混凝土的性能有哪些-混凝土的性能

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(jié)成整體的工程復(fù)合材料的統(tǒng)稱。下面，小編就為大家講講混凝土的性能，快來看看吧!

　　主要技術(shù)性質(zhì)

　　混凝土的性質(zhì)包括混凝土拌合物的和易性、混凝土強(qiáng)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(shí)的混凝土的性能。和易性是一項(xiàng)綜合技術(shù)指標(biāo)，包括流動性(稠度)、粘聚性和保水性三個主要方面。

　　強(qiáng)度是混凝土硬化后的主要力學(xué)性能，反映混凝土抵抗荷載的量化能力�；炷�土強(qiáng)度包括抗壓、抗拉、抗剪、抗彎、抗折及握裹強(qiáng)度。其中以抗壓強(qiáng)度最大，抗拉強(qiáng)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(xué)收縮、干濕變形及溫度變形等。水泥用量過多，在混凝土的內(nèi)部易產(chǎn)生化學(xué)收縮而引起微細(xì)裂縫。

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

　　強(qiáng)度

　　混凝土硬化后的最重要的力學(xué)性能，是指混凝土抵抗壓、拉、彎、剪等應(yīng)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(yǎng)護(hù)，都直接影響混凝土的強(qiáng)度。

　　混凝土按標(biāo)準(zhǔn)抗壓強(qiáng)度(以邊長為150mm的立方體為標(biāo)準(zhǔn)試件，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù)28天，按照標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測得的具有95%保證率的立方體抗壓強(qiáng)度)劃分的強(qiáng)度等級，稱為標(biāo)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(qiáng)度僅為其抗壓強(qiáng)度的1/10～1/20。提高混凝土抗拉、抗壓強(qiáng)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(biāo)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(biāo)。

　　混凝土在荷載或溫濕度作用下會產(chǎn)生變形，主要包括彈性變形、塑性變形、收縮和溫度變形等�；炷�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(yīng)力不變,應(yīng)變持續(xù)增加的現(xiàn)象為徐變,應(yīng)變不變，應(yīng)力持續(xù)減少的現(xiàn)象為松弛。由于水泥水化、水泥石的碳化和失水等原因產(chǎn)生的體積變形，稱為收縮。

　　硬化混凝土的變形來自兩方面：環(huán)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(fù)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�；炷�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(qū)，特別是在水位變化的工程部位以及在飽水狀態(tài)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?jié)B性和耐蝕性。抗?jié)B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(huán)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(huán)在混凝土中產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，促使裂縫發(fā)展、結(jié)構(gòu)疏松，直至表層剝落或整體崩潰。

　　環(huán)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(chǎn)生劇烈的腐蝕作用，導(dǎo)致混凝土的迅速破壞。環(huán)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(jīng)過分解后溶解;二是增加組分，即溶液中的某些物質(zhì)進(jìn)入混凝土中產(chǎn)生化學(xué)、物理或物理化學(xué)變化，生成新的產(chǎn)物。上述組分的增減導(dǎo)致混凝土體積的不穩(wěn)定。

　　風(fēng)化作用：包括干濕、冷熱的循環(huán)作用。在溫度、濕度變幅大、變化快的地區(qū)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(dāng)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(fā)生變化。

　　鋼筋銹蝕作用：在鋼筋混凝土中，鋼筋因電化學(xué)作用生銹，體積增加，脹壞混凝土保護(hù)層，結(jié)果又加速了鋼筋的銹蝕，這種惡性循環(huán)使鋼筋與混凝土同時受到嚴(yán)重的破壞，成為毀壞鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的一個最主要原因。

　　堿-集料反應(yīng)：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(yīng)，在界面區(qū)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(yīng)又名堿-硅酸反應(yīng)。此外還有堿-硅酸鹽反應(yīng)與堿-碳酸鹽反應(yīng)。

　　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(huán)交替和共存疊加而加劇。前者導(dǎo)致混凝土材料的疲勞;后者則使破壞過程加劇并復(fù)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(qiáng)度和密實(shí)性常常有利于耐久性的改善，其中密實(shí)性尤為重要，因?yàn)榭卓p常是破壞因素進(jìn)入混凝土內(nèi)部的途徑，所以混凝土的抗?jié)B性和抗凍性密切相關(guān)。另一方面通過改善環(huán)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(jǐn)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(xiàng)長期性能，而破壞過程又十分復(fù)雜。因此，要較準(zhǔn)確地進(jìn)行測試及評價，還存在著不少困難。只是采用快速模擬試驗(yàn)，對在一個或少數(shù)幾個破壞因素作用下的一種或幾種性能變化，進(jìn)行對比并加以測試的方法還不夠理想，評價標(biāo)準(zhǔn)也不統(tǒng)一，對于破壞機(jī)理及相似規(guī)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(yù)測。

　　除了試驗(yàn)室快速試驗(yàn)以外，進(jìn)行長期暴露試驗(yàn)和工程實(shí)物的觀測，從而積累長期數(shù)據(jù)，將有助于耐久性的正確評定。

　　組成材料與結(jié)構(gòu)

　　普通混凝土是由水泥、粗骨料(碎石或卵石)、細(xì)骨料(砂)、外加劑和水拌合，經(jīng)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(xì)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(jié)在一起，形成堅(jiān)強(qiáng)的整體。

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