混凝土基础知识及常见问题

　　1.为什么混凝土要分强度等级?

　　要问为什么混凝土要分强度等级，首先应当知道什么是混凝土强度等级。混凝土强度等级是根据混凝土立方体抗压强度值人为划分出来的，它是混凝土的特征强 度。根据现行有关标准、规范规定混凝土立方体抗压强度是按标准方法制作的边长为150mm的标准尺寸的立方体试件，在温度为20±3℃，相对湿度为90%以 上的环境或水中的标准条件下，养护至28d龄期，按标准试验方法测得的混凝土立方体抗压强度。根据有关标准的规定，建筑材料强度等级应以材料名称加上其强 度标准值来表达。故混凝土强度等级以符号C(英文混凝土Concrete的缩写)及其后面的立方体抗压强度标准值划分为十二个级别：即 C7.5，C10，C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60。 因为一般工程上不同部位的混凝土所受的荷载不一样，有的大，有的小，不能完全使用一种强度等级的混凝土。对于承受压力大的部位，就要用高强度等级混凝 土，对于承受压力小的部位，就要使用低强度等级的混凝土，因此，混凝土分成不同强度等级，以适应不同工程的需要，通过设计计算选用。

　　2.混凝土为什么以抗压强度划分强度等级?

　　混凝土人称人造石，最主要的性能是承受压力，它抵抗拉断或折断的能力都很低，但抗压能力却要高十几倍。由于这个缘故，混凝土在工程结构中，主要是用来 承受压力。在钢筋混凝土结构中，也尽量让钢筋承受拉力，而让混凝土主要来承受压力。由于标志混凝土性能主要的是抗压强度，同时抗压强度越高，混凝土的其他 性能也越好。因此，混凝土也就以抗压强度大小来决定强度等级。

　　3.混凝土为什么规定28d的强度为标准强度?

　　混凝土是靠水泥的胶结作用，逐渐硬化，而提高抗压强度的。由于水泥的结硬不是一下子就完成，而是随着时间的增加而逐渐完美的。在正常的养护条件下，前 七天抗压强度增长较快，7d~14d之间增长稍慢，而28d以后，强度增长更是比较缓慢。也就是说，28d以后抗压强度为标准强度，作为设计和施工检验质 量的标准。显然，如果以小于28d的强度作为标准强度，将使混凝土的性能不能充分发挥。如果以大于28d的强度作为标准强度，虽然混凝土的性能可以充分发 挥，但由于达到标准强度的时间过长，影响了施工进度。

　　4.混凝土为什么对水质有要求?

　　含有脂肪、植物油、糖、酸等工业废水污水都不能用来拌和混凝土。因为这些含有杂质的水会降低水泥的粘结力，使混凝土的强度下降，所以不能使用矿物水中 含有大量盐类，使得水泥不能很好抵抗水的侵蚀。对于矿物水的化学成分，必须满足因家规定的指标，或者与普通饮用淡水作对比试验，看强度不降低才能使用。 至于一般自来水和能供饮用的水，都可用来拌合混凝土。具体见标准GBJ63-89。

　　5.为什么混凝土试块以三块为一组?

　　混凝土试块是衡量混凝土构件强度的标准，也就是以试块受压破坏的强度，作为构件所能具有的强度。因此，除了试块应按构件一样制作外，试块还必须有一定 的数量。因为尽管我们尽量作到试块的混凝土与构件的混凝土相同，但终究有一定的差别，如果单靠一个试块来鉴定构件的强度，恐难可靠。因此以三个一组，用三 个试块的强度平均值作为这一组试块的强度，也就是以它定为构件的强度。

　　6.混凝土的耐久性指什么?

　　混凝土除了应有适当的强度外，还应根据使用方面的特殊要求，具有一定的抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、耐热性等，统称为耐久性。

　　【1】.抗渗性;指混凝土抵抗液体和气体渗透的性能。由于混凝土内部存在着互相连通的孔隙和毛细管，以及因振捣欠密实而产生蜂窝、孔洞，使液体和气体能 够渗入混凝土内部，水分和空气的侵入会使钢筋锈蚀，有害液体和气体的侵入会使混凝土变质，结果都会影响混凝土的质量和长期安全使用。混凝土的抗渗性用抗渗 标号P表示。如P4表示在相应的0.4N/mm2水压作用下，用作抗渗试验的6个规定尺寸的圆柱体或圆锥体试块，仍保持4个试块不透水。混凝土的抗渗标号一 般分P4 、P6 、P8 、P10 、P12 。

　　【2】.抗冻性：指混凝土抵抗冰冻的能力。混凝土在寒冷地区，特别是在既接触水，又遭受冷冻的环境中，常常会被冻坏。这是由于渗透到混凝土中的水分受冻 结冰后，体积膨胀9%，使混凝土内部的孔隙和毛细管受到相当大的压力，如果气温升高，冰冻融化，这样反复地冻融，混凝土最终将遭到破坏。混凝土的抗冻性用 抗冻标号F表示。如受冻融的试块强度与未受冻融的试块强度相比，降低不超过25%，便认为抗冻性合格。抗冻标号以试块所能承受的最大反复冻融循环次数表 示。根据冻融循环次数，混凝土抗冻标号一般分为：F15、F25、F50、F100、F150和F200。

　　【3】.抗侵蚀性：指混凝土在各种侵蚀性液体和气体中，抵抗侵蚀的性能。对混凝土起侵蚀作用的介质主要是硫酸盐溶液、酸性水、活动和或带水压的软水、海水、碱类的浓溶液等。

　　【4】.耐热性：指混凝土在高温作用下，内部结构不遭受破坏，强度不显著丧失，具有一定化学稳定性的性能。

　　7.为什么混凝土的强度与龄期和硬化条件有关?

　　前面已经讲过，水泥水化后，将骨科粘在一起而形成结构并产生强度的，而水泥的水化反应在一般条件下如自然养护速度很慢。时间龄期越长，水化越完全，水 泥和水化学反应的生成物越多，强度也就越高。另外水泥水化反应的速度也应是强度增长的速度，与硬化条件(温度、湿度)有关。在保证有足够湿度的条件下，温 度越高，水泥的水化反应进行得也就越慢，强度增加也就极慢。温度过低，化学作用甚至会停止，强度也无法增长。同时水化还需要一定湿度，所以构件养护期应经 常洒水，冬季应注意保温。但温度低于+5℃时就不能再洒水。

　　8.为什么混凝土有自然养护和蒸汽养护?

　　自然养护即是混凝土在自然条件下(温度不低于+5℃，湿度90～100%)进行养护。如前所述，在自然养护温度下强度增长极慢，7d的龄期仅能得到 28d(混凝土28天后的强度)30~70%，要保证拆模强度和出厂强度则需要较长的时间。这就会延长整个生产过程的循环时间，同时要求配有大量的模板设 备和占用大量的生产面积，增加基建投资。为了加快混凝土强度的增长速度就可采用蒸汽养护，利用蒸汽加热混凝土，使混凝土在较高温度(70~90℃)及较高 湿度(约90%以上)的条件下迅速硬化。但是在气候比较光明日温暖的地区仍然是适于采用自然养护的。这样可以节约燃料和相应的一套设备投资，降低成本。

　　9.为什么混凝土有标准养护的规定?

　　前面已经谈到，混凝土强度的增长速度与养护条件有关。因为养护条件不同，混凝土强度增长的规律也就不同。这样，如果养护条件不同，硬化后混凝土的强度 也就无法进行比较。因此，规定了一个标准的养护条件下(温度20℃，相对湿度90～100%)养护3d、7d、28d龄期来作为比较混凝土强度增长规律的标准。