技术微课堂9-混凝土、贫混凝土、素混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土的辨析.docx

技术微课堂9编辑：卢德仁混凝土、贫混凝土、素混凝土、钢筋混凝土、 预应力混凝土的辨析混凝土，是当代土木工程中最主要的材料之一，也是人类最伟大的发明之一混凝土可以追溯到古老的年代，其所用的胶凝材料为粘土、石灰、石膏、火 山灰等自19世纪20年代出现了波特兰水泥后，由于用它配制成的混凝土具有 工程所需要的强度和耐久性，而且原料易得，造价较低，因而用途极为广泛一、混凝土1、 混凝土 （Concrete,简写C）,简称为“磋（t6ng）"通常是由胶凝材料，颗粒状 集料（也称为骨料，包括粗集料即碎石、卵石，细集料即砂），水，还可加外加 剂和掺合料，并按一定比例配制、搅拌、养护、硬化成为整体结构，是一种人工 石材2、 混凝土混凝土具有原料丰富，价格低廉，生产工艺简单的特点同时混凝土 还具有抗压强度高，耐久性好，维护成本低等特点因此，其使用范围十分广泛, 不仅在各种土木工程中使用，而且在造船业，机械工业，海洋的开发等方面得到 极其重要的应用3、混凝土结构一般都拥有较强的抗压强度但是混凝土的抗拉强度较低，通常 只有抗压强度的十分之一左右，因此任何显著的弯拉作用都会使其结构开裂，从 而导致结构的破坏二、贫混凝土1、 贫混凝土 (Lean Concrete,简称LC)是指用较少量水泥的混凝土，一般 每立方確为100^200kg因而又称为经济混凝土。

其成分与普通混凝土一样，由粗、 细级配集料与一定水泥和水拌和而成2、 贫混凝土一般也作为公路路面的刚性基层，但与水泥稳定碎石、二灰碎 石等常用半刚性材料相比，具有较高的强度、刚度和整体性，抗冲刷、抗冻性、 以及抗疲劳性能良好多孔透水贫混凝土还兼有内部排水功能，较为适用作为重 载交通下的路面基层3、贫混凝土作为刚性基层，在原材料选择、配合比设计和施工技术要求等 方面，均与半刚性基层的差异较大，而更接近于水泥混凝土，原则上可沿用水泥 混凝土现有的原材料检验、配合比设计、施工设备、铺筑技术及所有的试验检测 方法和手段，设计时可参考现行《公路水泥混凝土设计规范》进行三、素混凝土1、 素混凝土 (plain concrete)是由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制成的结 构因此素混凝土是针对钢筋混凝土、预应力混凝土等而言的，也是钢筋碇的重 要组成部分与钢筋混凝土相比，不再配置钢筋2、 素混凝土主要用于承受压力而不承受拉力的结构，如重力堤坝、支墩、基础、 挡土墙、地坪、水泥混凝土路面、飞机场跑道及砌块等素混凝土结构一般采用 C20以下的普通混凝土3、 素混凝土与贫混凝土的区别素混凝土一般用于建筑工程的地下部分，只是没钢筋，但不一定是水泥做为胶凝 材料。

而贫混凝土是指用较少量水泥做胶凝材料的混凝土，一般每立方磋为 100〜200kg贫混凝土是混凝土配比的一个术语，配比是有其特殊的要求素混 凝土指混凝土里无钢筋，不是术语四、钢筋混凝土1、 钢筋混凝土（reinforcd concrete ,简写 RC）发明于 1848 年，1868 年一 个法国名叫莫尼埃的园艺师移栽花时不小心打碎了一盆花，从而发明了钢筋混凝 土花盆1872年，世界第一座钢筋混凝土结构的建筑在美国纽约落成，人类建筑 史上一个崭新的纪元从此开始，钢筋混凝土结构在1900年之后在工程界方得到 了大规模的使用2、 作用机理1） 素混凝土结构虽然拥有较强的抗压强度，但是抗拉强度极低，无法承受结 构拉弯作用而绝大多数结构构件内部都有受拉应力作用的需求，故未加钢筋的 混凝土极少被单独使用于工程2） ）相对混凝土而言，钢筋的抗拉强度非常高，一般在200MPa以上，几乎是 混凝土抗拉强度的100倍所以，在混凝土中加入钢筋等加劲材料与之共同工作， 由钢筋承担其中的拉力，混凝土承担压应力部分3） 钢筋混凝土之所以可以共同工作，是由它们自身的材料性质决定的首先 钢筋与混凝土有着近似相同的线膨胀系数，不会由环境不同产生过大的应力。

其 次钢筋与混凝土之间有良好的粘结力再次，混凝土中的氢氧化钙提供的碱性环 境，在钢筋表面形成了一层钝化保护膜，使钢筋相对于中性与酸性环境下更不易 腐蚀3、 钢筋混凝土的两个注意事项（1）混凝土的碳化作用混凝土中的孔隙水通常是碱性的，一般不会发生锈蚀随着空气中的二氧化 碳与水泥中的碱反应使孔隙水变得酸性从构件制成之时起，二氧化碳便会碳化 构件表面的混凝土，并且不断加深，并可能会导致钢筋锈蚀因此规范上用钢筋 保护厚度来控制混凝土的碳化以及钢筋锈蚀2）氯化腐蚀混凝土中的各种氯化物会对钢筋腐蚀因此，拌合混凝土时只允许使用干净 水，不得用含氯离子的盐，不得用海砂和海水五、预应力混凝土1928年，预应力钢筋混凝土出现，并被广泛地应用于工程实践19世纪中叶钢 材在建筑业中的积极应用，使高层建筑与大跨度桥梁的建造成为现实1、 预应力混凝土（Prestressed Concrete,,简写PC）是为了弥补混凝土过早 出现裂缝的现象，在构件加载使用以前，预先给混凝土一个预压力，即在混凝土 的受拉区内，用人工加力的方法，将钢筋进行张拉，利用钢筋的回缩力，使混凝 土受拉区预先受压力这种储存下来的预加压力，用来减小或抵消荷载所引起的 混凝土拉应力，从而将结构构件的拉应力控制在较小范围，甚至处于受压状态, 以推迟或避免混凝土裂缝的出现和发展，从而提高构件的抗裂性能和刚度。

2、 预应力混凝土与钢筋混凝土的比较优势（1）抗裂性好，刚度大由于对构件施加预应力，大大推迟或避免了裂缝 的出现，提高了构件的刚度和耐久性2）节省材料，减小自重其结构由于必须采用高强度材料，因此可减少 钢筋用量和构件截面尺寸，节省钢材和混凝土，降低结构自重，对大跨度和重荷 载结构有着明显的优越性3）减小混凝土梁的竖向剪力和主拉应力预应力混凝土梁的曲线钢筋（束） 可以使梁中支座附近的竖向剪力减小;又由于混凝土截面上预应力的存在，使荷 载作用下的主拉应力也就减小这利于减小梁的腹板厚度，自重进一步减小4）提高受压构件的稳定性长细比较大的受压构件容易被压弯失稳而破 坏而施加预应力后，使纵向受力钢筋张拉得很紧，不但预应力钢筋本身不容易 压弯，而且可以帮助周围的混凝土提高抵抗压弯的能力5）提高构件的耐疲劳性能因为具有强大预应力的钢筋，在使用阶段因 加荷或卸荷所引起的应力变化幅度相对较小，可提高抗疲劳强度3、预应力混凝土与钢筋混凝土的比较劣势（1）工艺较复杂，对质量要求高（2） 需要有一定的专门设备，如张拉机具、灌浆设备等先张法需要有张 拉台座;后张法还要耗用数量较多、质量可靠的锚具等3） 预应力反拱度不易控制，会造成桥面不平顺。