要問(wèn)為什么混凝土要分強(qiáng)度等級(jí)?
首先應(yīng)當(dāng)知道什么是混凝土強(qiáng)度等級(jí)?；炷翉?qiáng)度等級(jí)是根據(jù)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度值人為劃分出來(lái)的，它是混凝土的特征強(qiáng)度。根據(jù)現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范規(guī)定混凝土立方體抗壓強(qiáng)度是按標(biāo)準(zhǔn)方法制作的邊長(zhǎng)為150㎜的標(biāo)準(zhǔn)尺寸的立方體試件，與ISO試驗(yàn)方法一致的溫度為20士2℃,濕度為95%以上的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室，養(yǎng)護(hù)至28d齡期，按標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度。根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，建筑材料強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)以材料名稱加上其強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值來(lái)表達(dá)。故混凝土強(qiáng)度等級(jí)以符號(hào)C(英文混凝土Concrete的縮寫)及其后面的立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值劃分為：C10，C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80。
因為一般工程上不同部位的混凝土所受的荷載不一樣，有的大，有的小，不能完全使用一種強(qiáng)度等級(jí)的混凝土。對(duì)于承受壓力大的部位，就要用高強(qiáng)度等級(jí)混凝土，對(duì)于承受壓力小的部位，就要使用低強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，因此，混凝土分成不同強(qiáng)度等級(jí)，以適應(yīng)不同工程的需要，通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算選用。混凝土為什么規(guī)定28d的強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度?
混凝土是靠水泥的膠結(jié)作用，逐漸硬化，而提高抗壓強(qiáng)度的。由于水泥的結(jié)硬不是一下子就完成，而是隨著時(shí)間的增加而逐漸完美的。在正常的養(yǎng)護(hù)條件下，前七天抗壓強(qiáng)度增長(zhǎng)較快，7d~14d之間增長(zhǎng)稍慢，而28d以后，強(qiáng)度增長(zhǎng)更是比較緩慢。也就是說(shuō)，28d以后抗壓強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度，作為設(shè)計(jì)和施工檢驗(yàn)質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。顯然，如果以小于28d的強(qiáng)度作為標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度，將使混凝土的性能不能充分發(fā)揮。如果以大于28d的強(qiáng)度作為標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度，雖然混凝土的性能可以充分發(fā)揮，但由于達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，影響了施工進(jìn)度。含有脂肪、植物油、糖、酸等工業(yè)廢水污水都不能用來(lái)拌和混凝土。因?yàn)檫@些含有雜質(zhì)的水會(huì)降低水泥的粘結(jié)力，使混凝土的強(qiáng)度下降，所以不能使用礦物水中含有大量鹽類，使得水泥不能很好抵抗水的侵蝕。對(duì)于礦物水的化學(xué)成分，必須滿足因家規(guī)定的指標(biāo)，或者與普通飲用淡水作對(duì)比試驗(yàn)，看強(qiáng)度不降低才能使用。 至于一般自來(lái)水和能供飲用的水，都可用來(lái)拌合混凝土。具體見標(biāo)準(zhǔn)GBJ63-89。 混凝土試塊是衡量混凝土構(gòu)件強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)，也就是以試塊受壓破壞的強(qiáng)度，作為構(gòu)件所能具有的強(qiáng)度。因此，除了試塊應(yīng)按構(gòu)件一樣制作外，試塊還必須有一定的數(shù)量。因?yàn)楸M管我們盡量作到試塊的混凝土與構(gòu)件的混凝土相同，但終究有一定的差別，如果單靠一個(gè)試塊來(lái)鑒定構(gòu)件的強(qiáng)度，恐難可靠。因此以三個(gè)一組，用三個(gè)試塊的強(qiáng)度平均值作為這一組試塊的強(qiáng)度(在特殊情況下需要去掉部分值)，也就是以它定為構(gòu)件的強(qiáng)度。
混凝土除了應(yīng)有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度外，還應(yīng)根據(jù)使用方面的特殊要求，應(yīng)該包括抗凍，抗水滲透，抗氯離子滲透，收縮，碳化，鋼筋銹蝕，抗硫酸鹽，抗壓疲勞變形，堿骨料反應(yīng)等，統(tǒng)稱為耐久性。 抗?jié)B性：指混凝土抵抗液體和氣體滲透的性能。由于混凝土內(nèi)部存在著互相連通的孔隙和毛細(xì)管，以及因振搗欠密實(shí)而產(chǎn)生蜂窩、孔洞，使液體和氣體能夠滲入混凝土內(nèi)部，水分和空氣的侵入會(huì)使鋼筋銹蝕，有害液體和氣體的侵入會(huì)使混凝土變質(zhì)，結(jié)果都會(huì)影響混凝土的質(zhì)量和長(zhǎng)期安全使用?；炷恋目?jié)B性用抗?jié)B標(biāo)號(hào)P表示。如P4表示在相應(yīng)的0.4N/㎜2水壓作用下，用作抗?jié)B試驗(yàn)的6個(gè)規(guī)定尺寸的圓柱體或圓錐體試塊，仍保持4個(gè)試塊不透水?；炷恋目?jié)B標(biāo)號(hào)一般分為P4、P4、P6、P8、P10、P12。 抗凍性：指混凝土抵抗冰凍的能力?；炷猎诤涞貐^(qū)，特別是在既接觸水，又遭受冷凍的環(huán)境中，常常會(huì)被凍壞。這是由于滲透到混凝土中的水分受凍結(jié)冰后，體積膨脹9%，使混凝土內(nèi)部的孔隙和毛細(xì)管受到相當(dāng)大的壓力，如果氣溫升高，冰凍融化，這樣反復(fù)地凍融，混凝土最終將遭到破壞。混凝土的抗凍性用抗凍標(biāo)號(hào)F表示。如受凍融的試塊強(qiáng)度與未受凍融的試塊強(qiáng)度相比，降低不超過(guò)25%，便認(rèn)為抗凍性合格。抗凍標(biāo)號(hào)以試塊所能承受的最大反復(fù)凍融循環(huán)次數(shù)表示。根據(jù)凍融循環(huán)次數(shù)，混凝土抗凍標(biāo)號(hào)一般分為：F15、F25、F50、F100、F150和F200。 抗侵蝕性：指混凝土在各種侵蝕性液體和氣體中，抵抗侵蝕的性能。對(duì)混凝土起侵蝕作用的介質(zhì)主要是硫酸鹽溶液、酸性水、活動(dòng)和或帶水壓的軟水、海水、堿類的濃溶液等。 耐熱性：指混凝土在高溫作用下，內(nèi)部結(jié)構(gòu)不遭受破壞，強(qiáng)度不顯著喪失，具有一定化學(xué)穩(wěn)定性的性能。為什么混凝土有自然養(yǎng)護(hù)和蒸汽養(yǎng)護(hù)?
自然養(yǎng)護(hù)即是混凝土在自然條件下(溫度不低于+5℃，濕度90～100%)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。如前所述，在自然養(yǎng)護(hù)溫度下強(qiáng)度增長(zhǎng)極慢，7d的齡期僅能得到28d(混凝土28天后的強(qiáng)度)30~70%，要保證拆模強(qiáng)度和出廠強(qiáng)度則需要較長(zhǎng)的時(shí)間。這就會(huì)延長(zhǎng)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的循環(huán)時(shí)間，同時(shí)要求配有大量的模板設(shè)備和占用大量的生產(chǎn)面積，增加基建投資。為了加快混凝土強(qiáng)度的增長(zhǎng)速度就可采用蒸汽養(yǎng)護(hù)，利用蒸汽加熱混凝土，使混凝土在較高溫度(70~90℃)及較高濕度(約90%以上)的條件下迅速硬化。但是在氣候比較光明日溫暖的地區(qū)仍然是適于采用自然養(yǎng)護(hù)的。這樣可以節(jié)約燃料和相應(yīng)的一套設(shè)備投資，降低成本。 (1)混凝土的和易性是指混凝土混合料的成份能不能保持均勻，以及在生產(chǎn)操作時(shí)是不是容易澆灌、振搗的性能。 (2)混凝土的和易性是一項(xiàng)綜合指標(biāo)。它包括混凝土的流動(dòng)性、粘聚性和保水性三個(gè)內(nèi)容。 (3)混凝土的流動(dòng)性是指凝土拌合物在自重力或機(jī)械振動(dòng)力作用下易于產(chǎn)生流動(dòng)、易于輸送和易于充滿混凝土模板地性質(zhì)。 (4)混凝土的粘聚性是指在生產(chǎn)過(guò)程中，組成混凝土混合料的材料之間，不致產(chǎn)生分層、離析現(xiàn)象，有一定的粘聚能力。 (5)混凝土的保水性是指在生產(chǎn)過(guò)程中，混凝土混合料不致產(chǎn)生嚴(yán)重的泌水現(xiàn)象，有一定的保水能力。目前，還沒有能夠全面測(cè)定混凝土混合料和易性的方法，通常是測(cè)定其流動(dòng)性，再憑經(jīng)驗(yàn)判斷其粘聚性和保水性。 測(cè)定混凝土的流動(dòng)性最常用的方法是坍落度法。測(cè)定時(shí)，將混凝土混合料分三層裝入標(biāo)準(zhǔn)尺寸的圓錐坍度筒中，每裝一層，用直徑為16㎜的搗棒垂直而均勻地自外向里插搗25次，三層搗完后，將筒口混合料刮平，然后將筒垂直提起，放在一旁，這時(shí)混合料便由于自重而發(fā)生坍落現(xiàn)象，量出向下坍落的尺寸(㎜)，就叫坍落度。坍落度愈大，表示混凝土的流動(dòng)性愈大。 在做完坍落度試驗(yàn)后，可以同時(shí)觀察混凝土的粘聚性、保水性。如果混凝土表面不出現(xiàn)過(guò)多的水分，說(shuō)明保水性好。并可用搗棒從側(cè)面輕輕敲擊混合料，粘聚性好的混凝土，在敲擊下不會(huì)松散崩塌。 坍落度試驗(yàn)只適用于塑性混凝土和低塑性混凝土;對(duì)于干硬性混凝土，則常常采用測(cè)定工作度的方法。需要使用維勃稠度儀測(cè)定其工作度。(1)混凝土拌合物分三層裝入，每層插搗25下。搗完后抹平，垂直平穩(wěn)地提起坍落度筒。
(2)把透明圓盤轉(zhuǎn)到混凝土試體上方并輕輕落下使與混凝土頂面接觸。 (3)同時(shí)開啟振動(dòng)臺(tái)和秒表，記下透明圓盤的底面被水泥漿布滿所需的時(shí)間， (4)流動(dòng)性>150-對(duì)混凝土坍落度或工作度大小的選擇，要根據(jù)成型的方法、截面大小、鋼筋疏密程度來(lái)決定。(1)水泥作為膠凝材料，用砂、石作為細(xì)、粗骨料，加水拌和制成的混凝土，就是普通混凝土。在整個(gè)混凝土家族中，普通混凝土使用最早，用途最廣，許多期貨品種的混凝土都是在它的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。 (2)普通混凝土，簡(jiǎn)稱混凝土。它的主要特性如下： (3)混凝土具有較高的抗壓強(qiáng)度，一般為20～50Mpa，能夠承受較大的荷載。 (4)混凝土在凝結(jié)前，有良好的塑性，可以根據(jù)需要制成各種形狀和尺寸的結(jié)構(gòu)、構(gòu)件。 (4)有很好的耐久性，在空氣中能長(zhǎng)期經(jīng)受干濕、冷熱、凍融的變化而不損壞。 (5)在干燥情況下，混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)為1.3Kcal/m·h·℃，其值雖然較大，但僅為鋼材的四十分之一，所以有一定的保溫隔熱性能。 (6)混凝土的容重為2400㎏/m3。這種混凝土同鋼材相比，作為結(jié)構(gòu)材料使用時(shí)，為了承受同等的荷載，需要選用較大截面尺寸，因而自重較大。 (7)混凝土的抗壓強(qiáng)度很低?？箟簭?qiáng)度同抗拉強(qiáng)度的比值，叫脆性系數(shù)達(dá)10，所以混凝土在破損時(shí)，會(huì)出現(xiàn)脆性材料突然破壞的特點(diǎn)。(1)外加劑被日益普遍使用，是建筑工程結(jié)構(gòu)和技術(shù)發(fā)展的客觀要求。近年來(lái)，在整體現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)了高層、大跨度和各種新的結(jié)構(gòu)體系，在裝配式預(yù)制混凝土構(gòu)件中出現(xiàn)了許多大型、薄壁等新的構(gòu)件型式，在混凝土施工中出現(xiàn)了大體積混凝土、噴射混凝土、真空吸水混凝土、滑模施工混凝土等新的施工技術(shù)，因而對(duì)混凝土提出了大流動(dòng)性、早強(qiáng)、高強(qiáng)、速凝、緩凝、低水化熱、抗凍、抗?jié)B等各種性能要求，摻用外加劑正是為了改善混凝土的性能，提高工程質(zhì)量，降低工程造價(jià)，促進(jìn)新工藝的要求。 (2)混凝土的性能是由水泥、砂、石子和水的比例決定的。為了改善混凝土的某一種性能，可以調(diào)整原材料的比例。但這樣往往會(huì)造成另一方面的損失。例如，為了加大混凝土的流動(dòng)性，可以增加水用量，但這樣就會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度。為了提高混凝土早期強(qiáng)度，可以增加水泥用量，但這樣除了加大成本外，還可能增加混凝土的收縮和徐變。而采用外加劑，就可以避免上述缺陷，在對(duì)混凝土的另外一些性能影響不大的情況下，采用混凝土外加劑，可以大大改善混凝土的某一種性能。例如，只要在混凝土中摻入0.2%～0.3%的木質(zhì)素磺酸鈣減水劑，在不增加水用量的情況下，可以提高混凝土坍落度一倍以上;只要在混凝土中摻入2%～4%的硫酸鈉糖鈣(NC)復(fù)合劑,在不增加水泥用量的情況下,可以提高混凝土早期強(qiáng)度60%～70%，還可以提高混凝土的后期強(qiáng)度。所謂“混凝土配合比”——水泥、砂、石以及水——用量之間的比例。 混凝土的各種性能，如強(qiáng)度、耐久性及混凝土拌合物的各種性能都直接受它的成份配合比的影響;配合比變更，混凝土的各種性能也隨之改變;而且其中水泥用量的多少還會(huì)影響至混凝土的成本。為了滿足一定操作條件所要求的和易性及流動(dòng)性和保證工程上所提出的混凝土強(qiáng)度、耐久性等各種性能，以及更多地節(jié)約水泥，降低成本，達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理的目的，就必須選擇合適的混凝土配合比。(1)混凝土組成材料配料(稱量)的準(zhǔn)確性是保證混凝土工程質(zhì)量，節(jié)約原材料的重要條件。一般對(duì)水泥、水、摻合料及其他膠凝物質(zhì)的稱量誤差，以重量計(jì)，不得超過(guò)±2%。骨料稱量誤差不得超過(guò)±3%。 (2)由于砂、石、水泥等材料濕度、密度等不同，常使同體積的材料的重量相關(guān)很大。因此，混凝土配合比都以重量計(jì)算進(jìn)行控制。這樣的配合比計(jì)算法比用體積法更準(zhǔn)確。混凝土硬化后產(chǎn)生龜裂之原因?yàn)楹?
混凝土硬化后產(chǎn)生龜裂之原因甚多，一般是受兩種以上之原因而造成龜裂。通常混凝土結(jié)構(gòu)物負(fù)荷過(guò)重而產(chǎn)生拉應(yīng)力，若混凝土抗拉強(qiáng)度不抵拉應(yīng)力，便產(chǎn)生龜裂。混凝土變形之原因包括干燥收縮、溫度變化、化學(xué)作用以及結(jié)構(gòu)上之因素，此時(shí)應(yīng)就材料、配比、養(yǎng)護(hù)等方面設(shè)法使收縮量減少，另方面則應(yīng)從施工、設(shè)計(jì)上設(shè)法彌補(bǔ)先天性易龜裂之各種狀況。混凝土硬化后表面產(chǎn)生白華之原因?yàn)楹?
混凝土硬化干燥后，外界之雨水、地下水、養(yǎng)生用水等經(jīng)孔隙滲入硬化體內(nèi)，使水硬性膠體或無(wú)機(jī)鹽類的水溶液流出，再與空氣中之二氧化碳反應(yīng)成硫物質(zhì)，待水份蒸發(fā)后即附著于硬化體表面，此現(xiàn)象稱為白華，又叫「壁癌」。白華剛開始可以肥皂水清洗之，若碳酸化后可使用稀釋鹽酸清洗再用水洗去，但白華雖經(jīng)擦拭，往往仍會(huì)再流出，防止白華之方法，必須使用澆置均勻且致密之混凝土，使孔隙減少，再適當(dāng)降低水灰比，減少骨材中之含泥量，使用清潔之拌合水，高品質(zhì)之水泥，摻加減水劑，適當(dāng)之養(yǎng)護(hù)，現(xiàn)場(chǎng)盡力防止雨水侵入，方可防患未然。(1)水泥礦石是否穩(wěn)定導(dǎo)致礦物組分是否穩(wěn)定，從而影響到砼外加劑對(duì)水泥的適應(yīng)性。 (2)水泥生產(chǎn)工藝，如立窯與回轉(zhuǎn)窯，冷卻制度中的急冷措施控制得怎樣，石膏粉磨時(shí)的溫度等，造成水泥中礦物組分、晶相狀態(tài)，石膏形態(tài)發(fā)生改變，從而影響到砼外加劑對(duì)水泥的適應(yīng)性。 (3)水泥中吸附外加劑能力:C3A>C4AF>C3S>C2S，水泥水化速率與礦物組分直接相關(guān)。 (4)水泥存放一段時(shí)間后，溫度下降，使砼外加劑高溫適應(yīng)性得到改善，而且f-CaO吸收空氣中的水后轉(zhuǎn)變成Ca(OH)2，吸收空氣中的CO2后轉(zhuǎn)變成CaCO3，從而使Mwo下降，也使砼和易性得到改善，使新拌砼塌落度損失減緩，砼的凝結(jié)時(shí)間稍延長(zhǎng)。 (5)普通硅酸鹽水泥的需水量稍大于礦渣水泥，其保水性好，但一般塌落損失也較快。 (6)C3A含量較高的水泥，塌落度損失快，保水性好。 (7)水泥中親水性摻合料保水性好;火山灰質(zhì)水泥保水性差，易泌水。 (8)溫度、濕度高低直接影響砼外加劑對(duì)水泥的適應(yīng)性。 (9)配合比中的砂、石級(jí)配及砂、石、水、膠材的比例也影響砼外加劑對(duì)水泥的適應(yīng)性。
