混凝土的各种性能

混凝土各组成成材料按一定比例，经搅拌均匀后，尚未凝结硬化的材料称为混凝土拌合物，又称为混凝土混合物或新拌混凝土。
混凝土拌合物的各种性质将直接影响硬化混凝土的质量。
混凝土拌合物主要性质为和易性。它是指混凝土拌合物的施工操作难易程度和抵抗离析作用程度的性质。混凝土拌合物应具有良好的和易性，为了提高和改善混凝土的和易性，混凝土中应掺入适量的外加剂或掺合料。和易性是一个综合性的技术指标，它包括流动性、黏聚性、保水性等三个方面。

１、流动性（稠度）
流动性是指混凝土拌合物在自重或机械振捣作用下，能产生流动均匀密实地填满模型的性能。流动性的大小主要取决于单位用水量或水泥浆量的多少。单位用水量或水泥浆量多，混凝土拌合物的流动性就大。混凝土拌合物依其流动性的大小分别以坍落度或维勃稠度来表示。其中坍落度适用于塑性和流动性混凝土拌合物，维勃稠度适用于干硬性混凝土拌合物。
２、黏聚性
黏聚性是指混凝土拌合物在施工过程中其组成材料相互间有一定黏聚力，不致产生分层和离析现象，能保持整体均匀的性能。在外力作用下，混凝土拌合物各组成材料的沉降各不相同，如果配合比例不当，黏聚性差，则施工中易发生分层、离析等情况。致使混凝土硬化后产生“蜂窝”、“麻面”等缺陷，影响混凝土强度和耐久性。
３、保水性
保水性是指混凝土拌合物在施工过程中，具有一定的保水能力。混凝土拌合物在施工过程中，随着较重骨料颗粒的下沉，密度小的水分逐渐上升到表面的现象叫泌水。保水性差的混凝土拌合物，在运输与浇捣中和凝结硬化前很易泌水，并聚集到混凝土表面，引起表面疏松，或积聚在骨料、钢筋的下面而形成空隙，从而削弱了骨料或钢筋与混凝土的粘结力，影响混凝土的质量。

      混凝土硬化后应具有足够的强度和耐久性。

１、混凝土的强度
      强度是混凝土在外部荷载作用下抵抗破坏的能力。混凝土的强度有立方体抗压强度.抗拉强度和抗折强度。
（１）混凝土立方体抗压强度
         混凝土立方体抗压强度是评定混凝土质量的主要指标。
①混凝土的强度等级采用符号“Ｃ”与立方体抗压强度标准值（以Ｎ/mm2计）来表示。常用的强度等级有Ｃ10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60等。
②混凝土立方体抗压强度标准值系按标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试块，在28d龄期，用标准试验方法测得的抗压强度总体分布中的一个值，强度低于该值的不得超过５％。用fcu,k表示，其计量单位用Ｎ/ mm2 表示
③同条件养护试件的等效养护龄期及相应的试件强度代表值，宜根据当地的气温和养护条件，按下列规定确定：
a.等效养护龄期可取按日平均温度逐日累计达到600℃?d时所对应的龄期，０℃及以下的龄期不计入；等效养护龄期不应小于14d,也不宜大于60d。
b.同条件养护试件的强度代表值应根据强度试验结果按现行国家标准《混凝土强度检验评定标准》（GBJ 107)的规定确定后，乘以折算系数取用；折算系数取1.10，也可根据当地的试验统计结果作适当调整。

（２）混凝土抗拉强度
其值只有抗压强度的1/10~1/20。因此，设计中一般是不考虑混凝土承受拉力的，但混凝土抗拉强度对混凝土的抗裂性却起着重要作用。为此对某些工程（如路面板、水槽、拱坝等），在提出抗压强度的同时，还必须提出抗拉强度的要求，以满足抗裂要求。
测定混凝土抗拉强度的试验方法有两种：轴心拉伸法和劈裂法。轴心拉伸法试验难度很大，故一般用劈裂试验来间接地取得其轴拉强度。

（３）混凝土抗折强度
混凝土抗折强度是指混凝土的抗弯曲强度。其值只有抗压强度的1/8~1/12。抗折强度在路面水泥混凝土工程中有明确的设计要求，其他土木建筑工程一般很少有抗折强度的设计要求。
２、混凝土的耐久性
混凝土的耐久性是指混凝土在实际使用条件下抵抗各种破坏因素作用，长期保持强度和外观完整性的能力。主要包括抗冻性、抗渗性、抗蚀性、抗碳化性、碱－骨料反应及抗风化性能等。

（１）抗冻性
混凝土试件成型后，经过标准养护或同条件养护后，在规定的冻融循环制度下保持强度和外观完整的能力，称为混凝土的抗冻性。
抗冻性是评定混凝土耐久性的重要指标。由于试验方法不同，其抗冻性指标可用抗冻等级或耐久性系数等来表示。抗冻等级是按标准将试件进行冻融循环，以同时满足强度损失不超过25%，质量损失不超过5% 时所能承受的最大冻融循环次数来确定。抗冻等级分为F50、F100、F150、F200等。

（２）抗渗性
混凝土抵抗压力水渗透的性能，称为混凝土的抗渗性性。
我国一般多采用抗渗等级来表示混凝土的抗渗性，抗渗等级分为W6、W8、W10、W12。
混凝土中水灰（胶）比对抗渗起决定作用，增加水灰（胶）比时，混凝土的密实性降低，从而降低抗渗性能。因此，提高抗渗性能的根本措施是增强混凝土的密实性。

（３）抗腐（侵）蚀性
抗腐（侵）蚀性与混凝土的密实度、孔隙特征和水泥品种有关。混凝土拌合物和易性不好、水灰比大，抗腐（侵）蚀性就差。

（４）抗碳化性
它是混凝土的一项重要的长期性能，直接影响混凝土对钢筋的保护作用，同时也显著地影响混凝土的强度。
空气中的二氧化碳气体不断地沿着毛细孔渗入混凝土中，与混凝土空隙中的氢氧化钙进行中和反应[Ｃa(OH)2+CO2→CaCO3↓+Ｈ2Ｏ] 生成碳酸钙和水，致使混凝土的碱度降低。
水泥在水化过程中生成大量的氢氧化钙，使混凝土空隙中充满了饱和氢氧化钙溶液，其ＰＨ值为12~13，碱性介质对钢筋有良好的保护作用。碳化使混凝土空隙液的ＰＨ值降低到10以下，钢筋的钝化膜在高碱性的介质中才稳定，而在ＰＨ值小于11.5时就不稳定，ＰＨ值降低到10以下，就完全失钝。所以当混凝土碳化深度达到钢筋表面时，钢筋钝化膜就会被破坏，引起钢筋锈蚀，当钢筋锈蚀到一定程度时会引起混凝土胀裂，引发质量事故。

（５）碱－骨料反应
碱活性骨料是指能与水泥中碱发生化学反应，引起混凝土膨胀、开裂、甚至破坏骨料，这种化学反应称为碱－骨料反应。