混凝土-硬化混凝土的性质（建筑材料）

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强度是指材料抵抗外力而不受破坏的能力。是混凝土硬化后最主要的力学性质，也是混凝土质量控制的主要指标，主要包括：

抗压强度抗拉强度抗弯强度抗剪强度与钢筋的粘结强度混凝土的抗压强度最大，抗拉强度最小。所以主要用来承受压力。目录一【抗压强度】二【抗拉强度】三【抗弯强度（抗折强度）】五【影响混凝土强度的主要因素】四【粘结强度

】六【提高混凝土强度的措施

】抗压强度一混凝土立方体抗压强度04抗压强度混凝土轴心抗压强度04抗压强度混凝土立方体抗压强度《普通混凝土力学性能试验方法》(GB/T50081—2002)规定，制作150mm×150mm×150mm的标准立方体试件(在特殊情况下，可采用150mm×300mm的圆柱体标准试件)。在标准条件(温度20±2℃，相对湿度95%以上)下或在温度为20±2℃的不流动的Ca(OH)2饱和溶液中养护到28d，所测得的抗压强度值为混凝土立方体抗压强度，以fcu表示。04抗压强度当采用非标准尺寸的试件时，应换算成标准试件的强度。换算方法是将所测得的强度乘以相应的换算系数：试件尺寸(mm)骨料最大粒径(mm)强度换算系数

100×100×100150×150×150200×200×200≤

31.5≤40≤630.9511.0504抗压强度混凝土强度等级按照混凝土立方体抗压强度标准值（fcu,k）确定。抗压强度标准值是指按标准方法制作，边长为150mm得标准立方体试件，在标准条件下养护28天，采用标准试验方法测得的具有95％强度保证率的抗压强度值。例如C30指所做的试件中有95％的试件能达到30MPa。

普通混凝土通常划分为C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80共16个强度等级。其中“C”表示混凝土，C后面的数字表示混凝土立方体抗压强度标准值。如C30表示混凝土立方体抗压强度标准值为30MPa。04抗压强度试验方法与结果的处理：一组试验要求三块，取平均值。如果3个测量值中最大值或最小值有一个与中间值之差超过中间值的15％，则取中间值；如果两个值与中间值的差均超过中间值的15％，则该组试验无效。混凝土压力机04抗压强度混凝土轴心抗压强度实际应用中的混凝土结构很多是棱柱体或圆柱体，实际长度比受力面积要大得多，为了能更好的反映混凝土实际抗压性能，提出了轴心抗压强度。《普通混凝土力学性能试验方法》(GB/T50081—2002)规定，采用150mm×150mm×300mm的棱柱体作为标准试件，测得的抗压强度为轴心抗压强度fcp。

混凝土的轴心抗压强度fcp与立方体抗压强度fcu之间具有一定的关系，通过大量试验表明：在立方体抗压强度fcu为10～55MPa的范围内，fcp=(0.7～0.8)fcu。抗拉强度二04抗拉强度混凝土的抗拉强度比较低，只有抗压强度的1/20~1/10，并且混凝土强度等级越高，这个比值越小。所以混凝土在工作时，一般不依靠其承受拉力。抗拉强度主要用来评价混凝土的抗裂性，并且与混凝土和钢筋的粘结强度有密切关系。抗拉强度越大，抗裂性越好，混凝土与钢筋的粘接强度也越大。04抗拉强度实验室测试混凝土的抗拉强度，可采用轴心受拉试验和劈裂试验来测得混凝土的抗拉强度。直接手拉试验操作比较复杂，且结果不准确。一般采用的是劈裂试验方法：试件尺寸为150mm×150mm×150mm立方体标准试件。劈拉试验示意图劈拉试验装置04抗拉强度试验结果计算：fts－混凝土立方体的劈裂抗拉强度（MPa）F－破坏载荷（N）A－试件的劈裂面面积（mm2）抗弯强度（抗折强度）三04抗弯强度工程中混凝土也有很多情况下是承受弯应力（混凝土梁），它是道路、飞机跑道等混凝土设计中的重要参数。抗折强度的试件尺寸为150mm×150mm×500mm。主要有三等分加荷法和中心点加荷法。三等分加荷法中心点加荷法04抗弯强度中国主要采用的是三等分加荷法：抗折试验装置04抗弯强度式中：ff－抗弯拉强度（MPa）F－破坏载荷（N）L－支座间距离(标准试件时为450mm)b－试件截面（断面）宽度（mm）h－试件截面高度（mm）一组三个试件，结果处理方式与抗压强度相似。注意：如果有一根试件的断裂面出现在加荷点外侧，则按另外两根的试验结果计算。如果有两根试件均出现断裂面位于加荷点外侧，则该组结果无效。抗折试验装置粘结强度四04粘结强度钢筋混凝土是在混凝土中埋入一定数量的钢筋，实现钢筋与混凝土在性能上的互补。要想实现钢筋与混凝土之间的紧密结合，二者之间必须要有一定的粘结强度。这种粘结强度主要来自于混凝土与钢筋之间的摩擦力，钢筋与水泥石之间的粘结力，以及钢筋与混凝土之间的机械啮合力（变形钢筋如螺纹钢）。粘结强度主要受混凝土性质的影响。此外还与钢筋的尺寸、变形钢筋的种类、钢筋在混凝土中的位置，加载类型（受拉、受压）、温度和湿度的变化等因素有关。04粘结强度试验方法：混凝土试件的边长为150mm，其中埋入直径为19mm的标准变形钢筋，试验时以不超过34MPa/min的加荷速度对钢筋施加拉力，直到钢筋发生屈服，或混凝土开裂，或加荷端滑移超过2.5mm。三种情况中有一个出现时记下荷载P，通过公式计算粘结强度：一般情况下，混凝土的抗压强度越高，粘结强度也越大。影响混凝土强度的主要因素五水泥强度等级04影响混凝土强度的主要因素水胶比(水灰比)骨料的影响养护的温度和湿度养护的时间与龄期试验条件04影响混凝土强度的主要因素水泥强度等级

水泥强度等级和水胶比是决定混凝土强度的最主要因素，也是决定性因素。水胶比一定时，水泥强度等级越高，则硬化后水泥石的强度越高，对骨料的胶结力就越强，配制的混凝土的强度也就越高。04影响混凝土强度的主要因素水胶比(水灰比)在水泥强度等级一定时，混凝土的强度主要取决于水胶比。水胶比越小，混凝土的孔隙率就小，混凝土的强度就越高。但水胶比过小，拌和物过稠，施工困难，使得混凝土振捣不密实，反将导致混凝土强度下降。振动手工捣实充分密实的混凝土不完全密实的混凝土W/B水胶比抗压强度抗压强度B/W胶水比04影响混凝土强度的主要因素卵石混凝土碎石混凝土αa0.490.53αb0.130.20普通混土中回归系数αa、αb选用表

瑞士学者保罗米经过大量的试验研究，发现混凝土强度与水灰比呈曲线关系，而与灰水比呈直线关系。其强度计算公式是：fcu－混凝土28d龄期的抗压强度值，MPa；fce－水泥28d抗压强度的实测值，MPa；04影响混凝土强度的主要因素fce,g－水泥的强度等级，MPa；γc－水泥强度等级值的富余系数，对于32.5水泥取1.12，42.5水泥取1.16，52.5水泥取1.10。04影响混凝土强度的主要因素

《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55-2011)对Bolomy公式进行了修正：

fb—胶凝材料(水泥与矿物掺合料按使用比例混合)28d胶砂强度的实测值，MPa；B/W—混凝土的胶水比。04影响混凝土强度的主要因素骨料的影响

粗骨料对混凝土强度的影响主要表现在颗粒形状和表面特征上。

碎石表面粗糙、多棱角，与水泥石粘结力较强，而卵石表面光滑，与水泥石粘结力较弱。

在水泥强度等级和水胶比一定时，碎石混凝土的强度比卵石混凝土的强度略高，特别是在水胶比较小时，因此配制高强混凝土，首选碎石。04影响混凝土强度的主要因素养护的温度和湿度

与水泥的水化相似，养护温度高，水泥水化快，混凝土强度发展快，但温度也不宜过高。温度降低，水化反应变慢，当温度低于冰点以下时，水化就停止了。环境湿度是保证水泥正常水化的另一个重要条件。在充足的湿度条件下，水泥水化的就好，使混凝土强度发展顺利。04影响混凝土强度的主要因素GB规定：混凝土在浇注后，应在12小时内进行覆盖草袋、塑料薄膜等，以防止水分蒸发过快，其浇水养护时间：

硅酸盐水泥、普通水泥、矿渣水泥拌制的混凝土不得少于7d；火山灰水泥、粉煤灰水泥或掺用缓凝型外加剂或有抗渗要求的混凝土不得少于14d。04影响混凝土强度的主要因素养护的时间与龄期

一般情况下，混凝土标准养护的时间越长，后期强度越高。而且，混凝土在正常养护条件下，其强度随龄期增长而提高。在早期强度增长较快，28d后强度增长缓慢。120140801006016020400371428365强度增长率/%龄期/d长期保湿养护7d保湿养护14d3d1d04影响混凝土强度的主要因素试验条件①试件尺寸：相同的混凝土，试件尺寸越小测得的强度越高。骨料最大粒径/mm试件尺寸/mm)强度换算系数≤31.5≤40≤63100×100×100150×150×150200×200×2000.9511.0504影响混凝土强度的主要因素试验条件②试件的形状：当试件受压面积(a×a)相同，而高度(h)不同时，高宽比(h/a)越大，抗压强度越小。如轴心抗压强度与立方体抗压强度的关系。

③表面状态: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。表面油污、缺棱断角测定强度值偏低。04影响混凝土强度的主要因素试验条件

④加荷速度：加荷速度越快，测值偏高。国标规定，测定混凝土抗压强度的加荷速度为0.3~0.8MPa/s，且应均匀地进行加荷。例如，采用100mm×100mm×100mm立方体试件，进行抗压试验时，加荷速度为：

0.3~0.8MPa/s×10000mm2＝3000~8000N/s，即每秒3KN~8KN。提高混凝土强度的措施六04提高混凝土强度的措施采用高强度等级的水泥，或早强型水泥（提高早期强度）选用级配良好的骨料。掺入混凝土外加剂、掺合料采用较小的水胶比采用湿热处理养护的混凝土采用机械搅拌和振捣（区别与人工）04课堂练习课堂练习混凝土抗压强度测定试验数据如下表所示；计算每块和每组试件的抗压强度值（精确至0.1Mpa）。组别试件尺寸/cm抗压破坏荷载（KN）123110×10×10220230250215×15×1553051064004课堂练习解：第一组：

f1=F/A=220×103×0.95/100×100=f2=F/A=230×103×0.95/100×100=f3=F/A=250×103×0.95/100×100=

因为最大或最小值与中值之差均未超过中值的15％，故取三值平均值作为该组的抗压强度值。三组平均值为：（20.9+21.9+23.8）/3＝22.2MPa

组别试件尺寸/cm抗压破坏荷载（KN