混凝土的性能有哪些-混凝土的性能

時間：2024-09-30 08:34:14 建筑施工我要投稿

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混凝土的性能有哪些-混凝土的性能

　　混凝土，簡稱為“砼(tóng)”：是指由膠凝材料將骨料膠結成整體的工程復合材料的統稱。下面，小編就為大家講講混凝土的性能，快來看看吧!

混凝土的性能有哪些-混凝土的性能

　　主要技術性質

　　混凝土的性質包括混凝土拌合物的和易性、混凝土強度、變形及耐久性等。

　　和易性又稱工作性，是指混凝土拌合物在一定的施工條件下，便于各種施工工序的操作，以保證獲得均勻密實的混凝土的性能。和易性是一項綜合技術指標，包括流動性(稠度)、粘聚性和保水性三個主要方面。

　　強度是混凝土硬化后的主要力學性能，反映混凝土抵抗荷載的量化能力。混凝土強度包括抗壓、抗拉、抗剪、抗彎、抗折及握裹強度。其中以抗壓強度最大，抗拉強度最小。

　　混凝土的變形包括非荷載作用下的變形和荷載作用下的變形。非荷載作用下的變形有化學收縮、干濕變形及溫度變形等。水泥用量過多，在混凝土的內部易產生化學收縮而引起微細裂縫。

　　混凝土耐久性是指混凝土在實際使用條件下抵抗各種破壞因素作用，長期保持強度和外觀完整性的能力。包括混凝土的抗凍性、抗滲性、抗蝕性及抗碳化能力等。

　　強度

　　混凝土硬化后的最重要的力學性能，是指混凝土抵抗壓、拉、彎、剪等應力的能力。水灰比、水泥品種和用量、集料的品種和用量以及攪拌、成型、養護，都直接影響混凝土的強度。

　　混凝土按標準抗壓強度(以邊長為150mm的立方體為標準試件，在標準養護條件下養護28天，按照標準試驗方法測得的具有95%保證率的立方體抗壓強度)劃分的強度等級，稱為標號，分為C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80、C85、C90、C95、C100共19個等級。

　　混凝土的抗拉強度僅為其抗壓強度的1/10～1/20。提高混凝土抗拉、抗壓強度的比值是混凝土改性的重要方面。

　　變形

　　和易性

　　混凝土拌合物最重要的性能。主要包括流動性、粘聚性和保水性三個方面。它綜合表示拌合物的稠度、流動性、可塑性、抗分層離析泌水的性能及易抹面性等。

　　測定和表示拌合物和易性的方法和指標很多，中國主要采用截錐坍落筒測定的坍落度(毫米)及用維勃儀測定的維勃時間(秒)，作為稠度的主要指標。

　　混凝土在荷載或溫濕度作用下會產生變形，主要包括彈性變形、塑性變形、收縮和溫度變形等。混凝土在短期荷載作用下的彈性變形主要用彈性模量表示。在長期荷載作用下，應力不變,應變持續增加的現象為徐變,應變不變，應力持續減少的現象為松弛。由于水泥水化、水泥石的碳化和失水等原因產生的體積變形，稱為收縮。

　　硬化混凝土的變形來自兩方面：環境因素(溫、濕度變化)和外加荷載因素，因此有：

　　1).荷載作用下的變形

　　1.彈性變形

　　2.非彈性變形

　　2).非荷載作用下的變形

　　1.收縮變形(干縮、自收縮)

　　2.膨脹變形(濕脹)

　　3).復合作用下的變形

　　1.徐變

　　耐久性

　　混凝土在使用過程中抵抗各種破壞因素作用的能力。混凝土耐久性的好壞，決定混凝土工程的壽命。它是混凝土的一個重要性能，因此長期以來受到人們的高度重視。

　　在一般情況下，混凝土具有良好的耐久性。但在寒冷地區，特別是在水位變化的工程部位以及在飽水狀態下受到頻繁的凍融交替作用時，混凝土易于損壞。為此對混凝土要有一定的抗凍性要求。用于不透水的工程時，要求混凝土具有良好的抗滲性和耐蝕性。抗滲性、抗凍性、抗侵蝕性為混凝土耐久性。

　　影響混凝土耐久性的破壞作用主要有6種：

　　冰凍-融解循環作用：是最常見的破壞作用，以致有時人們用抗凍性來代表混凝土的耐久性。凍融循環在混凝土中產生內應力，促使裂縫發展、結構疏松，直至表層剝落或整體崩潰。

　　環境水的作用：包括淡水的浸溶作用、含鹽水和酸性水的侵蝕作用等。其中硫酸鹽、氯鹽、鎂鹽和酸類溶液在一定條件下可產生劇烈的腐蝕作用，導致混凝土的迅速破壞。環境水作用的破壞過程可概括成為兩種變化：一是減少組分，即混凝土中的某些組分直接溶解或經過分解后溶解;二是增加組分，即溶液中的某些物質進入混凝土中產生化學、物理或物理化學變化，生成新的產物。上述組分的增減導致混凝土體積的不穩定。

　　風化作用：包括干濕、冷熱的循環作用。在溫度、濕度變幅大、變化快的地區以及兼有其他破壞因素(例如鹽、堿、海水、凍融等)作用時，常能加速混凝土的崩潰。

　　中性化作用：在空氣中的某些酸性氣體，如Cl2、H2S和CO2在適當溫、濕度條件下使混凝土中液相的堿度降低，引起某些組分的分解，并使體積發生變化。

　　鋼筋銹蝕作用：在鋼筋混凝土中，鋼筋因電化學作用生銹，體積增加，脹壞混凝土保護層，結果又加速了鋼筋的銹蝕，這種惡性循環使鋼筋與混凝土同時受到嚴重的破壞，成為毀壞鋼筋混凝土結構的一個最主要原因。

　　堿-集料反應：最常見的是水泥或水中的(堿分Na2O、K2O) 和某些活性集料(如蛋白石、燧石、安山巖、方石英)中的SiO2起反應，在界面區生成堿的硅酸鹽凝膠，使體積膨脹，最后能使整個混凝土建筑物崩解。這種反應又名堿-硅酸反應。此外還有堿-硅酸鹽反應與堿-碳酸鹽反應。

　　此外，有人將抵抗磨損、氣蝕、沖擊以至高溫等作用的能力也納入耐久性的范圍。

　　上述各種破壞作用還常因其具有循環交替和共存疊加而加劇。前者導致混凝土材料的疲勞;后者則使破壞過程加劇并復雜化而難于防治。

　　要提高混凝土的耐久性，必須從抵抗力和作用力兩個方面入手。增加抵抗力就能抑制或延緩作用力的破壞。因此提高混凝土的強度和密實性常常有利于耐久性的改善，其中密實性尤為重要，因為孔縫常是破壞因素進入混凝土內部的途徑，所以混凝土的抗滲性和抗凍性密切相關。另一方面通過改善環境以削弱作用力，也能提高混凝土的耐久性。

　　此外，還可采用外加劑(例如引氣劑之對于抗凍性等)，謹慎選擇水泥和集料，摻加聚合物，使用涂層材料等，來有效地改善混凝土的耐久性，延長混凝土工程的安全使用期。

　　耐久性是一項長期性能，而破壞過程又十分復雜。因此，要較準確地進行測試及評價，還存在著不少困難。只是采用快速模擬試驗，對在一個或少數幾個破壞因素作用下的一種或幾種性能變化，進行對比并加以測試的方法還不夠理想，評價標準也不統一，對于破壞機理及相似規律更缺少深入的研究，因此到目前為止，混凝土的耐久性還難于預測。

　　除了試驗室快速試驗以外，進行長期暴露試驗和工程實物的觀測，從而積累長期數據，將有助于耐久性的正確評定。

　　組成材料與結構

　　普通混凝土是由水泥、粗骨料(碎石或卵石)、細骨料(砂)、外加劑和水拌合，經硬化而成的一種人造石材。砂、石在混凝土中起骨架作用，并抑制水泥的收縮;水泥和水形成水泥漿，包裹在粗細骨料表面并填充骨料間的空隙。

　　水泥漿體在硬化前起潤滑作用，使混凝土拌合物具有良好工作性能，硬化后將骨料膠結在一起，形成堅強的整體。

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