混凝土强度及检测-混凝土强度等级划分（建筑材料）

普通混凝土立方体抗压强度检测

课程重点内容三立方体抗压强度试验过程二立方体抗压强度标准试件制作一混凝土强度的概念四试验注意事项学习目标知识目标：掌握混凝土强度、立方体抗压强度标准值、强度等级划分的概念，熟悉影响混凝土强度的因素。技能目标：会制作混凝土立方体抗压强度标准试件，具备见证取样的能力；具备操作完成混凝土立方体抗压强度检测的能力？素质目标：踏实认真，终身学习，不断更新自己的专业素养的意识。

混凝土强度

混凝土强度定义混凝土单位面积所能承受的最大外应力。其表示混凝土抵抗力的作用的能力。以混凝土试件单位面积上所能承受的最大压应力（N/mm2或MPa）表示。应力和强度的关系？振捣和易性强度机械施工符合施工要求时间和温、湿度浇筑质量好硬化充分好好保证强度

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。通常用混凝土强度来评定制混凝土质量的重要参数。养护国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T50081-2002)中规定:混凝土的强度有立方体抗压强度、轴心抗压强度、抗拉强度、抗剪强度和与钢筋的粘结强度等。其中，以抗压强度最大，抗拉强度最小。。国家标准《混凝土结构施工及验收规范》》(GB/T50204-2015)中规定：混凝土的强度等级必须符合设计要求。用于检验混凝土强度的试件应在浇筑地点随机抽取

情景：施工人员在现场浇筑混凝土梁、板、柱，养护一定时间后才能进一步施工，问：如何保证混凝土梁、板、柱的强度达到具体施工的要求呢？强度等级必须符合要求。何谓强度等级？如何评定呢？混凝土强度等级混凝土强度等级是以立方体抗压强度标准值来划分。混凝土强度等级应采用符号C与立方体抗压强度标准值fcu，k(以N/mm2或MPa计)表示。例如C40，表示立方体抗压强度标准值方fcu，k=40MPa普通混凝土通常划分为C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50,C55,C60,C65,C70,C75,C80十四个等级(大于等于C60以上的混凝土为高强混凝土)。立方体抗压强度（fcu）混凝土立方体抗压强度(简称混凝土抗压强度)，是指按标准方法制作的边长为150mm的立方体试件，在标准养护条件(温度为20℃士2℃，相对湿度大于95%或置于水中)下，养护至28d龄期，经标准试验方法测试后计算得到的抗压强度值

。现场检测和易性合格。制作强度试块，养护至规定龄期，试压测得强度值。强度尺寸换算系数当强度等级不大于C60时，根据骨料最大公称直径，规范允许采用边长为100mm、200mm的非标准尺寸代替150mm的标准尺寸的试件。当强度等级大于C60时，宜采用标准试件。尺寸换算系数靠试验确定。非标准尺寸试件测得强度值需乘以尺寸换算系数，换算成标准尺寸试件的强度值。强度等级不大于C60时的尺寸换算系数立方体抗压强度代表值fcu三个混凝土立方体试件为一组，根据GB50081－2002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；确定方法: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。技能训练单个强度(MPa)百分比（％）该组代表值(MPa)单个强度(MPa)百分比（％）该组代表值(MPa)单个强度(MPa)百分比（％）该组代表值(MPa)38.2106？49.3131？50.5132？36.110037.510038.210034.89635.29431.783立方体抗压强度标准值fcu，k立方体抗压强度标准值（fcu，k）是按标准试验方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件标准养护28天龄期，测得的立方体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%(即具有95%以上的保证率)。施工中有哪些因素是影响强度的呢？实际工程中，如何保证混凝土构建的强度满足设计要求呢？影响混凝土强度的因素1、胶凝材料实测强度与水胶比（1）胶凝材料：包括水泥和掺和材料（粉煤灰、矿渣粉、硅粉等）是混凝土中的活性组分，其强度大小直接影响着混凝土强度的高低。实测强度越高，混凝土强度也越高。（2）水胶比：在满足和易性指标的前提下，水胶比越大，除水泥水化时所需的结合水（一般只占水泥重量的２３％左右）以外，混凝土硬化后，多余的水分蒸发或残存在混凝土中，形成毛细管、气孔或水泡，它们减少了混凝土的有效断面，并可能在受力时于气孔或水泡周围产生应力集中，使混凝土强度下降。当用同一品种同一标号的水泥时，混凝土的强度主要取决于水胶比。

图4－3混凝土强度与水胶比及胶水比的关系

（ａ）强度与水胶比的关系；（ｂ）强度与胶水比的关系2、砂石骨料水泥石与骨料的粘结情况与骨料种类和骨料表面性质有关，表面粗糙的碎石比表面光滑的卵石（砾石）的粘结力大，硅质集料与钙质集料也有分别。在其他条件相同的情况下，碎石混凝土的强度比卵石混凝土的强度高。根据大量试验建立的混凝土强度公式式中fcu,0——混凝土28天抗压强度,ＭＰa；

fb——胶凝材料的实际强度,ＭＰa；

B／Ｗ——胶水比；B是每立方米混凝土中胶凝材料总用量,kg;ｗ是每立方米混凝土中用水量,kg。

αa,αb——回归系数，与骨料品种、水泥品种有关，其数值可通过试验求得。《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55—2011）提供的αa

、αb

经验值为：

采用碎石：αa=0.53 αb＝0.20

采用卵石：αa=0.49 αb=0.13混凝土强度的增长，是水泥的水化、凝结和硬化的过程，必须在一定的温度和湿度条件下进行。温度：在保证足够湿度情况下，温度高，水泥凝结硬化速度快，早期强度高，所以在混凝土制品厂常采用蒸汽养护的方法提高构件的早期强度，以提高模板和场地周转率。低温时水泥混凝土硬化比较缓慢，当温度低至0℃以下时，硬化不但停止，且具有冰冻破坏的危险。湿度：水泥的水化必须在有水的条件下进行。水分挥发会影响水泥的水化，而且产生干缩裂纹，降低强度。

总结：混凝土浇筑完毕后，必须加强养护，保持适当的温度和湿度，以保证混凝土不断地凝结硬化。养护的温度和湿度

龄期在正常养护条件下，混凝土强度的增长遵循水泥水化历程规律，即随着龄期时间的延长，强度也随之增长。最初７～１４ｄ内，强度增长较快，２８ｄ以后增长较慢。但只要温湿度适宜，其强度仍随龄期增长。

普通水泥制成的混凝土，在标准养护条件下，其强度的发展，大致与其龄期的对数成正比（龄期不小于三天）

式中fn——n天龄期混凝土的抗压程度,MPa；

ｆ28——28ｄ龄期混凝土的抗压强度,MPa；

lgｎ、lg28——ｎ（ｎ不小于3）和28的常用对数。(5)试验条件试件尺寸加荷速度表面的平整度环境温、湿度缺棱掉角、裂纹试验机的精度练习题：配制混凝土时，制作１０cm×10cm×10cm立方体试件３块，在标准条件下养护7d后，测得破坏荷载分别为140kN、135kN、140kN试估算该混凝土28d的标准立方体抗压强度。解

7ｄ龄期时：１０ｃｍ混凝土立方体的平均强度为：

换算为标准立方体抗压强度：２８ｄ龄期时：

该混凝土２８ｄ的标准立方体抗压强度为22.4ＭPa。

和这么多因素都有关啊！本质原因影响实际强度1水泥强度、水灰比养护的温度、湿度骨料、砂率、杂质含量2实验条件影响实验数据龄期提高强度的措施养护条件级配良好的骨料、