（四）混凝土的技術(shù)性質(zhì)（掌握）
普通混凝土的技術(shù)性質(zhì)包括：
混凝土硬化前的性質(zhì)，即混凝土拌合物的和易性;以及混凝土硬化后的性質(zhì)，即強(qiáng)度、耐久性及變形性能。
1.混凝土拌合物的和易性。能夠獲得均勻密實(shí)結(jié)構(gòu)的性質(zhì)。良好的和易性要求混凝土有良好的流動性、粘聚性和保水性?；炷涟韬衔锏暮鸵仔圆缓?，對混凝土的施工質(zhì)量將產(chǎn)生影響，如產(chǎn)生蜂窩、麻面、孔洞、露筋及疏松等質(zhì)量缺陷。
2.混凝土的強(qiáng)度。
（1）混凝土強(qiáng)度等級?；炷翉?qiáng)度等級是按立方體抗壓強(qiáng)度來劃分的。所謂立方體抗壓強(qiáng)度是指制作邊長為150mm標(biāo)準(zhǔn)立方體試件，在溫度為20±2度，相對濕度為95%以上的潮濕環(huán)境或水中的養(yǎng)護(hù)條件廠，經(jīng)28天養(yǎng)護(hù)，采用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測得的混凝土極限抗壓強(qiáng)度，并以此來確定混凝土的強(qiáng)度等級，用fcu表示。
混凝土根據(jù)強(qiáng)度的不同一般劃分為C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75及C80十四個(gè)等級。例如，C30表示立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為30N/mm2。
（2）影響混凝土強(qiáng)度的因素。混凝土的強(qiáng)度主要取決于水泥石的強(qiáng)度及與骨料表面的粘結(jié)強(qiáng)度，而這些強(qiáng)度又與水泥強(qiáng)度等級、水灰比及骨料性質(zhì)密切相關(guān)。
①水灰比和水泥強(qiáng)度等級。當(dāng)用同—品種及相同強(qiáng)度等級水泥時(shí)，混凝土強(qiáng)度主要取決于水灰比。一般情況下可以認(rèn)為，在水泥強(qiáng)度等級相同的情況下，水灰比越小，混凝土強(qiáng)度也就越高。
②骨料的品種、規(guī)格與質(zhì)量。在水泥強(qiáng)度等級和水灰比不變的條件下，碎石混凝上的強(qiáng)度高于卵石混凝土的強(qiáng)度。骨料的級配良好，雜質(zhì)少，針、片狀骨料少，砂率合理，可使骨料組成密實(shí)的骨架，充分發(fā)揮骨架作用。并可降低用水量及水灰比，有利于強(qiáng)度的提高。
③養(yǎng)護(hù)條件：（溫度和濕度）。溫度升高，水泥的水化速度加快，因而混凝土強(qiáng)度發(fā)展也快。反之，則強(qiáng)度發(fā)展遲緩。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。
④齡期?；炷猎谡ｐB(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。
3.混凝土的耐久性。耐久性指標(biāo)：
（1）抗?jié)B性?？?jié)B性是指混凝土抵抗液體在壓力作用下滲透的性能。它直接影響混凝土的抗凍性、抗侵蝕性等。
（2）抗凍性?？箖鲂允侵富炷恋挚箖鋈谘h(huán)破壞的能力。
（3）抗侵蝕性。環(huán)境介質(zhì)對混凝土的侵蝕主要是對水泥石的侵蝕。
（4）碳化。混凝土的碳化是指空氣中的二氧化碳與水泥石中的氫氧化鈣作用，生成碳酸鈣和水的過程。
碳化對混凝土的影響有如下幾點(diǎn)：（兩弊一利）
ü 混凝土的堿度降低，使其對鋼筋的保護(hù)能力降低，鋼筋易銹蝕，是碳化的危害;
ü 碳化產(chǎn)生收縮，在其表面產(chǎn)生微裂紋。使其抗拉、抗折強(qiáng)度降低;
ü 碳化產(chǎn)生的碳酸鈣可減少水泥石的孔隙，對防止有害介質(zhì)的侵入，同時(shí)可使抗壓強(qiáng)度有所提高。
但碳化對混凝土的影響，從總體來說是弊大于利。
（5）堿集料反應(yīng)（膨脹）
堿-硅酸集料反應(yīng) 堿-碳酸鹽反應(yīng)
4.混凝土的變形。混凝土在凝結(jié)硬化過程或使用過程中，受各種因素作用會產(chǎn)各種變形，這些變形是導(dǎo)致混凝土開裂的主要原因之一，從而進(jìn)一步影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性。
二、鋼筋混凝土（掌握）
（一）普通鋼筋混凝土
1.鋼筋混凝土是由鋼筋和混凝土兩種物理、力學(xué)性能完全不同的材料所組成。理解。
2.混凝土抗壓強(qiáng)度很高，但其抗拉強(qiáng)度很低（約為抗壓強(qiáng)度的1/8—1/9）。當(dāng)采用素混凝土梁時(shí)，在荷載不大時(shí)，混凝土梁的受拉區(qū)就已經(jīng)開裂，并且裂縫迅速向上擴(kuò)展，使梁很快斷裂，發(fā)生脆性破壞。
3.為了克服這一嚴(yán)重缺點(diǎn)，在混凝土梁的受拉區(qū)配置抗拉強(qiáng)度很高的鋼筋，以承受拉力，從而改變素混凝土受彎構(gòu)件不能承受較大荷載的缺陷。此外，在受壓構(gòu)件中配置鋼筋還可幫助混凝土承受壓力;在受扭構(gòu)件中配置鋼筋可承受扭矩等。
4.鋼筋和混凝土這兩種性質(zhì)不同的材料之所以能有效地結(jié)合在一起而共同工作，根本原因在于混凝土硬化后鋼筋與混凝土之間產(chǎn)生了良好粘結(jié)力，使兩者可靠地結(jié)合在一起，從而保證在外荷載的作用下，鋼筋與相鄰混凝土能夠共同變形，受拉區(qū)的鋼筋首先達(dá)到屈服強(qiáng)度，而后受壓區(qū)的混凝土達(dá)到彎曲抗壓強(qiáng)度，構(gòu)件即遭破壞。鋼筋混凝上能充分發(fā)揮鋼筋的抗拉能力和充分利用混凝土的抗壓能力，合理地利用了兩種材料各自的優(yōu)點(diǎn)。
5.其次，鋼筋與混凝土兩種材料的溫度線膨脹系數(shù)的數(shù)值頗為接近，當(dāng)溫度變化時(shí)，不致于產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力而破壞兩者之間的粘結(jié)。
（二）預(yù)應(yīng)力混凝土
1.預(yù)應(yīng)力混凝土的概念及原理。在普通鋼筋混凝上結(jié)構(gòu)中，由于混凝土極限拉應(yīng)變低，在使用荷載作用下，構(gòu)件中鋼筋的應(yīng)變大大超過了混凝上的極限拉應(yīng)變。鋼筋混凝土構(gòu)件中的鋼筋強(qiáng)度得不到充分利用，所以普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)采用高強(qiáng)度鋼筋是不合理的。
為了充分利用高強(qiáng)度材料，彌補(bǔ)混凝土與鋼筋拉應(yīng)變之間的差距，人們把預(yù)應(yīng)力運(yùn)用到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中去。也即在外荷載作用到構(gòu)件上之前，預(yù)先用某種方法，在構(gòu)件上（主要在受拉區(qū)）施加壓力，當(dāng)構(gòu)件承受由外荷載產(chǎn)生的拉力時(shí)，首先抵消混凝土上已有的預(yù)壓力，然后隨荷載增加，才能使混凝土受拉而后出現(xiàn)裂縫，因而延遲構(gòu)件裂縫的出現(xiàn)和開展，這就是預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念。由于預(yù)壓應(yīng)力的作用，可部分抵消或全部抵消外荷載所引起的拉應(yīng)力，因而延緩混凝土構(gòu)件的開裂和限制了裂縫的開展，提高了構(gòu)件的抗裂度和剛度。
普通混凝土的技術(shù)性質(zhì)包括：
混凝土硬化前的性質(zhì)，即混凝土拌合物的和易性;以及混凝土硬化后的性質(zhì)，即強(qiáng)度、耐久性及變形性能。
1.混凝土拌合物的和易性。能夠獲得均勻密實(shí)結(jié)構(gòu)的性質(zhì)。良好的和易性要求混凝土有良好的流動性、粘聚性和保水性?；炷涟韬衔锏暮鸵仔圆缓?，對混凝土的施工質(zhì)量將產(chǎn)生影響，如產(chǎn)生蜂窩、麻面、孔洞、露筋及疏松等質(zhì)量缺陷。
2.混凝土的強(qiáng)度。
（1）混凝土強(qiáng)度等級?；炷翉?qiáng)度等級是按立方體抗壓強(qiáng)度來劃分的。所謂立方體抗壓強(qiáng)度是指制作邊長為150mm標(biāo)準(zhǔn)立方體試件，在溫度為20±2度，相對濕度為95%以上的潮濕環(huán)境或水中的養(yǎng)護(hù)條件廠，經(jīng)28天養(yǎng)護(hù)，采用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測得的混凝土極限抗壓強(qiáng)度，并以此來確定混凝土的強(qiáng)度等級，用fcu表示。
混凝土根據(jù)強(qiáng)度的不同一般劃分為C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75及C80十四個(gè)等級。例如，C30表示立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為30N/mm2。
（2）影響混凝土強(qiáng)度的因素。混凝土的強(qiáng)度主要取決于水泥石的強(qiáng)度及與骨料表面的粘結(jié)強(qiáng)度，而這些強(qiáng)度又與水泥強(qiáng)度等級、水灰比及骨料性質(zhì)密切相關(guān)。
①水灰比和水泥強(qiáng)度等級。當(dāng)用同—品種及相同強(qiáng)度等級水泥時(shí)，混凝土強(qiáng)度主要取決于水灰比。一般情況下可以認(rèn)為，在水泥強(qiáng)度等級相同的情況下，水灰比越小，混凝土強(qiáng)度也就越高。
②骨料的品種、規(guī)格與質(zhì)量。在水泥強(qiáng)度等級和水灰比不變的條件下，碎石混凝上的強(qiáng)度高于卵石混凝土的強(qiáng)度。骨料的級配良好，雜質(zhì)少，針、片狀骨料少，砂率合理，可使骨料組成密實(shí)的骨架，充分發(fā)揮骨架作用。并可降低用水量及水灰比，有利于強(qiáng)度的提高。
③養(yǎng)護(hù)條件：（溫度和濕度）。溫度升高，水泥的水化速度加快，因而混凝土強(qiáng)度發(fā)展也快。反之，則強(qiáng)度發(fā)展遲緩。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。
④齡期?；炷猎谡ｐB(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。
3.混凝土的耐久性。耐久性指標(biāo)：
（1）抗?jié)B性?？?jié)B性是指混凝土抵抗液體在壓力作用下滲透的性能。它直接影響混凝土的抗凍性、抗侵蝕性等。
（2）抗凍性?？箖鲂允侵富炷恋挚箖鋈谘h(huán)破壞的能力。
（3）抗侵蝕性。環(huán)境介質(zhì)對混凝土的侵蝕主要是對水泥石的侵蝕。
（4）碳化。混凝土的碳化是指空氣中的二氧化碳與水泥石中的氫氧化鈣作用，生成碳酸鈣和水的過程。
碳化對混凝土的影響有如下幾點(diǎn)：（兩弊一利）
ü 混凝土的堿度降低，使其對鋼筋的保護(hù)能力降低，鋼筋易銹蝕，是碳化的危害;
ü 碳化產(chǎn)生收縮，在其表面產(chǎn)生微裂紋。使其抗拉、抗折強(qiáng)度降低;
ü 碳化產(chǎn)生的碳酸鈣可減少水泥石的孔隙，對防止有害介質(zhì)的侵入，同時(shí)可使抗壓強(qiáng)度有所提高。
但碳化對混凝土的影響，從總體來說是弊大于利。
（5）堿集料反應(yīng)（膨脹）
堿-硅酸集料反應(yīng) 堿-碳酸鹽反應(yīng)
4.混凝土的變形。混凝土在凝結(jié)硬化過程或使用過程中，受各種因素作用會產(chǎn)各種變形，這些變形是導(dǎo)致混凝土開裂的主要原因之一，從而進(jìn)一步影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性。
二、鋼筋混凝土（掌握）
（一）普通鋼筋混凝土
1.鋼筋混凝土是由鋼筋和混凝土兩種物理、力學(xué)性能完全不同的材料所組成。理解。
2.混凝土抗壓強(qiáng)度很高，但其抗拉強(qiáng)度很低（約為抗壓強(qiáng)度的1/8—1/9）。當(dāng)采用素混凝土梁時(shí)，在荷載不大時(shí)，混凝土梁的受拉區(qū)就已經(jīng)開裂，并且裂縫迅速向上擴(kuò)展，使梁很快斷裂，發(fā)生脆性破壞。
3.為了克服這一嚴(yán)重缺點(diǎn)，在混凝土梁的受拉區(qū)配置抗拉強(qiáng)度很高的鋼筋，以承受拉力，從而改變素混凝土受彎構(gòu)件不能承受較大荷載的缺陷。此外，在受壓構(gòu)件中配置鋼筋還可幫助混凝土承受壓力;在受扭構(gòu)件中配置鋼筋可承受扭矩等。
4.鋼筋和混凝土這兩種性質(zhì)不同的材料之所以能有效地結(jié)合在一起而共同工作，根本原因在于混凝土硬化后鋼筋與混凝土之間產(chǎn)生了良好粘結(jié)力，使兩者可靠地結(jié)合在一起，從而保證在外荷載的作用下，鋼筋與相鄰混凝土能夠共同變形，受拉區(qū)的鋼筋首先達(dá)到屈服強(qiáng)度，而后受壓區(qū)的混凝土達(dá)到彎曲抗壓強(qiáng)度，構(gòu)件即遭破壞。鋼筋混凝上能充分發(fā)揮鋼筋的抗拉能力和充分利用混凝土的抗壓能力，合理地利用了兩種材料各自的優(yōu)點(diǎn)。
5.其次，鋼筋與混凝土兩種材料的溫度線膨脹系數(shù)的數(shù)值頗為接近，當(dāng)溫度變化時(shí)，不致于產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力而破壞兩者之間的粘結(jié)。
（二）預(yù)應(yīng)力混凝土
1.預(yù)應(yīng)力混凝土的概念及原理。在普通鋼筋混凝上結(jié)構(gòu)中，由于混凝土極限拉應(yīng)變低，在使用荷載作用下，構(gòu)件中鋼筋的應(yīng)變大大超過了混凝上的極限拉應(yīng)變。鋼筋混凝土構(gòu)件中的鋼筋強(qiáng)度得不到充分利用，所以普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)采用高強(qiáng)度鋼筋是不合理的。
為了充分利用高強(qiáng)度材料，彌補(bǔ)混凝土與鋼筋拉應(yīng)變之間的差距，人們把預(yù)應(yīng)力運(yùn)用到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中去。也即在外荷載作用到構(gòu)件上之前，預(yù)先用某種方法，在構(gòu)件上（主要在受拉區(qū)）施加壓力，當(dāng)構(gòu)件承受由外荷載產(chǎn)生的拉力時(shí)，首先抵消混凝土上已有的預(yù)壓力，然后隨荷載增加，才能使混凝土受拉而后出現(xiàn)裂縫，因而延遲構(gòu)件裂縫的出現(xiàn)和開展，這就是預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念。由于預(yù)壓應(yīng)力的作用，可部分抵消或全部抵消外荷載所引起的拉應(yīng)力，因而延緩混凝土構(gòu)件的開裂和限制了裂縫的開展，提高了構(gòu)件的抗裂度和剛度。