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简述混凝土结构设计方法的主要阶段。
混凝土结构设计方法大体可分为四个阶段:. (1)在20世纪初以前,钢筋混凝土本身计算理论尚未形成,设计沿用材料力学的容许应力方法。. (2)1938年左右已开始采用按破损阶段计算构件破坏承载力,50年代,出现了按极限状态设计方法,奠定了现代钢筋混凝土结构的设计计算理论。. (3)二战以后,设计计算理论已过渡到以概率论为基础的极限状态设计方法。. (4)20世纪90年代以后,开始采用或积极发展性能化设计方法和理论。
混凝土的耐久性指什么?
混凝土除了应有适当的强度外,还应根据使用方面的特殊要求,具有一定的抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、耐热性等,统称为耐久性。
(1)抗渗性;指混凝土抵抗液体和气体渗透的性能。由于混凝土内部存在着互相连通的孔隙和毛细管,以及因振捣欠密实而产生蜂窝、孔洞,使液体和气体能够渗入混凝土内部,水分和空气的侵入会使钢筋锈蚀,有害液体和气体的侵入会使混凝土变质,结果都会影响混凝土的质量和长期安全使用。混凝土的抗渗性用抗渗标号P表示。如P4表示在相应的0.4N/㎜2水压作用下,用作抗渗试验的6个规定尺寸的圆柱体或圆锥体试块,仍保持4个试块不透水。混凝土的抗渗标号一般分为P4 、P4 、P6 、P8 、P10 、P12 。
(2)抗冻性:指混凝土抵抗冰冻的能力。混凝土在寒冷地区,特别是在既接触水,又遭受冷冻的环境中,常常会被冻坏。这是由于渗透到混凝土中的水分受冻结冰后,体积膨胀9%,使混凝土内部的孔隙和毛细管受到相当大的压力,如果气温升高,冰冻融化,这样反复地冻融,混凝土终将遭到破坏。混凝土的抗冻性用抗冻标号F表示。如受冻融的试块强度与未受冻融的试块强度相比,降低不超过25%,便认为抗冻性合格。抗冻标号以试块所能承受的大反复冻融循环次数表示。根据冻融循环次数,混凝土抗冻标号一般分为:F15、F25、F50、F100、F150和F200。
(3)抗侵蚀性:指混凝土在各种侵蚀性液体和气体中,抵抗侵蚀的性能。对混凝土起侵蚀作用的介质主要是硫酸盐溶液、酸性水、活动和或带水压的软水、海水、碱类的浓溶液等。
(4)耐热性:指混凝土在高温作用下,内部结构不遭受破坏,强度不显著丧失,具有一定化学稳定性的性能。
为什么混凝土有自然养护和蒸汽养护?
自然养护即是混凝土在自然条件下(温度不低于+5℃,湿度90~)进行养护。如前所述,在自然养护温度下强度增长极慢,7d的龄期仅能得到28d(混凝土28天后的强度)30~70%,要拆模强度和出厂强度则需要较长的时间。这就会延长整个生产过程的循环时间,同时要求配有大量的模板设备和占用大量的生产面积,增加基建投资。为了加快混凝土强度的增长速度就可采用蒸汽养护,利用蒸汽加热混凝土,使混凝土在较高温度(70~90℃)及较高湿度(约90%以上)的条件下迅速硬化。但是在气候比较光明日温暖的地区仍然是适于采用自然养护的。这样可以节约燃料和相应的一套设备投资,降低成本。