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混凝土高強不一定耐久

??同世界范圍的發展趨勢一樣,近百年來我國水泥與混凝土的發展趨勢也是不斷提高強度。一方面是由于生產水平的提高,另一方面也是由于使用者的要求。提高混凝土的強度,可以減小構件斷面尺寸而增加建筑物的使用空間,降低配筋率、減輕結構自重而提高抗震性能,降低工程總體造價。

??例如,據美國芝加哥地區結構工程師WillianSchmidt和EdwardSHoffman計算,為了支撐445kN的使用荷載,每層樓所需的單位比價:當使用強度為42MPa的混凝土時為5.2美元,混凝土強度為52MPa時為4.21美元,而混凝土強度為62MPa時則降至3.65美元[2]。費城一高層辦公樓底層鋼筋混凝土柱,保持用鋼量不變,混凝土強度從41MPa提高到55MPa時,柱子斷面尺寸從915mm×1170mm減小到760mm×760mm,減小了46%[2]。提高混凝土強度的方法是采用高標號水泥、降低水灰比和增加單方水泥用量,片面提高強度而忽視其他性能的傾向,會造成水泥生產向大幅度提高比表面積和增加硅酸三鈣、鋁酸三鈣的含量發展,增加了水泥中水化熱大、收縮傾向大、抗化學侵蝕性差的組分。混凝土中單方水泥用量增加,也造成了混凝土收縮增大和由于內部溫升增大、產生溫差應力而增加開裂的傾向。因此,混凝土的強度和耐久性雖有一定聯系,但高強不一定耐久;反之,高性能混凝土按耐久性進行設計,高性能也不一定高強,任何強度的混凝土都可實現高性能(考慮適用性和經濟性,選C30以上)。然而,有不少人仍然認為高強度才是高性能。為了競相顯示自己的技術力量,不少工程技術人員紛紛配制出C80、C100的超高強混凝土。這種以高強度來標志混凝土科技進步的觀念,即從低強度混凝土到中等強度,再到高強度以至超高強度混凝土,長期以來已被公認。這種過分重視強度以致忽視甚至無視耐久性等重要性能的錯誤觀念,卻為水泥基材料的進步和土木工程帶來了極大的損失。


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