢筋）。强度较低，外形光圆钢筋（图1-1），它与混凝土的粘结强度较低，主要用作板的受力钢筋、箍筋以及构造钢筋。 2．HRB335级钢筋 低合金钢（通称Ⅱ级钢筋）。为增加钢筋与混凝土之间的粘结力，表面轧制成外形为等高肋（螺纹），现在生产的外形均为月牙肋（图1-1）。是我国钢筋混凝土结构构件钢筋用材最主要品种之一。 3．HRB400级钢筋 低合金钢（通称新Ⅲ级钢筋），外形为月牙肋，表面有“3”的标志，有足够的塑性和良好的焊接性能，主要用于大中型钢筋混凝土结构和高强混凝土结构构件的受力钢筋，是我国今后钢筋混凝土结构构件受力钢筋用材最主要品种之一。 4．RRB400级钢筋 是用HRB335级钢筋（即20MnSi）经热轧后，余热处理的钢筋。这种钢筋强度较高，有足够塑性和韧性，但当采用闪光对焊时，强度有不同程度的降低，即塑性和可焊性较差，使用时应加以注意。这种钢筋一般经冷拉后作预应力钢筋。

浅谈影响型钢混凝土结构抗震性能的因素

浅谈影响型钢混凝土结构抗震性能的因素 浅谈影响型钢混凝土结构抗震性能的因素 摘要：由于型钢混凝土具有刚度大，防火、防腐性能好及重量轻、延性好等优点，因此在土木工程中具有广阔的应用前景。从抗震性能来讲，型钢混凝土结构适用于抗震烈度为6度至9度的多层、高层和一般构筑物。本文总结出了影响型钢混凝土结构抗震性能的六大因素：轴压比、剪跨比、型钢含量和型钢形式、 配箍率、混凝土强度、型钢的锚固形式。 关键字：型钢混凝土；轴压比；剪跨比；配箍率；型钢的锚固形式 中图分类号：TU528文献标识码： A 文章编号： 型钢混凝土组合结构是一种优于钢结构和钢筋混凝土结构的新 型结构，它分别继承了钢结构和钢筋混凝土结构的优点，克服了两者的缺点而产生的一种新型结构体系。型钢混凝土结构充分利用钢（抗拉性能好）和混凝土（抗压性能好）的特点，按照最佳几何尺寸，组成最优的组合构件，这种组合构件具有刚度大的特点，与钢结构相比，防火、防腐性能好，具有较大的抗扭和抗倾覆能力，而且，与钢筋混凝土结构相比，具有重量轻，构件延性好，增加净空高度和使用面积，同时缩短施工期，节约模板，特别是在高层和超高层建筑及桥梁结构中使用组合构件，更加体现了它的承载能力高和能克服混凝土结构施工困难的特点。 由于型钢混凝土结构具有上述特点，因此在土木工程中具有广阔的应用前景。从抗震角度来讲，型钢混凝土结构适用于抗震烈度为6度至9度的多层、高层和一般构筑物。 通过实验，总结出了影响型钢混凝土抗震性能的主要因素为： 1、轴压比 实验和工程实践表明，轴压比是影响型钢混凝土偏心受压构件破坏形式、延性、变形能力和抗震性能的最重要因素。当轴压比超过一定限值时，无论配箍率如何提高，框架柱的延性都不能得到明显改善，

混凝土的技术性能

混凝土的技术性能 1)混凝土拌合物的和易性 2)混凝土的强度 3)混凝土的变形性能 4)混凝土的耐久性 影响混凝土强度的因素主要有原材料及生产工艺方面的因素。 原材料方面的因素包括： 1)水泥强度与水灰比 2)骨料的种类、质量和数量 3)外加剂 4)掺合料 生产工艺方面的因素包括： 1)搅拌与振捣 2)养护的温度和湿度 3)龄期 混凝土的耐久性 1)抗渗性 2)抗冻性 3)抗侵蚀性 4)混凝土的碳化（中性化） 5)碱骨料反应 混凝土外加剂的主要功能包括： 1)改善混凝土或砂浆拌合物施工时的和易性； 2)提高混凝土或砂浆的强度及其他物理力学性能； 3)节约水泥或代替特种水泥； 4)加速混凝土或砂浆的早期强度发展； 5)调节混凝土或砂浆的凝结硬化速度； 6)调节混凝土或砂浆的含气量； 7)降低水泥初期水化热或延缓水化放热； 8)改善拌合物的泌水性； 9)提高混凝土或砂浆耐各种侵蚀性盐类的腐蚀性； 10)减弱碱骨料反应； 11)改善混凝土或砂浆的毛细孔结构； 12)改善混凝土的泵送性； 13)提高钢筋的抗锈蚀能力； 14)提高骨料与砂浆界面的粘结力，提高钢筋与混凝土的 握裹力； 15)提高新老混凝土界面的粘结力等。 按外加剂的主要使用功能分为以下四类： 1)改善混凝土拌合物流变性能的外加剂。包括各种减 水剂、引气剂和泵送剂等。 2)调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂。包括混凝 剂、早强剂和速凝剂等 3)改善混凝土耐久性的外加剂。包括引气剂、防水剂和 阻锈剂等。 4)改善混凝土其他性能的外加剂。包括膨胀剂、防冻剂、 着色剂等。 外加剂的适用范围 1)混凝土中掺入减水剂，若不减少拌合用水量，能显 著提高拌合物的流动性；当减少水而不减少水泥时，可提高混凝土强度；若减水的同时适当减少水泥用 量，则可节约水泥。同时，混凝土的耐久性也能得到显著改善。 2)早强剂可加速混凝土硬化和早期强度发展，缩短养 护周期，加快施工进度，提高模板周转率。多用于冬 期施工或紧急抢修工程。 3)缓凝剂主要用于高温季节混凝土、大体积混凝土、 泵送与滑模方法施工以及远距离运输的商品混凝土 等，不宜用于日最低气温5℃以下施工的混凝土，也 不宜用于有早强要求的混凝土和蒸汽养护的混凝 土。缓凝剂的水泥品种适应性十分明显，不同品种水 泥的缓凝效果不相同，甚至会出现相反的效果。因此，使用前必须进行试验，检测其混凝效果。 4)引气剂是在搅拌混凝土过程中能引入大量均匀分 布、稳定而封闭的微小气泡的外加剂。引气剂可改善 混凝土拌合物的和易性，减少泌水离析，并能提高混 凝土的抗渗性和抗冻性。同时，含气量的增加，混凝 土弹性模量降低，对提高混凝土的抗裂性有利。由于 大量微气泡的存在，混凝土的抗压强度会有所降低。 引气剂适用于抗冻、防渗、抗硫酸盐、泌水严重的混 凝土等。 5)膨胀剂能使混凝土在硬化过程中产生微量体积膨 胀。膨胀剂主要有硫铝酸钙类、氧化钙类、金属类等。 膨胀剂适用于补偿收缩混凝土、填充用膨胀混凝土、灌浆用膨胀砂浆、自应力混凝土等。含硫铝酸钙类、硫铝酸钙──氧化钙类膨胀剂的混凝土（砂浆）不得用于长期环境温度为80℃以上的工程；含氧化钙类 膨胀剂配制的混凝土（砂浆）不得用于海水或有侵蚀 性水的工程。 6)防冻剂在规定的温度下，能显著降低混凝土的冰点， 使混凝土液相不冻结或仅部分冻结，从而保证水泥的水化作用，并在一定时间内获得预期强度。含亚硝酸 盐、碳酸盐的防冻剂严禁用于预应力混凝土结构；含 有六价铬盐、亚硝酸盐等有害成分的防冻剂，严禁用 于饮水工程及与食品相接触的工程，严禁食用；含有硝铵、尿素等产生刺激性气味的防冻剂，严禁用于办 公、居住等建筑工程。 7)泵送剂是用于改善混凝土泵送性能的外加剂。它由 减水剂、调凝剂、引气剂、润滑剂等多种组分复合而成。泵送剂适用于工业与民用建筑及其他构筑物的泵送施工的混凝土；特别适用于大体积混凝土、高层建 筑和超高层建筑；适用于滑模施工等；也适用于水下 灌注桩混凝土。

2016继续教育-混凝土力学性能检测

千分表的精度不低于（）mm A.0.01 B.0.001 C.0.0001 D.0.1 答案:B 您的答案：B 题目分数：9 此题得分：9.0 批注： 第2题 加荷至基准应力为0.5MPa对应的初始荷载值F0，保持恒载60s并在以后的()s内记录两侧变形量测仪的读数ε左0，ε右0。 A.20 B.30 C.40 D.60 答案:B 您的答案：B 题目分数：9 此题得分：9.0 批注： 第3题 由1kN起以()kN／s～（）kN／s的速度加荷3kN刻度处稳压，保持约30s A.0.15～0.25 B.0.15～0.30 C.0.15～0.35 D.0.25～0.35 答案:A 您的答案：A 题目分数：9 此题得分：9.0 批注： 第4题 结果计算精确至（）MPa。 A.0.1 B.1 C.10 D.100

您的答案：D 题目分数：9 此题得分：9.0 批注： 第5题 下面关于抗压弹性模量试验说法正确的是哪几个选项 A.试验应在23℃±2℃条件下进行 B.水泥混凝土的受压弹性模量取轴心抗压强度1/3时对应的弹性模量 C.在试件长向中部l／3区段内表面不得有直径超过5mm、深度超过1mm的孔洞 D.结果计算精确至100MPa。 E.以三根试件试验结果的算术平均值作为测定值。如果其循环后任一根与循环前轴心抗压与之差超过后者的10%，则弹性模量值按另两根试件试验结果的算术平均值计算，如有两根试件试验结果超出上述规定，则试验结果无效。 答案:B,D 您的答案：B,D 题目分数：12 此题得分：12.0 批注： 第6题 下面关于混凝土抗弯拉弹性模量试验说法正确的是哪几个选项 A.试验应在23℃±2℃条件下进行 B.每组6根同龄期同条件制作的试件，3根用于测定抗弯拉强度，3根则用作抗弯拉弹性模量试验。 C.在试件长向中部l／3区段内表面不得有直径超过5mm、深度超过2mm的孔洞 D.结果计算精确至100MPa。 E.将试件安放在抗弯拉试验装置中，使成型时的侧面朝上，压头及支座线垂直于试件中线且无偏心加载情况，而后缓缓加上约1kN压力，停机检查支座等各接缝处有无空隙(必要时需加木垫片) 答案:B,C,D 您的答案：B,C,D 题目分数：13 此题得分：13.0 批注： 第7题 对中状态下，读数应和它们的平均值相差在20%以内，否则应重新对中试件后重复6.6中的步骤。如果无法使差值降到20%以内，则此次试验无效。 答案:正确 您的答案：正确

钢筋混凝土材料的力学性能 复习题

第一章 钢筋混凝土的材料力学性能 一、填空题： 1、《混凝土规范》规定以 强度作为混凝土强度等级指标。 2、测定混凝土立方强度标准试块的尺寸是 。 3、混凝土的强度等级是按 划分的，共分为 级。 4、钢筋混凝土结构中所用的钢筋可分为两类：有明显屈服点的钢筋和无明显屈服点 的钢筋，通常称它们为 和 。 5、钢筋按其外形可分为 、 两大类。 6、HPB300、 HRB335、 HRB400、 RRB400表示符号分别为 。 7、对无明显屈服点的钢筋，通常取相当于于残余应变为 时的应力作为名 义屈服点，称为 。 8、对于有明显屈服点的钢筋，需要检验的指标有 、 、 、 等四项。 9、对于无明显屈服点的钢筋，需要检验的指标有 、 、 等三项。 10、钢筋和混凝土是两种不同的材料，它们之间能够很好地共同工作是因 为 、 、 。 11、钢筋与混凝土之间的粘结力是由 、 、 组成的。其 中 最大。 12、混凝土的极限压应变cu ε包括 和 两部分， 部分越 大，表明变形能力越 ， 越好。 13、钢筋的冷加工包括 和 ，其中 既提高抗拉又提高抗 压强度。 14、有明显屈服点的钢筋采用 强度作为钢筋强度的标准值。 15、钢筋的屈强比是指 ，反映 。 二、判断题： 1、规范中，混凝土各种强度指标的基本代表值是轴心抗压强度标准值。（ ） 2、混凝土强度等级是由一组立方体试块抗压后的平均强度确定的。（ ） 3、采用边长为100mm 的非标准立方体试块做抗压试验时，其抗压强度换算系数为 0.95。（ ） 4、采用边长为200mm 的非标准立方体试块做抗压试验时，其抗压强度换算系数为 1.05。（ ） 5、对无明显屈服点的钢筋，设计时其强度标准值取值的依据是条件屈服强度。（ ） 6、对任何类型钢筋，其抗压强度设计值y y f f '=。（ ）

影响混凝土强度的主要因素

影响混凝土强度的主要因素 硬化后的混凝土在未受到外力作用之前，由于水泥水化造成的化学收缩和物理收缩引起砂浆体积的变化，在粗骨料与砂浆界面上产生了分布极不均匀的拉应力，从而导致界面上形成了许多微细的裂缝。另外，还因为混凝土成型后的泌水作用，某些上升的水分为粗骨料颗粒所阻止，因而聚集于粗骨料的下缘，混凝土硬化后就成为界面裂缝。当混凝土受力时，这些预存的界面裂缝会逐渐扩大、延长并汇合连通起来，形成可见的裂缝，致使混凝土结构丧失连续性而遭到完全破坏。强度试验也证实，正常配比的混凝土破坏主要是骨料与水泥石的粘结界面发生破坏。所以，混凝土的强度主要取决于水泥石强度及其与骨料的粘结强度。而粘结强度又与水泥强度等级、水灰比及骨料的性质有密切关系，此外混凝土的强度还受施工质量、养护条件及龄期的影响。 1）水灰比 水泥强度等级和水灰比是决定混凝土强度最主要的因素。也是决定性因素。 水泥是混凝土中的活性组成，在水灰比不变时，水泥强度等级愈高，则硬化水泥石的强度愈大，对骨料的胶结力就愈强，配制成的混凝土强度也就愈高。如常用的塑性混凝土，其水灰比均在0．4～0．8之间。当混凝土硬化后，多余的水分就残留在混凝土中或蒸发后形成气孔或通道，大大减小了混凝土抵抗荷载的有效断面，而且可能在孔隙周围引起应力集中。因此，在水泥强度等级相同的情况下，水灰比愈小，水泥石的强度愈高，与骨料粘结力愈大，混凝土强度也愈高。但是，如果水灰比过小，拌合物过于干稠，在一定的施工振捣条件下，混凝土不能被振捣密实，出现较多的蜂窝、孔洞，将导致混凝土强度严重下降。参见图３—１。 图３—１混凝土强度与水灰比的关系 a)强度与水灰比的关系 b)强度与灰水比的关系 2）骨料的影响 当骨料级配良好、砂率适当时，由于组成了坚强密实的骨架，有利于混凝土强度的提高。如果混凝土骨料中有害杂质较多，品质低，级配不好时，会降低混凝土的强度。 由于碎石表面粗糙有棱角，提高了骨料与水泥砂浆之间的机械啮合力和粘结力，所以在原材料、坍落度相同的条件下，用碎石拌制的混凝土比用卵石拌制的混凝土的强度要高。 骨料的强度影响混凝土的强度。一般骨料强度越高，所配制的混凝土强度越高，这在低水灰比和配制高强度混凝土时， 特别明显。骨料粒形以三维长度相等或相近的球形或立方体

粉煤灰对混凝土性能有何影响

粉煤灰具有三大效应： （1）表面效应：粉煤灰表面可吸附浆体中的某些离子，有利于粉煤灰固化混凝土中的某些有害离子以及作为晶核形成水化产物。 （2）填充效应：粉煤灰与水泥颗粒粒径的差异可以填充水泥和骨料孔隙中，减小混凝土的孔隙率，增加混凝土密实性； （3）火山灰活性效应：粉煤灰中的活性SiO2与水泥水化产物CH发生二次反应，生成C-S-H凝胶填充骨料—水泥浆体界面层孔隙，改善混凝土界面结构，提高强度和耐久性。 劣质粉煤灰的主要特点是： 玻璃珠体少，需水量大，使用后易造成混凝土泌水或滞后泌水，降低混凝土的工作性能，易导致混凝土28d强度不足，后期强度增长低，造成混凝土工程质量不合格。 优质粉煤灰对混凝土的性能影响 （1）工作性能 粉煤灰可以改善胶凝材料体系的颗粒级配，降低空隙率，释放水泥颗粒间的“填充水”，改善混凝土工作性。 粉煤灰中含有大量球形玻璃体，起到“滚珠、轴承”润滑效应，减少颗粒间的摩擦力，改善混凝土的工作性。 粉煤灰活性大大低于水泥活性，可以降低混凝土坍落度损失。优质粉煤灰对外加剂的吸附低于水泥，使用优质粉煤灰相当于增加外加剂用量，混凝土初始坍落度及保持能力都有提高。 粉煤灰的密度小于水泥，等量取代水泥后，混凝土中的浆体量增加，改善混凝土的粘聚性，提高抗离析能力，减水泌水，改善混凝土工作性能，使混凝土具有更好的流动性、密实性、匀质性，便于混凝土的施工。 （2）力学性能 粉煤灰自身不能进行水化反应，只能与水泥水化产物进行二次水化，因此，用粉煤灰等量替代水泥后，早期强度将会降低，随着二次水化的进行，中后期会达到甚至超过不掺粉煤灰的混凝土。随着粉煤灰替代水泥量的增加，早期强度逐渐降低，但掺加粉煤灰的混凝土后期强度增长较快，而且在一定范围内(<50%)随粉煤灰掺量增加而增大。（3）

普通混凝土的组成及性能

模块5 普通混凝土的组成及性能 一、教学要求 1.知识要求 （1）混凝土的含义、分类； （2）混凝土组成材料的作用； （3）水泥强度等级的选择； （4）粗、细集料的含义和种类； （5）集料粗细程度和颗粒级配的含义和表示方法； （6）针、片状颗粒对混凝土质量的影响； （7）粗集料强度的表示方法； （8）混凝土拌合用水的基本要求； （9）混凝土外加剂的含义和分类，减水剂的含义、作用机理和常用品种，早强剂的含义和种类，泵送剂的含义和特点； （10）普通混凝土的和易性（流动性、黏聚性、保水性）的含义、测定方法和影响因素，恒定用水量法则的含义； （11）混凝土抗压强度试验方法、强度等级和影响因素； （12）混凝土耐久性的含义和内容，碱-集料反应产生的条件与防止措施。 2.技能要求 （1）能根据筛分结果，正确评定细集料的粗细程度和颗粒级配； （2）能合理选择粗集料的最大粒径； （3）能对普通混凝土拌合物的坍落度进行选择和调整； （4）会混凝土非标试件强度值的换算，能正确运用混凝土强度公式，能采用合理措施提高混凝土的强度； （5）能合理采用提高混凝土耐久性的具体措施。 3.素质要求 （1）培养学生严谨科学的工作和学习态度； （2）培养学生的安全和团队意识。 二、重点难点 1.教学重点 （1）砂的筛分与细度模数； （2）普通混凝土的和易性、强度、耐久性等性质； （3）混凝土强度的影响因素 （4）减水剂的含义与应用。

2.教学难点 （1）集料级配； （2）砂的筛分试验与细度模数的计算和级配评定； （3）减水剂的作用机理。 三、教学设计 【参见：学习情境教学设计（模块5）】 四、教学评价 通过理论考试和校内实验操作、企业实践见习、在线学习记录、课堂学习状态等考查，采取学生讨论和教师评价相结合的方式对学生进行考核，重点评价学生对建筑材料基础知识的掌握情况和对建筑材料综合应用的相关技能。 五、教学内容 第1讲普通混凝土用的水泥和集料 混凝土，过去简称“砼”，是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料。 普通混凝土是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料，与水（可选择添加剂和矿物掺合料）按一定比例配合，经搅拌、成型、养护而成的人造石材。 混凝土原料丰富、价格低廉、生产工艺简单、抗压强度高、耐久性能好、强度等级范围宽，在土木工程中广为使用。但也存在自重大、养护周期长、抗拉强度低、导热系数大、生产周期长、变形能力差、易出现裂缝等缺点。 ◆混凝土的分类： 按胶结材料分：水泥混凝土、沥青混凝土、石膏混凝土、聚合物混凝土等。 按体积密度分：重混凝土(ρ0＞2800kg/m3)、普通混凝土(ρ0=2000-2800kg/m3)、轻混凝土(ρ0＜1950kg/m3) 。 按强度等级分：普通混凝土(f c＜60MPa)、高强混凝土(f c=60-100MPa)、超高强混凝土(f c ＞100MPa)。 按用途分：结构混凝土、水工混凝土、特种混凝土(耐热、耐酸、耐碱、防水、防辐射等)。 按施工方法分：预拌混凝土、泵送混凝土、碾压混凝土、喷射混凝土等。 ◆普通混凝土的基本组成材料是胶凝材料、粗集料(石子)、细集料(砂)和水。胶凝材料是混凝土中水泥和掺合料的总称。 砂、石在混凝土中起骨架作用，称为集料（骨料）。 胶凝材料和水形成灰浆，包裹在粗细集料表面并填充集料间的空隙。

钢筋和混凝土的力学性能.

《混凝土结构设计原理》习题集 第1章 钢筋和混凝土的力学性能 一、判断题 1~5错；对；对；错；对； 6~13错；对；对；错；对；对;对；对； 二、单选题 1~5 DABCC 6~10 BDA AC 11~14 BCAA 三 、填空题 1、答案：长期 时间 2、答案：摩擦力 机械咬合作用 3、答案：横向变形的约束条件 加荷速度 4、答案：越低 较差 5、答案：抗压 变形 四、简答题 1．答： 有物理屈服点的钢筋，称为软钢，如热轧钢筋和冷拉钢筋；无物理屈服点的钢筋，称为硬钢，如钢丝、钢绞线及热处理钢筋。 软钢的应力应变曲线如图2-1所示，曲线可分为四个阶段：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和破坏阶段。 有明显流幅的钢筋有两个强度指标：一是屈服强度，这是钢筋混凝土构件设计时钢筋强度取值的依据，因为钢筋屈服后产生了较大的塑性变形，这将使构件变形和裂缝宽度大大增加以致无法使用，所以在设计中采用屈服强度y f 作为钢筋的强度极限。另一个强度指标是钢筋极限强度u f ，一般用作钢筋的实际破坏强度。 图2-1 软钢应力应变曲线 硬钢拉伸时的典型应力应变曲线如图2-2。钢筋应力达到比例极限点之前，应力应变按直线变化，钢筋具有明显的弹性性质，超过比例极限点以后，钢筋表现出越来越明显的塑性性质，但应力应变均持续增长，应力应变曲线上没有明显的屈服点。到达极限抗拉强度b 点后，同样由于钢筋的颈缩现象出现下降段，至钢筋被拉断。

设计中极限抗拉强度不能作为钢筋强度取值的依据，一般取残余应变为0.2%所对应的应力σ0.2作为无明显流幅钢筋的强度限值，通常称为条件屈服强度。对于高强钢丝，条件屈服强度相当于极限抗拉强度0.85倍。对于热处理钢筋，则为0.9倍。为了简化运算，《混凝土结构设计规范》统一取σ0.2=0.85σb ，其中σb 为无明显流幅钢筋的极限抗拉强度。 图2-2硬钢拉伸试验的应力应变曲线 2．答： 目前我国用于钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构的钢筋主要品种有钢筋、钢丝和钢绞线。根据轧制和加工工艺，钢筋可分为热轧钢筋、热处理钢筋和冷加工钢筋。 热轧钢筋分为热轧光面钢筋HPB235、热轧带肋钢筋HRB335、HRB400、余热处理钢筋RRB400（K 20MnSi ，符号，Ⅲ级）。热轧钢筋主要用于钢筋混凝土结构中的钢筋和预应力混凝土结构中的非预应力普通钢筋。 3．答： 钢筋混凝土结构及预应力混凝土结构的钢筋，应按下列规定采用：（1）普通钢筋宜采用HRB400级和HRB335级钢筋,也可采用HPB235级和RRB400级钢筋；（2）预应力钢筋宜采用预应力钢绞线、钢丝，也可采用热处理钢筋。 4．答： 混凝土标准立方体的抗压强度，我国《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T50081-2002）规定：边长为150mm 的标准立方体试件在标准条件（温度20±3℃，相对温度≥90%）下养护28天后，以标准试验方法(中心加载，加载速度为0.3～1.0N/mm 2/s)，试件上、下表面不涂润滑剂，连续加载直至试件破坏，测得混凝土抗压强度为混凝土标准立方体的抗压强度f ck ，单位N/mm 2。 A F f ck f ck ——混凝土立方体试件抗压强度； F ——试件破坏荷载； A ——试件承压面积。 5. 答： 我国《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T50081-2002）采用150mm×150mm×300mm 棱

矿粉对混凝土性能的影响

矿粉对混凝土性能的影响 双击自动滚屏发布者：admin 发布时间：2009-6-5 阅读：652 次【字体：大中小】 矿粉对混凝土性能的影响 矿粉对混凝土性能的影响的研究可以由“矿粉+水泥浆体”到“矿粉+水泥胶砂”再到“矿粉混凝土”逐步进行。但对于普通应用单位，如商品混凝土搅拌站，就不必遵循此规律，可借鉴有关研究成果，直接进行混凝土试验，找出特定条件下的合理配合比。 1. 矿粉对混凝土工作性能和力学性能的影响 1）矿粉比表面积在430m2/kg～520m2/kg之间，掺量在30%～40%范围，增强效应表现得最为显著。 2）单掺矿粉会使混凝土的粘聚性提高，凝结时间有所延长，泌水量有增大的迹象，可能对混凝土泵送带来一定的不利影响； 3）矿粉和Ⅰ级粉煤灰复配配制混凝土，可以充分发挥二者的“优势互补效应”，使混凝土的坍落度增加，和易性好，粘聚性好，泌水得到改善。同时混凝土成本可显著降低。 4）针对水泥-粉煤灰-矿粉胶凝材料体系，在等量取代的前提下，粉煤灰的掺量以不超过20%为宜，粉煤灰和矿粉掺量以不超过40%为宜，同时建议采用60d或90d 强度作为混凝土评定标准，以充分利用混凝土的后期强度。 2. 矿粉对混凝土耐久性的影响 1）混凝土水化热。掺加矿粉，可降低浆体水化热，单掺量小于50%时，水化热降低不明显。当达到70%掺量时，3d和7d水化热分别降低约36%和29%；矿粉和粉煤灰复配，可显著降低浆体3d、7d水化热，采用20%矿粉和20%粉煤灰复配，浆体3d和7d水化热分别降低38%和20%，对要求严格控温的大体积混凝土，矿粉和粉煤灰复配是理想的矿物掺合料组合，可以有效减少混凝土早期温缩裂缝的危险。 2）抗渗性能。混凝土中掺加矿粉或矿粉和粉煤灰复配，发挥掺合料的微集料效应和二次水化反应，可以使混凝土孔径细化，连通孔减少，混凝土密实性提高，从而大幅提高混凝土的抗渗性能。采用库仑电量方法评价，矿粉、粉煤灰和引气剂均

钢筋和混凝土的力学性能

钢筋和混凝土的力学性能 问答题参考答案 1．软钢和硬钢的区别是什么？应力一应变曲线有什么不同？设计时分别采用什么值作为依据？ 答：有物理屈服点的钢筋，称为软钢，如热轧钢筋和冷拉钢筋；无物理屈服点的钢筋，称为硬钢，如钢丝、钢绞线及热处理钢筋。 软钢的应力应变曲线如图2-1所示，曲线可分为四个阶段：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和破坏阶段。 有明显流幅的钢筋有两个强度指标：一是屈服强度，这是钢筋混凝土构件设计时钢筋强度取值的依据，因为钢筋屈服后产生了较大的塑性变形，这将使构件变形和裂缝宽度大大增 f作为钢筋的强度极限。另一个强度指标是加以致无法使用，所以在设计中采用屈服强度 y f，一般用作钢筋的实际破坏强度。 钢筋极限强度 u 图2-1 软钢应力应变曲线 硬钢拉伸时的典型应力应变曲线如图2-2。钢筋应力达到比例极限点之前，应力应变按直线变化，钢筋具有明显的弹性性质，超过比例极限点以后，钢筋表现出越来越明显的塑性性质，但应力应变均持续增长，应力应变曲线上没有明显的屈服点。到达极限抗拉强度b 点后，同样由于钢筋的颈缩现象出现下降段，至钢筋被拉断。 设计中极限抗拉强度不能作为钢筋强度取值的依据，一般取残余应变为0.2%所对应的应力σ0.2作为无明显流幅钢筋的强度限值，通常称为条件屈服强度。对于高强钢丝，条件屈服强度相当于极限抗拉强度0.85倍。对于热处理钢筋，则为0.9倍。为了简化运算，《混凝土结构设计规范》统一取σ0.2=0.85σb，其中σb为无明显流幅钢筋的极限抗拉强度。

图2-2硬钢拉伸试验的应力应变曲线 2． 我国用于钢筋混凝土结构的钢筋有几种？我国热轧钢筋的强度分为几个等级？ 答：目前我国用于钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构的钢筋主要品种有钢筋、钢丝和钢绞线。根据轧制和加工工艺，钢筋可分为热轧钢筋、热处理钢筋和冷加工钢筋。 HPB235（Q235，符号Φ，Ⅰ级）、热轧带肋钢筋HRB335（20MnSi ，符号，Ⅱ级）、热轧带肋钢筋HRB400（20MnSiV 、20MnSiNb 、20MnTi ，符号，Ⅲ级）、余热处理钢筋RRB400（K 20MnSi ，符号，Ⅲ级）。热轧钢筋主要用于钢筋混凝土结构中的钢筋和预应力混凝土结构中的非预应力普通钢筋。 3． 钢筋冷加工的目的是什么？冷加工方法有哪几种？简述冷拉方法？ 答：钢筋冷加工目的是为了提高钢筋的强度，以节约钢材。除冷拉钢筋仍具有明显的屈服点外，其余冷加工钢筋无屈服点或屈服台阶，冷加工钢筋的设计强度提高，而延性大幅度下降。 冷加工方法有冷拨、冷拉、冷轧、冷扭。 冷拉钢筋由热轧钢筋在常温下经机械拉伸而成，冷拉应力值应超过钢筋的屈服强度。钢筋经冷拉后，屈服强度提高，但塑性降低，这种现象称为冷拉强化。冷拉后，经过一段时间钢筋的屈服点比原来的屈服点有所提高，这种现象称为时效硬化。时效硬化和温度有很大关系，温度过高（450℃以上）强度反而有所降低而塑性性能却有所增加，温度超过700℃，钢材会恢复到冷拉前的力学性能，不会发生时效硬化。为了避免冷拉钢筋在焊接时高温软化，要先焊好后再进行冷拉。钢筋经过冷拉和时效硬化以后，能提高屈服强度、节约钢材，但冷拉后钢筋的塑性（伸长率）有所降低。为了保证钢筋在强度提高的同时又具有一定的塑性，冷拉时应同时控制应力和控制应变。 4． 什么是钢筋的均匀伸长率？均匀伸长率反映了钢筋的什么性质？ 答：均匀伸长率δgt 为非颈缩断口区域标距的残余应变与恢复的弹性应变组成。 s b gt E l l l 000'σδ+-= 0l ——不包含颈缩区拉伸前的测量标距；'l ——拉伸断裂后不包含颈缩区的测量标距；0b σ——实测钢筋拉断强度；s E ——钢筋弹性模量。 均匀伸长率δgt 比延伸率更真实反映了钢筋在拉断前的平均（非局部区域）伸长率，客观反映钢筋的变形能力，是比较科学的指标。 5． 什么是钢筋的包兴格效应？ 答：钢筋混凝土结构或构件在反复荷载作用下，钢筋的力学性能与单向受拉或受压时的力学性能不同。1887年德国人包兴格对钢材进行拉压试验时发现的，所以将这种当受拉（或受压）超过弹性极限而产生塑性变形后，其反向受压（或受拉）的弹性极限将显著降低的软化现象，称为包兴格效应。 6． 在钢筋混凝土结构中，宜采用哪些钢筋？ 答：钢筋混凝土结构及预应力混凝土结构的钢筋，应按下列规定采用：（1）普通钢筋宜采用HRB400级和HRB335级钢筋,也可采用HPB235级和RRB400级钢筋；（2）预应力钢筋宜采用预应力钢绞线、钢丝，也可采用热处理钢筋。 7． 试述钢筋混凝土结构对钢筋的性能有哪些要求。 答：（1）对钢筋强度方面的要求 普通钢筋是钢筋混凝土结构中和预应力混凝土结构中的非预应力钢筋，主要是

影响高性能混凝土工作性能的因素.

随着科学技术和生产力的发展,高性能混凝土应用越来越广泛,如高速铁路、高层建筑,跨海大桥、海底隧道等,高性能混凝土具有独特的优越性,高工作性、高耐久性,在工程中安全使用寿命、经济合理性、环境条件的适应性等方面产生了明显的效益。 高性能混凝土的工作性能主要是保证混凝土结构成型时无原始缺陷,从而保证混凝土的耐久性。良好的工作性能是使混凝土质量均匀、获得高性能,从而安全可靠的前提。 高性能混凝土的工作性能主要包括三部分内容: 1. 流动性:表征拌和物流动的难易程度。 2. 粘聚性:拌和物在搅拌、运输、泵送、浇注、振实过程中不容易出现泌水和离析分层的性能。 3. 可泵性:拌和物在泵压下在管道中移动摩擦阻力和弯头阻力之和的倒数。 影响高性能混凝土的工作性能的因素: 一、砂 砂的粗细程度、细颗粒含量、级配均严重影响高性能混凝土的工作性,高性能混凝土应采用细度模数在 2.6-3.0之间的 II 区砂, 细颗粒含量 0.315mm 筛以下达到15%, 含泥量控制在 2%以下。往往受资源的局限不容易找到上述要求的砂,偃师西梁场使用的砂细度模数在 2.8-3.3之间满足Ⅰ区和Ⅱ区颗粒级配,但 0.315mm 筛以下颗粒含量在 5%以内,混凝土施工过程中经常出现堵管、爆管现象。在保证混凝土的抗压强度、弹性模量、耐久性的前提下,通过提高砂率和细砂与粗砂掺配的方法,满足了混凝土的工作性。二、碎石 碎石的粒径、形状、级配对混凝土所需的水泥浆量有重大影响,从而影响混凝土的工作性能。高性能混凝土应选择针片状含量少、级配良好、石粉含量少的碎石。颗粒级配良好可以减少混凝土所需水泥浆量。高性能混凝土碎石中的泥和石

砂率对混凝土性能的影响

砂率对混凝土性能的影响 砂率：SP= 砂的用量S/(砂的用量S＋石子用量G)×100% 是质量比 砂率的变动，会使骨料的总表面积有显著改变，从而对混凝土拌合物的和易性有较大影响。 和易性概念和易性是指新拌水泥混凝土易于各工序施工操作（搅拌、运输、浇灌、捣实等）并能获得质量均匀、成型密实的性能。 和易性是一项综合的技术性质，它与施工工艺密切相关，通常，包括有流动性、保水性和粘聚性三方面的含义。 流动性是指新拌混凝土在自重或机械振捣的作用下，能产生流动，并均匀密实地填满模板的性能。 粘聚性是指新拌混凝土的组成材料之间有一定的粘聚力，在施工过程中，不致发生分层和离析现象的性能。 保水性是指在新拌混凝土具有一定的保水能力，在施工过程中，不致产生严重泌水现象的性能。 新拌混凝土的和易性是流动性、粘聚性和保水性的综合体现，新拌混凝土的流动性、粘聚性和保水性之间既互相联系，又常存在矛盾。因此，在一定施工工艺的条件下，新拌混凝土的和易性是以上三方面性质的矛盾统一。 确定砂率的原则是：在保证混凝土拌合物具有的粘聚性和流动性的前提下，水泥浆最省时的最优砂率。 砂率对和易性的影响非常显著。 ① 对流动性的影响。在水泥用量和水灰比一定的条件下，由于砂子与水泥浆组成的砂浆在粗骨料间起到润滑和辊珠作用，可以减小粗骨料间的摩擦力，所以在一定范围内，随砂率增大，混凝土流动性增大。另一方面，由于砂子的比表面积比粗骨料大，随着砂率增加，粗细骨料的总表积增大，在水泥浆用量一定的条件下，骨料表面包裹的浆量减薄，润滑作用下降，使混凝土流动性降低。所以砂率超过一定范围，流动性随砂率增加而下降 ② 对粘聚性和保水性的影响。砂率减小，混凝土的粘聚性和保水性均下降，易产生泌水、离析和流浆现象。砂率增大，粘聚性和保水性增加。但砂率过大，当水泥浆不足以包裹骨料表面时，则粘聚性反而下降。

第四版混凝土结构设计原理试题库及其参考答案

第四版混凝土结构设计原理试题库及其参考答案 一、判断题（请在你认为正确陈述的各题干后的括号内打“√”，否则打“×”。每小题1分。） 第1章钢筋和混凝土的力学性能 1．混凝土立方体试块的尺寸越大，强度越高。（） 2．混凝土在三向压力作用下的强度可以提高。（） 3．普通热轧钢筋受压时的屈服强度与受拉时基本相同。 （） 4．钢筋经冷拉后，强度和塑性均可提高。（） 5．冷拉钢筋不宜用作受压钢筋。（） 6．C20表示f cu=20N/mm。（） 7．混凝土受压破坏是由于内部微裂缝扩展的结果。（）8．混凝土抗拉强度随着混凝土强度等级提高而增大。 （） 9．混凝土在剪应力和法向应力双向作用下，抗剪强度随拉应力的增大而增大。（） 10．混凝土受拉时的弹性模量与受压时相同。（） 11．线性徐变是指压应力较小时，徐变与应力成正比，而非线性徐变是指混凝土应力较大时，徐变增长与应力不成正比。 （） 12．混凝土强度等级愈高，胶结力也愈大（） 13．混凝土收缩、徐变与时间有关，且互相影响。（） 第1章钢筋和混凝土的力学性能判断题答案 1. 错；对；对；错；对； 2. 错；对；对；错；对；对;对；对； 第3章轴心受力构件承载力

1． 轴心受压构件纵向受压钢筋配置越多越好。（ ） 2． 轴心受压构件中的箍筋应作成封闭式的。（ ） 3． 实际工程中没有真正的轴心受压构件。（ ） 4． 轴心受压构件的长细比越大，稳定系数值越高。（ ） 5． 轴心受压构件计算中，考虑受压时纵筋容易压曲，所以钢筋的抗压强度设计值最大取为 2/400mm N 。（ ） 6．螺旋箍筋柱既能提高轴心受压构件的承载力，又能提高柱的稳定性。（ ） 第3章 轴心受力构件承载力判断题答案 1． 错；对；对；错；错；错； 第4章 受弯构件正截面承载力 1． 混凝土保护层厚度越大越好。（ ） 2． 对于'f h x ≤的T 形截面梁，因为其正截面受弯承载力相当于宽度为' f b 的矩形截面梁，所以其 配筋率应按0 'h b A f s = ρ来计算。（ ） 3． 板中的分布钢筋布置在受力钢筋的下面。（ ） 4． 在截面的受压区配置一定数量的钢筋对于改善梁截面的延性是有作用的。（ ） 5． 双筋截面比单筋截面更经济适用。（ ） 6． 截面复核中，如果ε>εb b ξξ >，说明梁发生破坏，承载力为0。 （ ） 7． 适筋破坏的特征是破坏始自于受拉钢筋的屈服，然后混凝土受压破坏。（ ） 8． 正常使用条件下的钢筋混凝土梁处于梁工作的第Ⅲ阶段。（ ） 9． 适筋破坏与超筋破坏的界限相对受压区高度b ξ的确定依据是平截面假定。（ ） 第4章 受弯构件正截面承载力判断题答案 1． 错；错；错；对；错； 2． 错；对；错；对； 第5章 受弯构件斜截面承载力 1． 梁截面两侧边缘的纵向受拉钢筋是不可以弯起的。（ ） 2． 梁剪弯段区段内，如果剪力的作用比较明显，将会出现弯剪斜裂缝。（ ） 3． 截面尺寸对于无腹筋梁和有腹筋梁的影响都很大。（ ） 4． 在集中荷载作用下，连续梁的抗剪承载力略高于相同条件下简支梁的抗剪承载力。（ ） 5． 钢筋混凝土梁中纵筋的截断位置，在钢筋的理论不需要点处截断。（ ） 第5章 受弯构件斜截面承载力判断题答案 1． 对；错；错；错；错 第6章 受扭构件承载力 1．钢筋混凝土构件在弯矩、剪力和扭矩共同作用下的承载力计算时，其所需要的箍筋由受弯构件斜截面承载力计算所得的箍筋与纯剪构件承载力计算所得箍筋叠加，且两种公式中均不考虑剪扭的相互影响。（ ）

普通混凝土的组成材料

水泥混凝土 混凝土是以胶凝材料、颗粒状集料以及必要时加入化学外加剂和矿物掺和料等组分的混合料经硬化后形成具有堆聚结构的复合材料。由水泥、砂、石子、水、外加剂组成的叫普通混凝土。 一、混凝土的特点 1、混凝土的优点 混凝土材料在建筑工程中得到广泛应用是因为与其他材料相比且有许多优点： 1)材料来源广泛： 2)性能可调整范围大： 3)易于加工成型： 4)匹配性好，维修费用少。 2、混凝土的缺点 1)自重大，比强度小： 2)抗拉强度低，变形能力差而易产生裂缝： 3)硬化时间长，在施工中影响质量的因素较多，质量波动较大。 二、混凝土的应用与发展 随着科学技术的发展，混凝土的缺点下被逐渐克服。如采用轻质骨料可显著降低混凝土的自重，提高强度；掺入纤维或聚合物，可提高抗强度，大大降低混凝土的脆性；掺入减水剂、早强剂等外加剂，可显著缩短硬化时间，改善力学性能。 混凝土的技术性能也在不断的发展，高性能混凝土（HPC）将是今后混凝土的发展方向之一。高性能混凝土除了要求具有高强度（f cu≥60MPa）等级外，还必须具备良好的工作性、体积稳定性和耐久性。 目前，我国发展高性能混凝土的主要途径主要有以下方面； 1)采用高性能的原料以及与其相适应的工艺。 2)采用多种复合途径提高混凝土的综合性能；可在基本组成材料之外加入其他有效材料，好高效减水剂、早强剂、缓凝剂、硅灰、优质粉煤灰、沸石粉等一种或多种复合的外加组分以调整各改善混凝土的浇筑性能及内部结构，综合提高混凝土的性能和质量。 3)从节约资源、能源，减少工业废料排放和保护自然环境的角度考虑，则要求混凝土及原材料的开发、生产，建筑施工作业等均应既能满足当代人的建设需要，又不危及后代人的延续生存环境，因此绿色高性能混凝土（GHPC）也将成为今后的发展方向。许多国家正在研究开发新技术混凝土，如灭菌、环境调色、变色、智能混凝土等，这些新的发展动态可以说明混凝土的潜力很大，混凝土技术与应用领域有待开拓。 三、对混凝土的基本要求 1)混凝土拌和物有一定的和易性，便于施工，并获得均匀密实的混凝土。 2)要满足结构安全所要求的强度，心承受荷载。 3)要有与工程环境相适应的耐久性。 4)在保证质量的前提下，尽量节省水泥，满足经济性的要求。

新拌混凝土的性能

4.1工作性的定义： 新拌混凝土的工作性包括流动性、充填性、粘聚性、保水性、可泵性等，是混凝土拌合物运输、浇捣、抹面等主要操作工序能够顺利地进行的保证，故又称和易性。 流动性是指混凝土拌合物在自重或机械振捣力的作用下，能产生流动并均匀密实地充满模型的性能。流动性的大小，反映拌合物的稠度，它直接影响施工的难易和混凝土的质量。 粘聚性则是指混凝土拌合物内部组分之间具有一定的粘聚力，在运输和浇注过程中不会发生分层离析现象，能使混凝土保持整体均匀性。 保水性是指混凝土拌合物具有一定的保持内部水分的能力，在施工中不致产生严重的泌水现象。保水性好的新拌混凝土，在混凝土振实后，一部分水容易从内部析出至表面，在渗流之处留下许多毛细管孔道，成为混凝土内部的透水通道。 4.2 影响工作性的因素 （1）．用水量 用水量的大小是影响新拌混凝土工作性的决定性因素。 （2）水泥 混凝土拌合物在自重或外界振动力的作用下要产生流动，必须克服其内部的阻力。拌合物内部阻力主要来自两个方面，一是骨料间的摩阻力，二是水泥浆的粘聚力。 (3) 骨料 骨料对新拌混凝土工作性的影响较大。在混凝土骨料用量一定的情况下，采用卵石和河砂拌制的混凝土拌合物，其流动性比用碎石和山砂拌制的好。这是因为前者骨料表面光滑，摩阻力小，而后者骨料摩阻力相对较大；骨料级配的好坏也影响着混凝土拌合物的工作性。 砂率对混凝土拌合物的工作性也有显著影响。 （4）拌和物存放时间和环境温度的影响 混凝土拌合物随着时间的延长会变得越来越干稠，这是由于拌合物中的水分一部分被蒸发，另一部分则是水泥水化所消耗，因此拌合物逐渐失去可塑性而凝结硬化。混凝土工作性还受温度的影响。随着环境温度的升高，混凝土的工作性降低很快，因为这时的水分蒸发及水泥的化学反应将进行得更快。 4.3工作性的表征 混凝土拌合物工作性的内容比较复杂，通常是采用一定的实验方法测定混凝土拌合物的流动性，再辅以直观经验，综合评定其粘聚性和保水性。按《混凝土质量控制标准》(GB50164—92)规定，混凝土拌合物的流动性以坍落度或维勃稠度作为指标。坍落度适用于流动性较大的混凝土拌合物，维勃稠度适用于干硬性混凝土。 5、硬化混凝土的强度 混凝土强度包括立方体抗压强度、轴心抗压强度：抗拉强度、抗弯强度和抗剪强度等，其中以立方体抗压强度值为最大。 5.1混凝土立方体抗压强度与强度等级 根据国家标准规定，我国采用标准立方体抗压强度作为混凝土强度特征值。制作边长为150mm 的立方体标准试件，在标准养护条件（温度20±30C,相对湿度大于90%）下，养护至28天龄期，用标准试验方法测得的抗压强度值称为混凝土立方体抗压强度。 混凝土强度等级采用符号“C”与立方体抗压强度标准值(以N／mm2计)表示。混凝土立方体抗压强度标准值是指用标准方法制作并养护的边长为150mm的立方体试件，在28天龄期，用标准试验方法测得的具有95％保证率的抗压强度。普通混凝土按立方体强度标准值“划分为C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60共12个强度等级。 5.2混凝土轴心抗压强度：混凝土轴心抗压强度又称棱柱体抗压强度。是以150mm×150mm×300mm的棱柱体作为标准试件。标准棱柱体试件的制作、养护条件与标准立方

2015级硕士高等混凝土试题及答案

考试科目：高等混凝土结构、混凝土结构理论与应用 1. 简述混凝土受压应力-应变全曲线的测试方法、特征，并给出其常见的本构模型（3种） 要求绘 制相关曲线、标注特征点、叙述规律，并评价各本构模型的特点和适用范围。 答：（18-21）试验方法分为两类： ① 应用电液伺服阀控制的刚性试验机直接进行试件等应变速度加载； ② 在普通液压试验机上附加刚性元件，使装置的总体刚度超过试件下降段的最大线刚度， 就可防止混凝土的急速破坏。 本构模型： ①Hognestad 本构模型（见图1-14） 2 y 2x x , （0 x 1） 表达式： x 1 y 1 0.15 ------------ ,（x 1） X u 1 特点：能较好的反映混凝土受压时的基本特征，其曲线方程形式被多国混凝土设计 规范所采 用； 本构模型（见图1-14） K 为考虑箍筋约束所引起的混凝土强度增强系数， Z m 为应变软化阶段 斜率） 特点：可以很好的描述箍筋对核心混凝土的约束作用; ③ Rusch 本构模型（见图1-14） 2 y 2x x ;0 x 1 y 1; x 1 特点：由抛物线上升段和水平段组成，比较接近于理想弹塑性模型。 2. 简述混凝土重复加载下的主要现象和规律，包括：包络线，裂缝和破坏过程，卸载曲 线，再加载曲线，共同 点轨迹线，稳定点轨迹线。并绘制、标注相关曲线、特征点。 答：P37-39 表达式: 0.002K c 0.002K Kf c 1 Z m c 0.002K ; c > 0.002K 姓名: 学号： ______________________ 专业： ________________________ ② Ken t-Park （其中 表达式: