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混凝土高強(qiáng)不一定耐久

??同世界范圍的發(fā)展趨勢一樣,近百年來我國水泥與混凝土的發(fā)展趨勢也是不斷提高強(qiáng)度。一方面是由于生產(chǎn)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(qiáng)度,可以減小構(gòu)件斷面尺寸而增加建筑物的使用空間,降低配筋率、減輕結(jié)構(gòu)自重而提高抗震性能,降低工程總體造價。

??例如,據(jù)美國芝加哥地區(qū)結(jié)構(gòu)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(dāng)使用強(qiáng)度為42MPa的混凝土?xí)r為5.2美元,混凝土強(qiáng)度為52MPa時為4.21美元,而混凝土強(qiáng)度為62MPa時則降至3.65美元[2]。費(fèi)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(qiáng)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(qiáng)度的方法是采用高標(biāo)號水泥、降低水灰比和增加單方水泥用量,片面提高強(qiáng)度而忽視其他性能的傾向,會造成水泥生產(chǎn)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(fā)展,增加了水泥中水化熱大、收縮傾向大、抗化學(xué)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(nèi)部溫升增大、產(chǎn)生溫差應(yīng)力而增加開裂的傾向。因此,混凝土的強(qiáng)度和耐久性雖有一定聯(lián)系,但高強(qiáng)不一定耐久;反之,高性能混凝土按耐久性進(jìn)行設(shè)計,高性能也不一定高強(qiáng),任何強(qiáng)度的混凝土都可實(shí)現(xiàn)高性能(考慮適用性和經(jīng)濟(jì)性,選C30以上)。然而,有不少人仍然認(rèn)為高強(qiáng)度才是高性能。為了競相顯示自己的技術(shù)力量,不少工程技術(shù)人員紛紛配制出C80、C100的超高強(qiáng)混凝土。這種以高強(qiáng)度來標(biāo)志混凝土科技進(jìn)步的觀念,即從低強(qiáng)度混凝土到中等強(qiáng)度,再到高強(qiáng)度以至超高強(qiáng)度混凝土,長期以來已被公認(rèn)。這種過分重視強(qiáng)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(jìn)步和土木工程帶來了極大的損失。


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