第二節(jié) 結(jié)構(gòu)材料
一、混凝土材料
（一）混凝土的主要技術(shù)性質(zhì)
1．混凝土的強(qiáng)度
（1）立方體抗壓強(qiáng)度。按照標(biāo)準(zhǔn)的制作方法制成邊長為150mm的立方體試件，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件（溫度20℃±12℃，相對濕度95％以上或在氫氧化鈣飽和溶液中）下，養(yǎng)護(hù)到28d，按照標(biāo)準(zhǔn)的測定方法測定其抗壓強(qiáng)度值稱為混凝土立方體試件抗壓強(qiáng)度，簡稱立方體抗壓強(qiáng)度，以fcu表示。而立方體抗壓強(qiáng)度只是一組試件抗壓強(qiáng)度的算術(shù)平均值，并未涉及數(shù)理統(tǒng)計和保證率的概念。立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是按數(shù)理統(tǒng)計方法確定，具有不低于95％保證率的立方體抗壓強(qiáng)度。
混凝土的強(qiáng)度等級是根據(jù)立方休抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值來確定的?！痘炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50010規(guī)定，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C15；強(qiáng)度等級表示中的“C”為混凝土強(qiáng)度符號?！癈”后面的數(shù)值，即為混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。
（2）抗拉強(qiáng)度?；炷猎谥苯邮芾瓡r，很小的變形就要開裂。它在斷裂前沒有殘余變形，是一種脆性破壞?；炷恋目估瓘?qiáng)度只有抗壓強(qiáng)度的1/10～1/20，且強(qiáng)度等級越高，該比值越小，所以，混凝土在工作時，一般不依靠其抗拉強(qiáng)度。在設(shè)計鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時，不是由混凝土承受拉力，而是由鋼筋承受拉力。但是混凝土的抗拉強(qiáng)度對減少裂縫很重要，有時也用來間接衡量混凝土與鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度。
目前，許多國家都是采用劈裂抗拉試驗方法，間接地求混凝土抗拉強(qiáng)度，。稱為劈裂抗拉強(qiáng)度。
（3）混凝土的抗折強(qiáng)度。在道路和機(jī)場工程中，混凝土抗折強(qiáng)度是結(jié)構(gòu)設(shè)計和質(zhì)量控制的重要指標(biāo)，而抗壓強(qiáng)度作為參考強(qiáng)度指標(biāo)。各交通等級道路路面要求的水泥混凝土設(shè)計抗折強(qiáng)度為5.0MPa（特重和重交通量）、4.5MPa（中等交通量）、4.0MPa（輕交通量）
道路水泥混凝土的抗折強(qiáng)度檢驗的標(biāo)準(zhǔn)試件為150mm×150mm×550mm直方體，是對直角棱柱體小梁按三分點加荷方式測定的。
（4）影響混凝土強(qiáng)度的因素?；炷恋膹?qiáng)度主要取決于水泥石強(qiáng)度及其與骨料表面的粘結(jié)強(qiáng)度，而水泥石強(qiáng)度及其與骨料的粘結(jié)強(qiáng)度又與水泥強(qiáng)度等級、水灰比及骨料性質(zhì)有密切關(guān)系。此外混凝土的強(qiáng)度還受施工質(zhì)量、養(yǎng)護(hù)條件及齡期的影響。
①水灰比和水泥強(qiáng)度等級。在配合比相同的條件下，所用的水泥強(qiáng)度等級越高，制成的混凝土強(qiáng)度也越高。當(dāng)用同一品種及相同強(qiáng)度等級水泥時，混凝土強(qiáng)度等級主要取決于水灰比。因為水泥水化時所需的結(jié)合水，一般只占水泥重量的25％左右，為了獲得必要的流動性，保證澆灌質(zhì)量，常需要較多的水，也就是較大的水灰比。當(dāng)水泥水化后，多余的水分就殘留在混凝土中，形成水泡或蒸發(fā)后形成氣孔，減少了混凝土抵抗荷載的實際有效斷面，在荷載作用下，可能在孔隙周圍產(chǎn)生應(yīng)力集中。因此可以認(rèn)為，在水泥強(qiáng)度等級相同情況下，水灰比越小，水泥石的強(qiáng)度越高，與骨料粘結(jié)力也越大，混凝土強(qiáng)度也就越
高。適當(dāng)控制水灰比及水泥用量，是決定混凝土密實性的主要因素。
②養(yǎng)護(hù)的溫度和濕度?；炷恋挠不?，關(guān)鍵在于水泥的水化作用，溫度升高，水泥水化速度加快，因而混凝土強(qiáng)度發(fā)展也快。反之，溫度降低，水泥水化速度降低，混凝土強(qiáng)度發(fā)展將相應(yīng)遲緩。周圍環(huán)境的濕度對水泥的水化作用能否正常進(jìn)行有顯著影響，濕度適當(dāng)，水泥水化便能順利進(jìn)行，使混凝土強(qiáng)度得到充分發(fā)展。如果濕度不夠，混凝土?xí)稍锒绊懰嗨饔玫恼＿M(jìn)行，甚至停止水化。水泥的水化作用不能完成，致使混凝土結(jié)構(gòu)松散，滲水性增大，或形成干縮裂縫，嚴(yán)重降低了混凝土的強(qiáng)度，從而影響耐久性。因此，在夏季施工中應(yīng)特別注意澆水，保持必要的濕度，在冬季特別注意保持必要的溫度。
③齡期。混凝土在正常養(yǎng)護(hù)條件下，其強(qiáng)度隨著齡期增加而提高。最初7～14d內(nèi)，強(qiáng)度增長較快，28d以后增長緩慢。
一、混凝土材料
（一）混凝土的主要技術(shù)性質(zhì)
1．混凝土的強(qiáng)度
（1）立方體抗壓強(qiáng)度。按照標(biāo)準(zhǔn)的制作方法制成邊長為150mm的立方體試件，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件（溫度20℃±12℃，相對濕度95％以上或在氫氧化鈣飽和溶液中）下，養(yǎng)護(hù)到28d，按照標(biāo)準(zhǔn)的測定方法測定其抗壓強(qiáng)度值稱為混凝土立方體試件抗壓強(qiáng)度，簡稱立方體抗壓強(qiáng)度，以fcu表示。而立方體抗壓強(qiáng)度只是一組試件抗壓強(qiáng)度的算術(shù)平均值，并未涉及數(shù)理統(tǒng)計和保證率的概念。立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是按數(shù)理統(tǒng)計方法確定，具有不低于95％保證率的立方體抗壓強(qiáng)度。
混凝土的強(qiáng)度等級是根據(jù)立方休抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值來確定的?！痘炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50010規(guī)定，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C15；強(qiáng)度等級表示中的“C”為混凝土強(qiáng)度符號?！癈”后面的數(shù)值，即為混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。
（2）抗拉強(qiáng)度?；炷猎谥苯邮芾瓡r，很小的變形就要開裂。它在斷裂前沒有殘余變形，是一種脆性破壞?；炷恋目估瓘?qiáng)度只有抗壓強(qiáng)度的1/10～1/20，且強(qiáng)度等級越高，該比值越小，所以，混凝土在工作時，一般不依靠其抗拉強(qiáng)度。在設(shè)計鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時，不是由混凝土承受拉力，而是由鋼筋承受拉力。但是混凝土的抗拉強(qiáng)度對減少裂縫很重要，有時也用來間接衡量混凝土與鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度。
目前，許多國家都是采用劈裂抗拉試驗方法，間接地求混凝土抗拉強(qiáng)度，。稱為劈裂抗拉強(qiáng)度。
（3）混凝土的抗折強(qiáng)度。在道路和機(jī)場工程中，混凝土抗折強(qiáng)度是結(jié)構(gòu)設(shè)計和質(zhì)量控制的重要指標(biāo)，而抗壓強(qiáng)度作為參考強(qiáng)度指標(biāo)。各交通等級道路路面要求的水泥混凝土設(shè)計抗折強(qiáng)度為5.0MPa（特重和重交通量）、4.5MPa（中等交通量）、4.0MPa（輕交通量）
道路水泥混凝土的抗折強(qiáng)度檢驗的標(biāo)準(zhǔn)試件為150mm×150mm×550mm直方體，是對直角棱柱體小梁按三分點加荷方式測定的。
（4）影響混凝土強(qiáng)度的因素?；炷恋膹?qiáng)度主要取決于水泥石強(qiáng)度及其與骨料表面的粘結(jié)強(qiáng)度，而水泥石強(qiáng)度及其與骨料的粘結(jié)強(qiáng)度又與水泥強(qiáng)度等級、水灰比及骨料性質(zhì)有密切關(guān)系。此外混凝土的強(qiáng)度還受施工質(zhì)量、養(yǎng)護(hù)條件及齡期的影響。
①水灰比和水泥強(qiáng)度等級。在配合比相同的條件下，所用的水泥強(qiáng)度等級越高，制成的混凝土強(qiáng)度也越高。當(dāng)用同一品種及相同強(qiáng)度等級水泥時，混凝土強(qiáng)度等級主要取決于水灰比。因為水泥水化時所需的結(jié)合水，一般只占水泥重量的25％左右，為了獲得必要的流動性，保證澆灌質(zhì)量，常需要較多的水，也就是較大的水灰比。當(dāng)水泥水化后，多余的水分就殘留在混凝土中，形成水泡或蒸發(fā)后形成氣孔，減少了混凝土抵抗荷載的實際有效斷面，在荷載作用下，可能在孔隙周圍產(chǎn)生應(yīng)力集中。因此可以認(rèn)為，在水泥強(qiáng)度等級相同情況下，水灰比越小，水泥石的強(qiáng)度越高，與骨料粘結(jié)力也越大，混凝土強(qiáng)度也就越
高。適當(dāng)控制水灰比及水泥用量，是決定混凝土密實性的主要因素。
②養(yǎng)護(hù)的溫度和濕度?；炷恋挠不?，關(guān)鍵在于水泥的水化作用，溫度升高，水泥水化速度加快，因而混凝土強(qiáng)度發(fā)展也快。反之，溫度降低，水泥水化速度降低，混凝土強(qiáng)度發(fā)展將相應(yīng)遲緩。周圍環(huán)境的濕度對水泥的水化作用能否正常進(jìn)行有顯著影響，濕度適當(dāng)，水泥水化便能順利進(jìn)行，使混凝土強(qiáng)度得到充分發(fā)展。如果濕度不夠，混凝土?xí)稍锒绊懰嗨饔玫恼＿M(jìn)行，甚至停止水化。水泥的水化作用不能完成，致使混凝土結(jié)構(gòu)松散，滲水性增大，或形成干縮裂縫，嚴(yán)重降低了混凝土的強(qiáng)度，從而影響耐久性。因此，在夏季施工中應(yīng)特別注意澆水，保持必要的濕度，在冬季特別注意保持必要的溫度。
③齡期。混凝土在正常養(yǎng)護(hù)條件下，其強(qiáng)度隨著齡期增加而提高。最初7～14d內(nèi)，強(qiáng)度增長較快，28d以后增長緩慢。