第三节混凝土的强度

1、第三节 混凝土的强度混凝土强度的意义混凝土强度的意义 强度是混凝土最重要的力学性质，混凝土主要强度是混凝土最重要的力学性质，混凝土主要用于承受荷载或抵抗各种作用力。用于承受荷载或抵抗各种作用力。 混凝土强度与混凝土的其它性能关系密切，一混凝土强度与混凝土的其它性能关系密切，一般来说，混凝土的强度愈高，其刚性、抗渗性、抵般来说，混凝土的强度愈高，其刚性、抗渗性、抵抗风化和某些侵蚀介质的能力也愈高，通常用混凝抗风化和某些侵蚀介质的能力也愈高，通常用混凝土强度来评定和控制混凝土的质量。土强度来评定和控制混凝土的质量。第三节 混凝土的强度混凝土强度不够引起的事故 混凝土强度定义混凝土强度定义 混凝土单

2、位面积所能承受的最大外应力，称之为混凝土强度，其表示混凝土单位面积所能低抗外力的一种自身能力。应力和强度的关系？第二节 混凝土的强度一、混凝土的抗压强度 1 1、立方体抗压强度代表值定义、立方体抗压强度代表值定义 三个混凝土立方体试件为一组，根据GB500812002标准规定的设备和方法进行检测，以三个试件的平均值作为该组试件抗压强度的代表值；若三试件之中的最大值或最小值中有一个与中间值的差值超过中间值的15，则取中间值作为该组试件的代表值；若任意一个差值超过中间值的15，则该组实验结果无效。 例如：单个强度(MPa)百分比（）该组代表值(MPa)单个强度(MPa)百分比（）该组代表值(MPa

3、)单个强度(MPa)百分比（）该组代表值(MPa)38.210636.449.313137.550.5132无效36.110037.510038.210034.89635.29431.7832 2、环箍效应、环箍效应 由于压力机钢板的刚度远大于混凝土，故在受压过程中，混凝土承压面会受到压力钢板施加的向内环箍约束力，试件大小不同，其单位面积上所受到的内摩擦力f摩也不一样。因此，同一混凝土，试件大小不同，抗压强度的测定值也不一样，小试件偏大，大试件偏小。PPa压板压板压力机压力机压板对压板对试件的试件的约束约束环箍效应产生的内摩擦力示意图环箍效应产生的内摩擦力示意图n混凝土试件承压面的状态也是影响

4、混凝土强混凝土试件承压面的状态也是影响混凝土强度的重要因素。度的重要因素。n当试件受压面上有油脂类润滑剂时，试件受当试件受压面上有油脂类润滑剂时，试件受压时的环箍效应大大减小，试件将出现直裂压时的环箍效应大大减小，试件将出现直裂破坏，测出的强度值也较低。破坏，测出的强度值也较低。 试件表面状态试验破坏后残存的棱锥体试验破坏后残存的棱锥体不受压板约束时试件破坏情况不受压板约束时试件破坏情况涂油涂油摩擦力摩擦力压板表面约束压板表面约束3.3.立方体试件种类与强度换算立方体试件种类与强度换算立方体试件种类立方体试件种类: :（1）当粗骨料Dmax31.5mm时： 100100100mm， 15015

5、0150mm， 200200200mm。（2）当粗骨料Dmax为31.540mm时： 100100100mm， 150150150mm。（3）当粗骨料Dmax为4060mm时： 200200200mm。 强度换算 标准规定： 150150150mm试件为标准试件，强度系数为1.0，根据大量试验结果，规定将非标准试件100100100mm的强度系数为0.95, 200200200mm的强度系数为1.05。二、混凝土的强度等级1 1、立方体抗压强度标准值、立方体抗压强度标准值 用标准方法测得的混凝土立方体抗压强度值（换算成标准试件强度值）是一随机变量，概率统计表明，总体服从正态分布，混凝土立方体抗

6、压强度标准值fcu，k是测得的抗压强度总体分布中的一个值，强度低于该值的百分率不超过5。95%fcu,ofcu,kfcut f 正态分布 按混凝土立方体抗压强度标准值来划分，用符号C与立方体抗压强度标准值表示，彼此相差5MPa。普通混凝土划分为以下强度等级：C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60等。 三、混凝土其它强度1 1、轴心抗压强度、轴心抗压强度 测试试件尺寸：150mm 150mm 300mm，也可以采用非标准尺寸试件，但要求高宽比（h/a23） 。fcpfcu,主要是环箍效应较弱。当fcu1055MPa时，轴轴心抗压强度心抗压强度fcp

7、（0.700.80）fcu。为什么要规定高宽比，随着高宽比增大，轴心抗压强度呈什么变化？轴心抗压强度试验示意图普通混凝土高强混凝土2 2、抗拉强度、抗拉强度 对某些结构（如水池、水塔等）严格控制混凝土裂纹的出现是极为重要的。 由于混凝土是脆性材料,其直拉强度不易测定,常采用劈裂抗拉强度来评定抗拉强度。劈裂抗拉强度测定所用试件150150150mm,必要时可用100100100mm。通过图所示测定劈裂压力P，并按下式计算劈裂抗拉强度fpl。 什么情况下要测抗拉强度？Pft = P/A横截面积为横截面积为A 直拉试验直拉试验Tension TestingAPAPfts637. 024/335. 0

8、cutsff 劈裂抗拉示意图劈裂抗拉示意图3 3、抗弯强度、抗弯强度 测试试件尺寸：150mm 150mm 600（或）550mm，通过如图所示三点抗压测试，并按计算抗弯强度。什么时候要测抗弯强度？fb = PL / bd2 bd=截面积截面积抗弯试验示意图抗弯试验示意图4 4、与钢筋的粘结强度、与钢筋的粘结强度 在钢筋混凝土结构中，混凝土用钢筋增强，为使钢筋混凝土这类复合材料能有效工作，混凝土与钢筋之间必须要有适当的粘结强度。 这种粘结强度主要来源于混凝土与钢筋之间的摩擦力、钢筋与水泥之间的粘结力与钢筋表面的机械啮合力。粘结强度与混凝土质量有关，与混凝土抗压强度成正比。 此外，粘结强度还受其

9、它许多因素影响，如钢筋尺寸及钢筋种类；钢筋在混凝土中的位置（水平钢筋或垂直钢筋）；加载类型（受拉钢筋或受压钢筋）；以及环境的干湿变化、温度变化等。 四、影响混凝土强度的因素1 1、水泥强度和水灰比、水泥强度和水灰比 普通强度等级的密实混凝土，其强度与水泥28d强度及水灰比符合以下鲍罗米公式： fcu=a fce（C/Wb b） 式中：fcu 混凝土混凝土28d龄期的抗压强度（龄期的抗压强度（MPa）；）； C/W混凝土的灰水比；混凝土的灰水比； fce水泥的水泥的28d实际强度（实际强度（MPa）。）。 在无法取得水泥实际强度时，可用式在无法取得水泥实际强度时，可用式 fce=. fce.k代

10、入，代入， 其中其中fce.k为水泥等级，为水泥等级，为水泥标号值的富余系数（一为水泥标号值的富余系数（一般为般为1.13）。）。2 2、骨料的品种、质量及数量、骨料的品种、质量及数量（1）骨料的品种骨料的品种 在其他条件相同的情况下，碎石混凝土比卵石混在其他条件相同的情况下，碎石混凝土比卵石混凝土强度高。但当水灰比大于凝土强度高。但当水灰比大于0.40.4后，随着水灰比增后，随着水灰比增大，差异越来越小。大，差异越来越小。（2）骨料的质量及）骨料的质量及粒径粒径 影响混凝土强度的骨料的质量，主要包括有害杂影响混凝土强度的骨料的质量，主要包括有害杂质含量质含量( (泥、泥块、有机物、云母、硫化

11、物、轻物质泥、泥块、有机物、云母、硫化物、轻物质及针片状颗粒等及针片状颗粒等) )及骨料强度等。及骨料强度等。（3 3）骨料的数量）骨料的数量 C35C35以下混凝土，骨料数量对混凝土强度影响不以下混凝土，骨料数量对混凝土强度影响不大；大；C35C35以上混凝土，骨料数量对混凝土强度的影响以上混凝土，骨料数量对混凝土强度的影响作用有所增大。但总的说来，该因素为影响强度的作用有所增大。但总的说来，该因素为影响强度的次要因素。次要因素。 3 3、养护温度、湿度、养护温度、湿度（1）温度 周围环境或养护温度高，水泥水化速度快，早期强度高，但后期强度增进率低。 混凝土受冻龄期越早，对混凝土强度的影响越大，后期强度越低。（2）湿度 一般情况下，湿度越大，保湿养护时间越长，混凝土强度越高。四、影响混凝土强度的因素四、影响混凝土强度的因素4 4、龄期、龄期 混凝土早期强度增长快，28d以后，强度增长缓慢，60d以后强度增长更为缓慢。 普通强度等级混凝土，在标养条件下，328d龄期内，混凝土强度与龄期之间的关系满足以下规律： 强度等