骨料对混凝土的强度及耐久性的影响
摘要：混凝土骨料是混凝土的重要组成成分。研究人员通常把研究重点放在水泥、水灰比、减水剂、活性矿物掺合料等方面，而忽视了占混凝土体积四分之三左右的骨料。随着高性能混凝土的发展，骨料的重要作用才真正被研究人员所认识和重点研究。但是以往的研究缺乏系统性，而且多数研究只偏重于混凝土强度，而忽视了骨料对于混凝土工作性能及耐久性能方面的影响。实际上骨料的几何特性、物理性能、化学成分等对水泥混凝土早期的工作性能、硬化后的力学性能及耐久性能都存在不可忽视的影响。
从工程角度看,强度仍是结构混凝土最重要的性能。多少年来,混凝土组分与强度之间的关系一直是人们研究的内容。粗骨料对混凝土强度的影响,主要由于粗骨料本身的强度和骨料的形貌特征。随着粗骨料压碎指标增大,混凝土强度下降;粗骨料的表面愈粗糙,其配制的混凝土强度愈高。粗骨料最大粒径在5～15mm 之间,随着集料粒径增大,混凝土的强度提高；而在高于15mm后,粗骨料粒径愈大,混凝土强度愈低。粗骨料对高强混凝土力学性能的影响比对普通混凝土力学性能影响显著,即粗骨料在高强混凝土中发挥作用更加明显。
关键词：骨料、混凝土、耐久性、强度、级配
目录
1混凝土耐久性的定义 (1)
2骨料的定义 (1)
3粗骨料强度对混凝土强度的影响 (2)
4 粗骨料的级配对混凝土性能的影响 (3)
5粗骨料的粒径和粒形对混凝土强度的影响 (4)
5.1粗骨料的最大粒径 (5)
5.1.1骨料的细度模量（
M） (5)
Z
5.1.2骨料的质量系数K (5)
6 粗骨料中有害物对混凝土耐久性的影响 (6)
7 现状与问题 (7)
8 小结 (8)
参考文献 (10)
混凝土是近现代使用最广泛的建筑材料。长期以来，人们一直以为混凝土是一种非常耐久的材料，从而忽视了它的耐久性问题。然而，近四五十年来，混凝土结构物因材料耐久性不足而过早劣化的事例在国内外屡见不鲜，各国为此付出了惨重代价。为提高混凝土的耐久性，发达国家自20世纪80年代中期掀起了一个以改善混凝土材料耐久性为主要目标的“高性能混凝土”开发研究的高潮，并取得了一些可喜的研究成果，这些成果被不断地应用于工程实践并指导混凝土结构的耐久性设计。
1混凝土耐久性的定义
混凝土是一种重要的结构材料，在结构中主要发挥其抗压强度高的特点，因此抗压强度是混凝土最为重要的指标。混凝土抗压强度比较容易通过试验获得，因此抗压强度不仅常用作为一般评定混凝土质量的指标，也是结构物设计时必要的参数，而且混凝土抗压强度与其他很多性能之间存在较好的相关性，通过混凝土抗压强度测试结果还可以一定程度上推测混凝土其他性能。
混凝土耐久性设计已成为确保混凝土结构达到设计使用年限的前提和基础，所谓混凝土的耐久性主要指其抵抗物理和化学侵蚀，如冻融、高温、碳化，以及硫酸盐侵蚀等等的能力。这种能力主要取决于混凝土抵抗腐蚀性介质侵入的能力；也取决于硬化后体积稳定性，体积稳定性好，无裂缝发生，抵抗腐蚀性介质侵入的性能高；也取决于硬化水泥浆中毛细管空隙率，以及有意无意引入的空气量。如侵蚀性介质侵入混凝土中，混凝土耐腐蚀性能将受水化产物的组分和分布的影响。
2骨料的定义
骨料在混凝土中约占70%，是混凝土的主要组成成分。顾名思义，骨料就是作为混凝土骨架的材料。
混凝土骨料有粗、细之分，细骨料粒径范围是0.15-5mm，如天然砂与石屑；粗骨料的粒径范围在5-150mm，如卵石、碎石及碎卵石等。在混凝土中，骨料具有重要的技术和经济作用，正确的选择骨料的品种，符合有关技术标准的要求，是配制混凝土的基础。以下本文中只对粗骨料对混凝土的影响做以研究。
3粗骨料强度对混凝土强度的影响
混凝土对粗骨料料强度的要求，一般认为粗骨料抗压强度应选择为混凝土设计强度的2倍左右，至少应在1．5倍以上。这对普通混凝土是容易到达的。但对于高强混凝土而言，骨料的差别对混凝土的强度影响很大。骨料能起到骨架和抵抗变形的作用，如果仅仅增加水泥用量、减小水灰比，而粗骨料的强度不提高，则对混凝土强度的提高将不大会有效果。也有人提出，对于强度小于40MPa的普通混凝土，骨料的性能不会影响混凝土的强度，认为骨料与水泥石的界面才是影响混凝土强度的主要因素。吴中伟【1】认为，对于强度等级在C50--C80左右的混凝土来说，骨料本身的强度并不是最重要的。戴朝阳【2】的试验研究则认为无论高强混凝土还是普通混凝土，骨料种类不同，力学性能就相差很大，但其对普通混凝土的影响要明显小一些。而普通混凝土中，玄武岩和卵石配制的混凝土具有相同的抗压强度，石灰岩混凝土的强度较高，关于不同种类粗骨料对普通混凝土和高强混凝土抗压、抗折、折压比等的影响的试验研究，得出的结论是粗骨料种类对普通混凝土的抗折强度影响较大，而对高强混凝土的抗折、折压比的影响无明显影响。蒋广京根据实践得出，粗骨料岩石的立方体抗压强度值宜为所配凝土标号的1.3倍。制配C40混凝土的粗骨料岩石的立方体抗压强度不得低于50 MPa，碎石和砾石的压碎值不应大于16％，变质岩或火成岩的最大压碎值不得大于20％。
有学者提出即使粗骨料强度差一些，有时也能配出强度较高的混凝土。
4 粗骨料的级配对混凝土性能的影响
粗骨料的级配对混凝土的和易性、力学性能和经济性能都有着很大的影响，直接影响混凝土的强度、抗渗、耐久性能。所以人们对粗骨料的级配以及级配对混凝土性能影响方面做了大量研究。
粗骨料级配可以分为两种：连续级配和间断级配。
较好的粗骨料级配应当有较大的堆积密度，较小的空隙率，以减少水泥用量并保证密实度；总表面积小，以减少湿润骨料表面的需水量；有少量的细颗粒以满足和易性的要求。武历斌等用大小尺寸不同的粗骨料混合试验得出，当粗石子占总石子的70％时，堆积密度最大，空隙率最低，混凝土强度也最高，耐久性也好，见图1。
图1 堆积密度随机配变化曲线
当粗骨料级配不好时，即没有或很少中间颗粒时，混凝土含有过多而且不易密实的砂浆，造成混凝土内部均匀性差，强度变异性大。而且还会造成混凝土拌合物流动性差，离析严重，容易在内部形成蜂窝孔洞等缺陷，从而直接降低了混凝土的强度。陈
素梅的试验表明用连续级配的碎石配制的混凝土抗折强度组内极差比单粒级的小，强度离散性较小，拌合物具有较好的匀质性。所以混凝土用粗骨料，既要求级配合格（空隙率要小），也要粗细、大小适中，所以要综合评骨料好坏，采用粗骨料质量系数。
此外，粗骨料的级配还对混凝土耐久性有重要影响，这是人们常常忽视问题。吴沙和通过对比三种不同级配粗骨料配制的混凝土的抗渗性，并运用混凝土界面结构理论对抗渗机理分析，如果粗骨料间大小石子比例不合适，空隙率大，密实性不好；或者是粗骨料中小石子居多，级配单一，则虽然混凝土密实性有所提高，但由于粗骨料间水泥浆层较薄透水性差，因而混凝土抗渗性同样较差。覃维祖指出，粗骨料的颗粒分布与级配对路面板的耐磨耗性能，乃至整个路面的使用寿命都有很大的关系。粗骨料级配的好坏直接影响其堆积的密实程度，从而影响混凝土所需要的砂浆量，间接地决定了路面渗透性能的优劣。
5粗骨料的粒径和粒形对混凝土强度的影响
粗骨料合理最大粒径的大小也是研究人员比较关心的一个问题。因为粗骨料最大粒径的尺寸直接影响着混凝土的工作性能、强度及生产成本。粗骨料最大粒径对混凝土性能的影响是个复杂的问题。国内外对这个方面的研究有很多。从提高混凝土工作性能，减少水泥用量的角度上分析，粗骨料的粒径越大，其比表面积越小，因此所需包裹骨料的水泥浆量相应减少，在一定的和易性和水泥用量的条件下，则能减少用水量而提高混凝土强度。而且粗骨料能阻碍裂缝的发展，提高断裂韧度，有利于混凝土强度提高。但是随着粗骨料尺寸增大，粗骨料比表面积减少导致界面粘结强度下降，而且较大粗骨料对水泥浆约束较大，易引起水泥浆中的附加内应力，导致混凝土强降低。
5.1粗骨料的最大粒径
粗骨料的公称粒径的上限为该粒径的最大粒径。粗骨料的最大粒径大，比表面积小，孔隙率也比较小。这就可以省水泥与用水量，提高混凝土密实度、抗渗性、强度，减小混凝土收缩。所以一般都尽量选用较大的骨料最大粒径。
5.1.1骨料的细度模量（Z M ）
骨料的细度模量Z M 【9】也是评价粗骨料质量的一个重要指标。
其计算方法与细骨料的相似。可用有关筛孔的筛子（40，20，10，5，2.5，1.25，0.63，0.315及0.16mm ）进行粗骨料的筛分，求出各筛上累计筛余量（表1），并按下公式计算Z M 。
表1 骨料的筛分结果
因粗骨料的5>d mm ，故小于5mm 筛孔的累计筛余量均相同。 ()1
1987654321006A A A A A A A A A A M Z --+++++++= 5.1.2骨料的质量系数 K
质量系数K 是一个综合评价混凝土骨料质量的指标。即可用于细骨料，又可用于粗骨料。
()P M K Z -?=50
式中 K ——骨料的质量系数；
Z M ——骨料的细度模量； 筛孔尺寸（mm ） 累计筛余量（%）
筛孔尺寸（mm ） 累计筛余量（%） 40 20 10
5
2.5 11a A =
2
12a a A +=3213a a a A ++=43214a a a a A +++=43215a a a a A +++= 1.25 0.63 0.315 0.16 43216a a a a A +++=43217a a a a A +++=43218a a a a A +++=43219a a a a A +++=
P——骨料的空隙体积百分率。
K值与细度模量Z
M和骨料的空隙体积百分率P有关。K值大，骨料质量高，级配好。
6 粗骨料中有害物对混凝土耐久性的影响
粗骨料中常见有害作用的矿物有云母、泥及泥块、石粉等，云母吸水率高，强度及抗磨性差。
粗骨料的含泥量是指粒径小于75m
的颗粒含量。含泥量一般会降低混凝土的和易性、抗冻性、抗渗性增加干缩。而且对于高强度的混凝土的抗压、抗折、轴压、弹性模量、收缩、抗渗、抗冻等性能均有较大影响。因此，如果粗骨料含泥量过多时，要进行清洗。
碎石、卵石中的泥块含量是指颗粒粒径大于 4.75mm，经水洗、手捏后变成颗粒小于 2.36mm颗粒的含量。粗骨料中的泥块对混凝土的各项性能均产生不利的影响，降低混凝土拌和物的和易性和抗压强度；对混凝土的抗渗性、收缩及抗拉强度影响更大。混凝土的强度越高，影响越明显。
当粗骨料表面包裹吸附石粉时，在骨料与水泥砂浆之间形成一层薄弱结合层。所以混凝土抗压强度有所降低。但当包裹的石粉较多时，在搅拌的过程中大部分石粉脱落分散到水泥浆体之中。这部分石粉相当于外加的石粉微骨料。一方面，微骨料的填充效应使得混凝土更加密实。另一方面，由于石粉的吸水效应，虽然混凝土拌合时总体的含水量是相同的，但实际的水灰比下降了。同时混凝土的保水性增强，减少了自由水在界面的聚集，有利于骨料界面改善。石粉中的CaC03微粒还具有一定的活性作用，能和C3A反应生成碳铝酸盐。同时石粉在水泥水化的过程中起到一
定的“晶核”作用，加速水泥中的C3S水化。所以当包裹的石粉较多之后，混凝土抗压强度有所回升，甚至高于洁净骨料混凝土的抗压强度。考虑到实际施工中一般不会专门包裹大量的石粉，而石灰岩类碎石又容易因搬运等原因包裹吸附石粉，所以建议使用前尽量将石料冲洗洁净，延长搅拌时间，必要时可适当提高混凝土配置强度。
7 现状与问题
我国目前大量采用的粗骨料大多为石灰质岩，骨料的粒径一般在大于25mm，甚至30mm以上；而针片状含量较多，空隙率大，高者达53%，用这样的骨料配置混凝土，必定要多用水泥浆，不然使混凝土在搅拌后达不到所需要的工作性，和易性较差，容易泌水，坍落度损失比较严重，影响混凝土的强度和耐久性。因此，需要调整其级配，降低空隙率。
碱-骨料反应仍是一个需要解决的问题。能与水泥或混凝土中的碱发生化学反应的骨料称为碱活性骨料。碱-骨料反应，就是水泥中的碱与混凝土骨料中的活性二氧化硅发生化学反应，生成新的硅酸盐凝胶而产生膨胀的一种破坏作用。
骨料具有碱活性是发生碱骨料反应的必要条件。因此在对骨料的选型以前，首先要确定骨料是否具有碱活性（这可以通过各种试验来确定）。一般我们将骨料分为三类，既碱活性、潜在碱活性和无碱活性。如果骨料是碱活性骨料，则不能使用这类骨料；如果骨料具有潜在碱活性，则要有条件地使用，如限制混凝土中的碱含量、使用粉煤灰等外掺剂、混凝土表面涂刷高分子涂料以堵塞水及碱的外部通道等方法；而无碱活性骨料则可以相对自由地使用。
8 小结
随着建设事业的发展，混凝土材料在工程中获得了更加广泛的应用。许多专家学者预言，21世纪混凝土仍为主要的建筑材料。一般情况下，设计者往往只对钢筋混凝土的强度感兴趣。但是，很多工程的钢筋混凝土结构，往往会发生过早破坏，其原因不是由于强度，而是耐久性不足。这是很多设计者意识到耐久性的重要。所以，在考虑结构强度的同时，注重其耐久性，按照这样的目标，对骨料的选择时就必须考虑文中还提到的几个问题：（1）不能含软弱颗粒的骨料或风化骨料。JGJ53-92规定，岩石抗压强度应为混凝土强度的1.5倍。采用50mm立方体或φ50×50mm圆柱体，在饱水状态下测定抗压强度值，不宜低于80MPa。压碎指标＜10%。
（2）空隙率尽可能低；这样达到相同流动性时，水泥的用量低，混凝土的自收缩变形低，水化热低，体积稳定性好，对强度耐久性均好。所以混凝土用骨料，既要求级配合格（空隙率要小），也要粗细、大小适中，所以要综合评价骨料好坏，采用骨料质量系数。
（3）骨料的表观密度和堆积密度要大。吸水率要低，表面要粗糙，粒形好。表观密度＞2.65，堆积密度≥1450kg/m3。这样可以降低骨料骨料空隙率，降低水泥浆用量，有利于流动性，耐久性和强度。吸水率＜1.0%，这说明岩石比较致密，稳定性好。粒形方正，针片状低，表面粗糙的石灰石碎石，或硬质砂岩碎石。粒径一般≤20mm。
（4）骨料中应不含泥块，含泥量＜1.0%；应不含有机物、硫化物、硫酸盐和石粉等杂质。更重要的一点是无碱活性骨料。
由于条件限制，且时间和水平有限，本文的所述观点并不完善。本文只就粗骨料方面对混凝土性能的影响开展了研究。此外，由于条件限制，本文只是在理论方面做了些阐述，没有细致的试验数据分析，希望以后能在此方面加以补充，这些会在今后的工作中不断完善。
本文中尚有很多问题没有涉及到。如骨料对混凝土疲劳性能、收缩性能、抗冻性能的影响，特别是粗骨料体积含量对混凝土长期收缩性能影响；另外应加强深入混凝土分形学研究，争取实现骨料级配、粒形等性能的简单数字化定量描述，加强骨料对混凝土强度及弹模影响机理的研究，改进混凝土配合比设计。关于石粉在混凝土中的作用应该更系统研究，特别是研究不同母岩石粉对混凝土的不同作用，总之骨料对混凝土性能影响的研究还有大量的工作要做。
参考文献
【1】吴中伟，廉蟹珍．高性能混凝土．北京：中国铁道出版社。
1999．
【2】戴朝阳，陆洪建，陈兵．集料与混凝土力学性能关系研究．江西建材，2000，(1)：13—16．
【3】冯乃谦，刑锋高性能混凝土技术.北京：原子能出版社。2000.
混凝土的耐久性
一、混凝土的耐久性 混凝土的耐久性-指混凝土抵抗物理和化学侵蚀（如冻融、高温、碳化、硫酸盐侵蚀等）的作用并长期保持其良好的使用性能和外观完整性，从而未维持混凝土结构的安全、正常使用的能力。 主要取决于：混凝土抵抗腐蚀性介质侵入的能力； 硬化后体积稳定性好，无裂缝发生，抵抗腐蚀性介质侵入的性能好； 硬化水泥浆中毛细管孔隙率，以及引入空气量。 简单的说混凝土材料的耐久性指标一般包括： 1 混凝土的碳化 2 混凝土中钢筋的锈蚀 3 碱-骨料反应 4 混凝土冻融破坏 5 氯离子侵蚀 二、提高混凝土耐久性的措施 原材料的选择 1. 水泥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．集料与掺合料集料的选择应考虑其碱活性，防止碱集料反应造成的危害，集料的耐蚀性和吸水性，同时选择合理的级配，改善混凝土拌合物的和易性，提高混凝土密实度；大量研究表明了掺粉煤灰，矿渣，硅粉等混合材能有效改善混凝土的性能，改善混凝土内孔结构，填充内部空隙，提高密实度，高掺量混凝土还能抑制碱集料反应，因而掺混合材混凝土，是提高混凝土耐久性的有效措施。即近年来发展的高性能混凝土。 3. 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。 4. 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
钢筋混凝土耐久性的影响因素及对策研究
钢筋混凝土耐久性的影响因素及对策研究 关键词：钢筋混凝土；耐久性；影响因素 长期以来，混凝土作为土建工程中用途最广，用量最大的建筑材料之一，在近百年的发展中，其强度不断提高。但是，在提出高强度的同时，混凝土结构的耐久性问题也愈来愈被人们所关注。 人们一直以为混凝土是非常耐久的材料，直到20世纪70年代末期，发达国家才逐渐发现原先建成的基础设施工程在一些环境下出现过早损坏。美国许多城市的混凝土基础设施工程和港口工程建成后20~30年，甚至在更短的时期内就出现劣化。 我国建设部的一项调查表明，国内大多数工业建筑物在使用25~30年后即需大修，处于严酷环境下的建筑物使用寿命仅15~20年。民用建筑和公共建筑的使用环境相对较好，一般可维持50 年以上，但室外的阳台、雨罩等露天构件的使用寿命通常仅有30~40年。桥梁、港口等基础设施工程的耐久性问题更为严重，由于钢筋的混凝土保护层过薄且密实性差，许多工程建成后几年就出现钢筋锈蚀、混凝土开裂。海港码头一般使用10年左右就因混凝土顺筋开裂和剥落，需要大修。 当前，我国的基础设施建设工程规模宏大，投入资金每年高达2万亿元人民币以上，约30~50 年后，这些工程将进入维修期，所需的维修费或重建费用将更为巨大。有专家估计，我国“大干”基础设施工程建设的高潮还可延续20年，由于忽视耐久性问题，迎接我们的还会有“大修”20 年的高潮，这个高潮可能不用很久就将到来，其耗费将倍增于当初这些工程施工建设时的投资。因此，提高混凝土耐久性，延长工程使用寿命，尽量减少维修重建费用是建筑行业实施可持续发展战略的关键。 1 影响钢筋混凝土耐久性的因素及其破坏机 1.1 混凝土耐久性的概念 混凝土耐久性是指混凝土在设计寿命周期内，在正常维护下，必须保持适合于使用，而不需要进行维修加固，即指混凝土在抵抗周围环境中各种物理和化学作用下，仍能保持原有性能的能力。混凝土工程的耐久性与工程的使用寿命相联系，是使用期内结构保持正常功能的能力，这一正常功能不仅仅包括结构的安全性，而且更多地体现在适用性上。混凝土耐久性主要包括以下几方面：一是抗渗性。即指混凝土抵抗水、油等液体在压力作用下渗透的性能。抗渗性对混凝土的耐久性起着重要的作用，因为抗渗性控制着水分渗入的速率，这些水可能含有侵蚀性的化合物，同时控制混凝土受热或受冷时水的移动。二是抗冻性。混凝土的抗冻性是指混凝土在饱水状态下，经受多次抵抗冻融循环作用，能保持强度和外观性的能力。在寒冷地区，尤其是在接触水又受冻的环境下的混凝土，要求具有较高的抗冻性能。三是抗侵蚀性。混凝土暴露在有化学物质的环境和介质中，有可能遭受化学侵蚀而破坏。一般的化学侵蚀有水泥浆体组分的浸出、硫酸盐侵蚀、氯化物侵蚀、碳化等。四是碱集料反应。某些含有活性组分的骨料与水泥水化析出的KOH和NaOH 相互作用，对混凝土产生破坏性膨胀，是影响混凝土耐久性最主要的因素之一。 1.2 影响混凝土耐久性的主要因素 一般混凝土工程的使用年限约为50~100年，但实际中有不少工程在使用10~20年，有的甚至在使用几年后即需要维修，这就是由于混凝土耐久性低（不足）造成的。影响混凝土耐久性的原因错综复杂，除去社会因素、人为因素外，技术方面的主要因素有以下几点。 1.2.2 混凝土的碳化 混凝土的碳化又称为混凝土的中性化，几乎所有混凝土表面都处在碳化过程中。它是空
细骨料对混凝土的影响
细骨料对混凝土和易性的影响 细骨料是混凝土的主要组分，约占混凝土体积总量的30 %?40 %,其性质的好坏将直接影 响到新拌混凝土和硬化后混凝土的性能，如和易性、强度、耐久性等。随着聚羧酸减水剂的 广泛使用，细骨料与其适应性好坏同样影响到新拌混凝土和硬化后混凝土的性能，成为业内人士关注的焦点之一。已有文献介绍，聚羧酸减水剂对混凝土中砂子含泥量十分敏感，既能影响混凝土的坍落度及坍落度损失，在砂子含泥量超过3%时还会对强度产生不利影响。事实上，除了砂子含泥量之外，砂子的其他性质也将对聚羧酸减水剂的适应性产生影响，进而影响混凝土的各项指标。 实验实例 选用两组胶凝材料及两种砂子进行试验，其中1号砂是由于不合格而被施工方否定掉 的砂子，2号砂是施工最终选用的砂子。本实验中为了对比细骨料对混凝土所产生的影响，特选用这两种砂子做了一个对比分析。 试验中发现，采用2号砂子拌制的混凝土没有出现分层、离析，也没有出现泌水现场， 黏聚性和保水性较好；而采用1号砂子拌制的混凝土出现了泌水现象，和易性欠佳。 使用同一种砂子，选取不同组胶凝材料时，混凝土的和易性基本一致，说明该工程现场使用的胶凝材料对混凝土和易性无不良影响。而在胶凝材料相同，砂子不同时，均需增加 50 %的减水剂，且W-1尚需多加2kg水才能勉强达到施工要求。此外，由表2还可以看出，1号砂子比2号砂子拌制的混凝土含气量高，含气量偏高将会影响混凝土的后期强度。 原因分析 影响混凝土和易性的因素很多，如单位用水量、水泥品种、水泥与外加剂的适应性、骨 料性质、水泥浆的数量、水泥浆的稠度、砂率，以及环境条件（如温度、湿度等）、搅拌工艺、放置时间等。我们根据以往的经验认为，在配合比一定的混凝土设计中，对混凝土和易性影响最大的是胶凝材料和外加剂，尤其是近年来外加剂的广泛使用所引起的胶凝材料水泥适应性问题层出
混凝土结构耐久性浅谈
网络教育学院 本科生毕业论文（设计） 题目：混凝土结构耐久性浅谈 学习中心： 层次：专科起点本科 专业：土木工程 年级： 学号： 学生： 指导教师： 完成日期：2013 年11 月14 日
混凝土结构耐久性浅谈 内容摘要 混凝土由于其具有经济、耐久、节能等众多优点, 而成为重要的建筑材料, 其应用范围十分广泛。作为目前世界最大宗的人造建筑材料, 其在给人类带来巨大文 明进步的同时 , 也面临由此造成的严峻的资源、能源和环境问题。传统意义上的混 凝土由于自身结构材料和使用环境的特点, 还存在着严重的耐久性问题, 已不能满足混凝土行业的绿色可持续发展的要求。因此, 提高混凝土的耐久性是实现混凝土 环保化、节约化的积极有效措施。本文综述了耐久性对混凝土的重要意义, 并着重分析了影响混凝土耐久性的主要因素。最后介绍了目前世界上提高混凝土的耐久 性的研究结果以及目前国际上对混凝土的耐久性设计要求。 关键词：耐久性；混凝土；影响因素
混凝土结构耐久性浅谈 目录 内容摘 要 .................................................. ..................................................... ....................I 引言......................................... ......................................... ......................................... . 1 1 绪论......................................... ......................................... ......................................... . 2 1.1 混凝土耐久性问题的提出................................................... (2) 1.2 混凝土耐久性的概 念 .................................... ........................................ (2) 2 混凝土结构耐久性问题的分 析 ........................................... (3) 2.1 混凝土冻融破 坏 .................................... ........................................ (3) 2.1.1 破坏机 理 .......................... ............................. ............................. (3) 2.1.2 影响因 素 .......................... ............................. ............................. (4) 2.2 混凝土渗透破 坏 .................................... ........................................ (4) 2.2.1 破坏原 因 .......................... ............................. ............................. (4) 2.2.2 影响因 素 .......................... ............................. ............................. (5) 2.3 碱骨料反 应 ..................................... ........................................ (5) 2.3.1 破坏原 因 .......................... ............................. ............................. (5) 2.3.2 影响因 素 .......................... ............................. ............................. (6) 2.4 混凝土的碳 化 .................................... ........................................ (6) 2.4.1 破坏原 因 .......................... ............................. ............................. (6) 2.4.2 影响因 素 .......................... ............................. ............................. (7) 2.5 钢筋锈 蚀 ..................................... ........................................ (7) 2.5.1 破坏原 因 .......................... ............................. ............................. (7) 影响因 素 ..........................
有害骨料对混凝土质量的影响.
有害骨料对混凝土强度的影响 某些成分的骨料在水的影响下，可以和水发生化学反应，使混凝土的化学成分及物理力学性质发生变化，而降低强度，使混凝土遭到破坏，这种骨料称为有害骨料。 有害骨料与水泥的反应大致可分为以下几种： 一、碱硅反应 1、反应现象 碱骨料反应是混凝土原材料中的水泥、外加剂、混合材和水中的碱(Na2O或K2O)与骨料中的活性成分反应，在混凝土浇筑成型后逐渐反应，形成了碱的硅酸盐凝胶,反应生成物吸水膨胀使混凝土产生内部应力，膨胀开裂、导致混凝土失去设计性能。由于活性骨料经搅拌后大体上呈均匀分布。所以一旦发生碱骨料反应、混凝土内各部分均产生膨胀应力，将混凝土自身胀裂、发展严重的只能拆除，无法补救，因而被称为混凝土的癌症。 2、反应机理 在最近40 年期间，观察到了骨料和周围水泥净浆之间的一些有害化学反应。最普通的反应是骨料的活性硅成分和水泥中碱之间的反应。二氧化硅的活性形式是蛋白石（无定形），玉髓（隐晶纤维），和鳞石英（结晶）。这些活性材料存在于：蛋白石或玉髓、燧石、硅质石灰石、流纹石和安山凝灰岩与千纹岩中。
活性二氧化硅的特点是所有的硅氧四面体呈任意网状结构，实际的内表面积很大，碱离子较易将其中起联结作用的硅氧键破坏使其解体，胶溶成硅胶或依下式反应成硅酸盐凝胶： 活性SiO2＋2mNaOH（KOH）→mNa2O（K2O）·SiO2·nH2O 对膨胀的解释可粗分为两种理论：其一认为碱骨料反应是由水泥中的碱（Na2O和K2O）形成的碱性氢氧化物对骨料中的硅质矿物间的反应开始的，由于形成了碱-硅凝胶，骨料界面发生蚀变。这种胶体是“无限膨胀型”的，它在吸水后有增加体积的趋向。由于此胶体受到周围水泥净浆的约束，结果产生内压，最后导致水泥浆的膨胀、开裂和破坏（突然爆裂）。由此看来膨胀是由于渗透而产生的液压引起的，但碱硅反应的固态产物的膨胀压也会引起膨胀。因此，可以说坚硬骨料颗粒的膨胀对混凝土是有害的，某些较软的凝胶体是由于后来被水浸出并沉积在由于骨料膨胀而产生的裂缝中。硅质颗粒的大小影响着反应的速度，细颗粒（20～30 微米）在一两个月之内便会产生膨胀，只有比较大的颗粒要在几年之后才产生膨胀。 另一种湿渗透压理论，是指包围活性集料的水泥浆体起着半透膜的作用，使反应产物的硅酸根离子难以通过，但允许水和碱的氢氧化物扩散进来，从而认为渗透压是造成膨胀的主要原因。 3、影响因素 通常认为，只有在水泥中的总碱量较高，同时骨料中又含有活性二氧化硅的情况下，才会发生上述有害反应。 3．1 碱含量
混凝土结构耐久性影响因素
浅谈影响混凝土结构的耐久性主要因素及防护措施随着混凝土的广泛应用，混凝土的耐久性也越来越受到人们的关注了，在实际工程中，混凝土工程质量的优劣对整个工程质量有着举足轻重的影响。混凝土结构以其整体性好、耐久性好、可塑性强、维修费用少等优点广泛使用于整个20世纪，发现混凝土的耐久性问题则是在60至70年代。一些发达国家的混凝土桥使用了三四十年后，纷纷进入老化期。人们始料不及的是混凝土材料在不利的环境、运用条件下，出现了一系列影响结构耐久性的物理、化学现象，如结构混凝土的碳化、保护层剥落、裂缝的发展、钢筋锈蚀、渗透冻融破坏、混凝土集料的化学腐蚀等等。我国七十年代后期建造的混凝土桥梁亦发现有严重的开裂现象。因而混凝土结构的耐久性问题已成为结构工程师们不容忽视的一个问题。 混凝土结构的耐久性概括起来是指混凝土抵抗周围不利因素长期作用的性能。结构耐久性问题主要表现为：混凝土损伤；钢筋的锈蚀、脆化、疲劳、应力腐蚀；以及钢筋与混凝土之间粘结锚固作用的消弱等三个方面。从短期效果而言，这些问题影响结构的外观和使用功能；从长远看，则为降低结构安全度，成为发生事故的隐患，影响结构的使用寿命。下面从影响混凝土结构耐久性的主要因素和提高耐久性的技术措施两个方面来探讨混凝土的耐久性问题。 影响混凝土耐久性的主要因素有这么几点： （1）抗冻失效。 原因：混凝土的抗冻性等级过低。寒冷地区，有较长的冰冻期，渗入到混凝土中的水结冰又融化，如此反复，使混凝土的裂缝不断扩大，导致结构慢性破坏作用。冻融的结果，加剧了碱-骨料反应、盐腐蚀的破坏作用。碱-骨料反应、盐腐蚀、冻融作用是混凝土结构的三大主要破坏因素，都因水进入混凝土内部引起。混凝土结构是多孔的，在塑性期或硬化初期会因水分蒸发造成早期开裂。在以后的使用过程中，早期产生的裂缝会随着反复荷载的冲击逐渐扩展。如果没有完善的防水系统，带有腐蚀性物质的水就会从孔隙渗入到混凝土中和从裂缝中流入到混凝土中。在混凝土内部产生的损害，它导致混凝土性质改变。 处理方法：1，调整配合比方法。主要适用于在0℃左右的混凝土施工。具体做法：①选择适当品种的水泥是提高混凝土抗冻的重要手段。试验结果表明，应使用早强硅酸盐水泥。该水泥水化热较大，且在早期放出强度最高，一般3d抗压
混凝土耐久性的主要因素与其提高的措施
混凝土耐久性的主要因素与其提高的措施 混凝土耐久性是指混凝土构件在长期使用条件下抵抗各种破坏因素作用而保持其原有性能的性质。近年来，随着混凝土技术的发展，高性能混凝土的研究与应用普遍得到人们的重视，混凝土耐久性的研究则是其核心的研究内容。 标签：混凝土耐久性；主要因素；提高措施 1.影响混凝土耐久性的主要因素 1.1混凝土的抗渗性 混凝土的抗渗性是指混凝土在压力水的作用下抵抗渗透的能力。如果混凝土的抗渗性不好、溶液性的物质能浸透混凝土、与混凝土的胶结材料发生化学反应而使混凝土的性能劣化。在钢筋混凝土中、由于水分与空气的渗透、会引起钢筋的锈蚀。钢筋的锈蚀导致其体积增大、造成钢筋周围的混凝土保护层的开裂与剥落、使钢筋混凝土结构失去其耐久性。渗透性对混凝土的抗冻性也有重要的影响。因为渗透性决定了混凝土可能为水饱和的程度。渗透性高的混凝土、其内部孔隙为水分充满、在水的冰冻压力作用下、混凝土内部结构更易于产生损伤与破坏。因此可以说、混凝土的抗渗性是其耐久性的第一道防线。混凝土与其微观结构的劣化和侵蚀性介质的传输有关、混凝土的渗透性取决于其自身的微结构和饱和水程度、是决定混凝土性能劣化的关键因素。因此可能通过检测混凝土的渗透性来评估其耐久性。 1.2混凝土的抗冻性 混凝土的抗冻性决定于水泥石的抗冻性和骨料的抗冻性。从冰冻对水泥石和骨料的作用可以看出诸多因素影响混凝土的抗冻性。这些因素包括：水分迁移路径的距离、混凝土的孔结构、混凝土的饱和度、混凝土的抗拉强度以及冷却速度等。提高混凝土的抗冻性可以采用以下措施； （1）引气：这是因为在水泥石受到冻融作用时、水分迁移所引起的压力、可以由引入的微细气泡得到释放。一般说来、混凝土的抗冻性随着阴气量的增加而增加。而当含气量一定时、气泡尺寸、气泡数量和气泡的间距都会影响混凝土的抗冻性能。 （2）控制水灰比：水泥石内的大孔隙量与水灰比和水化程度有关。一般说来、水灰比小、水化程度高则水泥石中的孔隙越少。由于表面张力的原因、大孔隙内的水比小孔隙内的水更易于結冰、因此、在同等条件下、水灰比大的水泥石内可结冰的水更多、发生冻融破坏的几率更大。 （3）降低饱和度：混凝土的饱和度对冻融破坏有很大的影响、干燥的或部分干燥的混凝土不容易受到冻融破坏。一般存在一个临界饱和度、当混凝土的含
工程结构的安全性与耐久性
安全管理编号：LX-FS-A40672 工程结构的安全性与耐久性 In the daily work environment, plan the important work to be done in the future, and require the personnel to jointly abide by the corresponding procedures and code of conduct, so that the overall behavior or activity reaches the specified standard 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑
工程结构的安全性与耐久性 使用说明：本安全管理资料适用于日常工作环境中对安全相关工作进行具有统筹性，导向性的规划，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。 1．混凝土的腐蚀主要有冻融破坏和化学腐蚀，配置混凝土时加入化学引气剂可以在混凝土体内产生大量的封闭微细气泡，是防止混凝土冻融破坏的最有效手段。 2．钢筋混凝土的种种劣化过程，都需要有水的参与或以水为媒介。为了阻止水分、氧气、二氧化碳等气体和盐、酸等有害物质侵入混凝土内部，最根本的措施就是增加混凝土材料自身的抗侵入性或抗渗性，并增加混凝土保护层的厚度，以延缓有害物质到达钢筋位置的时间。 3．在水化良好的低水灰比浆体中，毛细孔隙
细骨料种类对C30混凝土性能的影响
细骨料种类对C30混凝土性能的影响 摘要：针对目前天然中砂匮乏的现象，对比研究了天然中砂和不同混合比例的混合砂对C30混凝土工作性能、力学性能和收缩性能的影响。试验结果表明：机制砂和天然细砂按适当比例混合，可以配制出拌合物工作性能好、力学性能和收缩性能满足要求的C30混凝土。 关键词：机制砂；混合砂；混凝土；性能 1 前言 混凝土价格低廉、性能优良、原材料丰富易得，是当代用量最多、最普遍、最重要的土木工程材料之一[1]。从组成上看，骨料占混凝土总量的70～80%，其中，细骨料不仅占有较大比例，而且对新拌混凝土工作性和硬化后混凝土综合物理力学性能与耐久性有重要影响。一般，配制混凝土选用天然河砂作细骨料，并以优先选用中粗砂、就地取材、尽可能降低混凝土生产成本为基本原则。天然砂资源是一种地方资源，短时间内不可再生且不适合长距离运输。随着土木工程建设的蓬勃发展，对砂石开采行业及其它建材行业的需求日益增加，近年来，我国不少地区出现天然砂资源逐步短缺，甚至无天然砂可用的状况，混凝土用砂供需矛盾日益突出，砂的价格亦越来越高，供不应求的现象时有发生，影响了工程建设的进展，推行应用机制砂配置混凝土已经势在必行。针对天然中砂匮乏的现象，本文通过天然细砂与机制砂混合，讨论细骨料种类对C30混凝土性能的影响。 2 材料与方法 2.1 主要原材料 水泥：由华润水泥（龙岩曹溪）有限公司生产的P·O42.5级水泥，其主要性能见表1。 表1 水泥物理力学性能 外加剂：选用龙海市富敏混凝土外加剂有限公司生产的FM-Ⅲ缓凝高效建水剂，减水率为21%，收缩率比（28d）为65%。 粗骨料：由马坑石场生产的5-31.5mm花岗岩碎石，其性能见表2。 表2 碎石性能
影响混凝土质量的主要因素
影响混凝土质量的主要因素 摘要：在我国的土建工程施工中，掌握影响混凝土质量的主要因素，切实控制施工质量，对促进我国混凝土施工技术等具有重要意义。本文对施工中影响混凝土的施工质量的因素进行了探讨有足够的重视。关键词:土建工程混凝土质量控制 2008年以来，随着国家对实体经济刺激政策的逐步落地生根，我国的基础设施建设和固定资产投资进入一个高速发展的阶段。混凝土作为基础设施建设的主要建筑材料，其质量好坏，直接影响结构物的安全和造价。因此在施工中必须对混凝土的施工质量有足够的重视和有效地控制。 1.混凝土的强度及影响因素 混凝土是由水泥、水、细骨料、化学外加剂、矿物质等材料按照一定比例配合而成，经过均匀拌制，振捣密实成型及养护硬化而成的人工石材。混凝土质量的关键指标之一是抗压强度，混凝土抗压强度与混凝土用水水泥的强度成正比。当水灰比相等时，高标号水泥比低标号水泥配制出的混凝土抗压强度高许多。所以混凝土施工必须核对、选好水泥标号。 影响混凝土抗压强度的主要因素是水泥强度和水灰比，因此要提高混凝土的质量，关键是控制好水泥和混凝土的水灰比两个主要环节。另外，粗骨料对混凝土强度也有一定影响，当石质强度相等时，碎石表面比卵石表面粗糙，它与水泥砂浆的粘结性比卵石强，当水灰比相等或配合比相同时，两种材料配制的混凝土，碎石的混凝土强度
比卵石强。因此我们一般对混凝土的粗骨料控制在3.2cm左右，细骨料品种对混凝土强度影响程度比粗骨料小，所以混凝土公式内没有反映砂种柔效，但砂的质量对混凝土质量也有一定的影响。因此，砂石质量必须符合混凝土各标号用砂石质量标准的要求。由于施工现场砂石质量变化相对较大，因此现场施工人员必须保证砂石的质量要求，并根据现场砂含水率及时调整水灰比，以保证混凝土配合比，不能把实验配比与施工配比混为一谈。混凝土强度只有在温度、湿度条件下才能保证正常发展，应按施工规范的规定予在养护、气温高低对混凝土强度发展有一定的影响。冬季要保温防冻害，夏季要防暴晒脱水。 2.混凝土标号与混凝土平均强度及其标准差的关系 混凝土标号是根据混凝土标准强度总体分布的平均值减去1.645倍标准值确定的。这样可以保证混凝土确定均有95％的保证率，低于该标准值的概率不大于5％，充分保证了建筑物的安全，从此推定，抽样检查的几组试件的混凝土平均确定一定大于等于混凝土设计标号。通过公式计算可以看出，施工人员不但要使混凝土平均确定大于混凝土标号，更重要的是千方百计的减少混凝土确定的变异性，即要尽量使混凝土标准差降到较低值，这样，既保证了工程质量，也降低了工程造价。 3.混凝土质量控制的有效措施 3.1原材料的质量要保证 混凝土是由水泥、水、细骨料、化学外加剂、矿物质混合材料，
11第十一讲 混凝土的强度及耐久性
混凝土强度与耐久性 ?强度的定义 ?普通混凝土的强度等级 ?其它类型的强度棱柱体抗拉劈裂抗弯?强度影响因素 ?提高强度的方法途径 ?混凝土耐久性 ?抗渗性 ?抗冻性 ?提高耐久性的措施
1.砼的f C 及等级 砼的抗压强度是指在外力作用下，混凝土抵抗破坏的能力。 我国采用立方体抗压强度（cube ）和棱柱体抗压强度两种。有的国家（美国、日本）则采用圆柱体抗压强度。 （the strength of concrete ） 砼的强度包括抗压、抗拉、抗弯、抗剪、握裹、疲劳强度等，其中以抗压强度最大，抗拉强度最小。在砼结构中，大都采用砼的抗压强度作为设计依据，在施工控制中也都采用f 压评定砼质量，下面主要讨论f C 简要说明f t （一）砼的f C 与f t 砼的强度 图4.1
规定：以边长为150mm 的立方体试件，在温度为20±2℃，相对湿度为95% 以上的潮湿环境或水中的标准条件下，经28天养护，采用标准试验方法测得的极 限抗压强度(maximum compressive strength —标准强度the standard compressive strength ）来确定砼的等级（大体积混凝土或水工混凝土上为了节约水泥，也有以90天或60天为标准的）。 （1）立方体(cube) compressive strength 砼的立方体f C 是划分抗压等级的主要依据。 [note] 立方体f C 是在标准情况下测定的，是砼质量具有对比性。 立方体f C
混凝土强度保证率P% 混凝土强度保证率P% 是指混凝土强度总体中大于设计强度等级的概率。 图4.2 混凝土强度保证率P%示意图 P （t ）＝95% t f cu,k ψ(l )
影响混凝土耐久性因素及其应对措施
建筑材料小论文 题目：影响混凝土耐久性 的因素及其应对措施 班级：建筑与艺术设计学院城市规划091班 姓名：苏永帅 学号：092839 日期：2011/5/7
目录 摘要…………………………………………………………………………………I 绪论…………………………………………………………………………………I 一、耐久性问题的提出………………………………………………………………I 二、耐久性的重要性…………………………………………………………………I 三、影响混凝土结构耐久性的主要因素 1．环境因素………………………………………………………………………I 2．材料因素………………………………………………………………………I 3．设计因素………………………………………………………………………I 4．施工因素………………………………………………………………………I 四、提高混凝土耐久性的措施………………………………………………………I 1．渗透性…………………………………………………………………………I 2．抗冻融性………………………………………………………………………I 3．抗侵蚀性………………………………………………………………………I 4．碱－集料反应…………………………………………………………………I 结论…………………………………………………………………………………I
摘要：混凝土结构是应用非常广泛的一种结构形式，但是由于其结构自身和使用环境的特点，使得混凝土存在严重的耐久性问题。本文通过提出混凝土耐久性问题，说明其重要性，然后重点分析了其影响因素及其预防措施。 关键字：混凝土耐久性、影响因素、性能、抗渗、抗冻、抗侵蚀、)碱—集料反应 绪论：混凝土的工程应用至今已有一百多年的历史，是当今世界上最广泛使用的建筑材料。鉴于经济能源和资源等因素，高耐久性一直是人们不断追求的目标。混凝土结构物建成后，随其使用时间的延长，其各项物理性能逐渐降低，这种质量的劣变通常称之为老化，混凝土抵抗老化的能力称为耐久性，一般认为是混凝土在环境介质的作用下保持其使用功能的能力，或混凝土抵抗随时间引起的性能与状态改变的能力[1]。混凝土工程的耐久性与工程的使用寿命相联系，是使用期内结构保持正常功能的能力，这一正常功能不仅仅包括结构的安全性和结构的适用性，而且更多地体现在适用性上。 混凝土耐久性主要包括以下几方面：(1)抗渗性：混凝土抵抗水、油等液体在压力作用下渗透的性能。(2)抗冻性：是指混凝土在饱水状态下，经受多次抵抗冻融循环作用，能保持强度和外观性的能力。(3)抗侵蚀性：混凝土暴露在有化学物的环境和介质中，有可能遭受化学侵蚀而破坏。(4)碱—集料反应：某些含有活性组分的骨料与水泥水化析出的KOH和NaOH相互作用，对混凝土产生破坏性膨胀，是影响混凝土耐久性最主要的因素之一[2]。 一、耐久性问题的提出 本世纪建造的混凝土结构物由于种种原因，例如温变收缩、干缩、冻融循环、钢筋锈蚀、碱骨料反应和硫酸盐侵蚀等，据估计使用寿命达不到 100年。而自 40 年代以来，通过硅酸盐水泥成分的变化以及混凝土技术的快速进步，混凝土的强度显著提高，但从钢筋保护和混凝土耐冻、耐腐蚀角度看则与强度并不匹配。也就是说，当今更多的混凝土结构，比 50 年前更不耐久[3]。据综合估计，我国的某些混凝土结构，例如混凝土坝的平均寿命仅约为 30 年~50 年[4]。相反，某些 2 000 多年前用火山灰和石灰作为水硬性胶凝材料建造的罗马古建筑现在仍呈现完好状态。为什么混凝土技术大大进步了，混凝土的强度普遍提高了而混凝土的耐久性问题却变得日益突出，甚至变得更为严重了呢？这不能不成为一个值得人们深刻思考的问题。 二、耐久性的重要性 混凝土工程因其工程量浩大，将会因耐久性不足对未来社会造成极为沉重的负担。我国 20 世纪 50 年代所建设的混凝土工程已使用 40 余年，如果我国混凝土工程的平均寿命按 30 年~50 年计，在今后的 10 年~30 年内，为了维修建国以来所建基础设施的费用，将是极其巨大的。目前，我国的基础设施建设工作规模宏大，每年投资高达 20 000 亿元人民币以上，那么，约在 30 年~50 年后，这些工程也将进入维修期，所需的维修费或重建费，将更为巨大。作为 21 世纪的混凝土，高性能混凝土，更要从提高混凝土耐久性即超耐久入手，免除巨额的维修和重建费用[5]。 三、影响混凝土结构耐久性的主要因素 混凝土结构耐久性是指混凝土结构在自然环境、使用环境及材料内部因素的
浅谈混凝土强度和耐久性
建议提高混凝土强度和耐久性指标二滩拱坝原设计最大主压应力为8.6Mpa，运行几年后，实测的最大压应力达11.9Mpa，为原设计的1.38倍，而拉应力原设计为-0.90Mpa，运行几年后实测的最大拉应力达-3.56Mpa，为原设计的3.95倍；以上情况告诉我们，混凝土的抗压强度必须要有足够余量，抗拉强度更要有富余量。建议提高混凝土强度指标我国原拱坝设计规范：混凝土的强度除以最大主压应力，等于4（即为安全系数，龄期90d，试件尺寸20cm立方体），如果试件尺寸为15cm立方体，则应取安全系数K 4.2；现时我国一些高拱坝的混凝土抗压强度安全系数取K 4，试件尺寸15cm立方体，龄期180d，安全系数比90d龄期的还要小。建议提高混凝土强度指标根据二滩大坝实际的混凝土抗压强度反馈折算成 15cm立方体试件的抗压强度，分别计算180d和90d 龄期的设计最大主压应力和实测的最大压应力的安全系数，计算结果：提高混凝土耐久性指标抗冻指标抗渗指标极限拉伸值水胶比提高混凝土抗冻指标在北方气温低，至少应取F300或更高些，正如前面介绍的，苏联的萨扬舒申斯克坝抗冻指标F400，而瑞士的莫瓦桑坝为F1000，康特拉坝为F5000，混凝土中掺适量的引气剂，含气量达到4~5%，是容易达到高抗冻融指标的。有引气的混凝土，冻融300次循环，其相对动弹性模量仍还在95%以上，而没有引气的混凝土在冻融75次以后，其相对动弹性模量下降到规定的60%。提高混凝土抗冻指标掺引气剂混凝土还有减少碱骨料反应引起膨胀的功能，可以提高混凝土抗硫酸盐侵蚀作用；试验表明，掺气的混凝土不仅可以提高其抗冻
融能力，而且还可提高其抗渗能力，如混凝土中含气量达 4.8%时，其渗透系数只有没掺气剂混凝土的1/5。提高混凝土抗渗指标康特拉坝（220m高），对混凝土抗渗要求为：2倍水头作用下，试件不渗水，相当于W40以上。美国规定混凝土渗透系数K 1.5×10-9cm/s，相当于我国抗渗指标W12。建议我国对于高拱坝混凝土的抗渗指标应大于W12，对于引水建筑物中与水接触的混凝土抗渗指标也应达到W12。混凝土的极限拉伸值影响因素很多，特别是骨料的类别影响大，如灰岩骨料的混凝土，它的极限拉件值90d龄期可大于1.2×10-4，二滩的正长岩骨料混凝土的极限拉件值90d龄期的（1.07-1.17）×10-4；但有的玄武岩骨料混凝土的极限拉伸值，180d 龄期也难达到大于1.1×10-4。建议高拱坝混凝土90d龄期的极限拉伸值≥1.0×10-4。控制水胶比国外一些高拱坝混凝土的水胶比0.50；美国ACI建议：暴露在淡水中混凝土的水灰比≯0.48，暴露在海水中混凝土的水灰比≯0.44。为了保证高拱坝混凝土的强度和耐久性，建议必须严格控制水胶比 0.50，发电引水隧洞混凝土的水胶比，也不要超过0.50。不同骨料对混凝土性能的影响影响强度影响极限拉伸值影响弹性模量影响徐变度影响线胀系数骨料对混凝土强度的影响碎石比河卵石混凝土强度提高10%，河卵石的比表面积约为碎石的80%，因此碎石混凝土要比河卵石混凝土多用胶凝材料。骨料的母岩湿抗压强度要为混凝土配合比强度的1.5倍和大于60MPa。骨料对混凝土极限拉伸值的影响石灰岩骨料混凝土比二滩正长岩混凝土的极限拉伸值约高5%,比河卵石混凝土极限拉伸值
混凝土用细骨料定义及性能变化对混凝土的影响
混凝土用细骨料定义及性能变化对混凝土的影响 一、部分细骨料定义 1.机制砂定义 将岩石、尾矿、建筑垃圾等通过破碎、筛分形成的细骨料称为机制砂,俗称机制砂。发展机制砂产业,可以利用一些废弃采石场,有效解决我国庞大的尾矿资源再利用问题,促进建筑垃圾资源化,并可以为建筑业解决当前普遍存在的天然砂匮乏的问题。 2.尾矿砂定义 尾矿砂是铁、铜等矿山开采后的废弃物,经破碎、筛分而制成的机制砂。试验研究证明,尾矿砂MB值不大于1.4,石粉含量不大于7%,混凝土收缩并无明显增大。尾矿砂的保水性不如天然砂,因此,在配制混凝土时应注意避免泌水。 3.钢渣砂 钢渣砂是炼钢过程产生的副产品经陈化、热闷、风淬、水淬等工艺稳定化处理后,再经磁选除铁处理,具有砂级配的细骨料。因为经过热闷处理,钢渣砂中的游离氧化钙和氧化镁已被有效消解,从而消除了钢渣砂的不稳定因素。钢渣砂中存在耐磨矿物如蔷薇辉石和橄榄石等,使其具有耐磨、硬度高等特点。 根据我国目前的行业标准,钢渣砂细度模数分为粗、中、细三级。钢渣砂单粒级最大压碎指标规定为25%%大部分钢渣砂都能满足此要求。钢渣砂表观密度大于2800kg/m2,空隙率平均47%表面粗糙多棱角,可采用浸水膨胀率对钢渣砂的体积稳定性进行检查。浸水膨胀率不大于2.0%合格。钢渣砂无须测定泥土、石粉和泥块含量。 二、砂子性能变化对混凝土的影响 1.砂子过细、过粗会带来什么影响? 细度模数1.6~2.2的砂为细砂,1.5~0.7的为特细砂。砂子太细,混凝土需水量上升,当混凝土用砂从中砂变为细砂时,若保持相同流动性,则单方用水量需上调5kg。同时,用细砂配制的混凝土流动性、可泵性和保塑性都很差,混凝土强度会下降,梁板结构易开裂。 细度模数3.1~3.7的砂为粗砂。采用粗砂配制的混凝土和易性、可泵性差,不黏稠,极易泌水。此时应掺入一些细砂,将细度模数降到2.7左右。例如:粗砂细度模数为3.3,细砂细度模数为1.5,此时,可用70%
影响混凝土质量的主要因素
影响混凝土质量的主要因素 来工程质量受到越来越多的社会关注。预拌混凝土有利于采用先进的工艺技术，实行专业化生产管理，产品质量好、材料消耗少、工效高、成本较低，又能改善劳动条件，减少环境污染等优势，在施工占有越来越大的比重。由于生产地点与使用地点不同，在施工中必须掌握影响混凝土质量的主要因素，切实控制施工质量。 随着改革开放进程的不断深化我国的建筑业取得了快速的发展。混凝土作为主要的建筑材料，其质量优劣，直接影响到结构物的使用安全及人民生命财产安全。在施工中我们必须对混凝土的施工质量有足够的重视。预拌混凝土是时代发展和市场经济下的产物，由于其优质、高效、环保等特点备受施工企业青睐。近年来，全国各地预拌混凝土厂家犹如雨后春笋建成投产，在为国家建筑业增添活力的同时，也出现了许多值得重视和解决的问题。 1、预拌混凝土质量的外部因素 随着市场竞争愈来愈激烈，生产厂家为生存相互压价，最终导致预拌混凝土质量普遍下降，最近几年较大的工程质量事故的事例屡屡见诸报端。再者生产与施工管理两张皮，预拌混凝土的生产、运输、浇筑成型等环节的质量要求在国家或地方规范、标准中均有相关规定。但在实际过程中，往往出现供需双方管理界限问题，因质量造成的责任纠纷不断，厂家指责施工方浇筑方法不正确，养护不及时，施工方指责厂家产
品不合格，运输超时等。 以上问题的应采用系统的方法加以解决。宏观上积极呼吁地方政府对本地的经济发展规模，对预拌混凝土搅拌站项目要有积极的政策导向，避免出现生产力过剩现象。政府应对企业生产过程中的产品质量起到有效监督、协调等作用。其次，建筑施工企业与混凝土厂家签订合同时，不应局限于合同负责人之间理论性的谈判及笼统模糊的约定，应该要求双方负责现场管理、具有实践经验的技术人员参加，使合同条款具有实用、全面、约束力强、便于责任追溯等特点。 2、预拌混凝土质量的技术性因素 混凝土质量要求是一种综合性指标，根据工程特点，结构设计不仅对混凝土的强度等级提出明确要求，具备相应的变形性能、耐久性等，而且在施工过程中还需混凝土具有和易性。混凝土抗压强度与混凝土所用水泥的强度成正比，按公式计算，当水灰比相等时，高强度等级水泥比低强度等级水泥配制出的混凝土抗压强度高许多。所以预拌混凝土生产时应严格执行技术要求，切勿用错水泥标号及用量。实践中，不少厂家为降低成本，想方设法降低水泥用量，为在数据上使混凝土试块抗压强度符合要求，采用非统计方法评定，但如采用统计方法评定时却不合格，希望工程技术、质量管理人员及监理单位注意此类问题。 由上述可知，影响混凝土抗压强度的主要因素是水泥强度和水灰比，
硫酸盐对混凝土耐久性的影响
硫酸盐对混凝土耐久性的影响 姓名： 学号：
内容摘要 混凝土硫酸盐侵蚀，一直是混凝土耐久性研究中的重要组成部分，随着西部大开发的进行，对混凝土抗硫酸盐侵蚀的要求越来越迫切，虽然已经有许多检测方法、评定标准和模型，但到目前为止我国还没有一种方法能快速而真实的揭示混凝土硫酸侵蚀的机理。因此，对抗硫酸盐侵蚀试验方法进行全面深入的研究就显得非常迫切。本文简要介绍了对混凝土硫酸盐侵蚀问题的国内外的研究背景与研究现状，深入研究了硫酸盐作用下混凝土的侵蚀机理以及影响因素，介绍了实验室研究硫酸盐作用下混凝土耐久性的相关实验方法以及防止或减轻混凝土硫酸盐侵蚀的方法。 关键词：混凝土硫酸盐耐久性侵蚀机理影响因素实验方法防治措施 ABSTRACT The concrete sulfate attack, has always been an important part in the research of concrete durability. With the great development of Western China, the requirements of sulfate corrosion resistance of concrete is more and more urgent. Although there have been many detection methods, evaluation criteria and model, but so far China hasn’t found a method which can quickly and truly reveal the mechanism of sulfate attack on concrete.Therefore, sulfate resistance test method for comprehensive and in-depth research is very urgent. This paper briefly introduces the background and the status of the research at home and abroad of concrete sulfate attack, in-depth studies corrosion mechanism of concrete and influence factors under the action of the sulfate, introduces the experimental method of durability of concrete under the action of sulfate and the