《建筑材料》课件-4.3 水泥混凝土的强度

PART03水泥混凝土的强度混凝土不同阶段的划分凝结硬化前28d龄期28d后和易性强度耐久性阶段评价指标变形混凝土立方体抗压强度12混凝土的轴心抗压强度3混凝土的抗拉强度4混凝土的抗弯拉强度1.混凝土立方体抗压强度

标准试件尺寸150*150*150mm立方体强度标准值

立方体抗压强度标准值是指按标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件，用标准试验方法在28d龄期测得的抗压强度总体分布中的一个值，强度低于该值的概率为5%（即具有95%保证率的抗压强度），以MPa计以“fcu,k”表示。强度—概率分布曲线混凝土立方体抗压强度标准值示意图问题？

例如：一组试件的立方体抗压强度值分别为32.1,37.5,35.1,38.2,40.2,29.5,43.1,42.3,40.6,30.2,32.5,37.4,38.1,37.4,36.4,33.8,35.8,36.2,37.9,39.2(MPa)

，共有20个数据。用比较法可得：其抗压强度标准值是30.2MPa；因为20个数据中，小于30.2MPa的只有一个29.5MPa，百分率为5％。如何求得立方体抗压强度标准值的？强度等级根据混凝土立方体强度标准值(MPa)划分的等级，以符号C+混凝土立方体强度标准值(fcu,k)表示。普通混凝土划分为十四个强度等级：C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75和C80。2、试验方法（1）混凝土试件制作（见视频）

（2）养护

（3）水泥混凝土试件脱模与养护（见视频）

（4）水泥混凝土抗压试验（见视频）

抗压试验图立方体试件对比图强度值的确定应符合下列规定:（1）三个试件测值的算术平均值作为该组试件的强度值(精确至0.1MPa);（2）三个测值中的最大值或最小值中如有一个与中间值的差值超过中间值的15%时，则把最大及最小值一并舍除，取中间值作为该组试件的抗压强度值;

（3）如最大值和最小值与中间值的差均超过中间值的15%，则该组试件的试验结果无效。数据处理：混凝土的变形不同强度等级混凝土的选用试件尺寸150*150*150mm养护条件20±2℃，RH95%养护时间28d表示方法fcu混凝土结构设计依据【小结】立方体抗压强度轴心抗压强度抗拉强度抗弯拉强度混凝土的强度2.混凝土的轴心抗压强度

轴心抗压强度与立方体抗压强度的关系：

fcp=(0.7~0.8)fcu

换算系数与混凝土强度有关，强度越高，系数越小。试件尺寸150*150*300mm养护条件20±2℃，RH95%养护时间28d表示方法fcp混凝土结构设计依据fcp=（0.7-0.8）fcu强度比较【小结】立方体抗压强度轴心抗压强度抗拉强度抗弯拉强度混凝土的强度3.混凝土的立方体劈裂抗拉强度

混凝土的抗拉强度很小,只有抗压强度的1/10—1/20。在结构设计中,抗拉强度是确定混凝土抗裂度的重要指标。劈裂抗拉试验试件：边长为150mm的立方体试件或圆柱体试件

劈裂抗拉试验

劈拉强度计算：fts=2P/

a2=0.637(P/a2)a：立方体试件的边长

;150mm

150mm

150mm的立方体试件试件尺寸150*150*150mm养护条件20±2℃，RH95%养护时间28d表示方法ftsfts=（1/10-1/20）fcu强度比较【小结】立方体抗压强度轴心抗压强度抗拉强度抗弯拉强度混凝土的强度4.混凝土的抗弯拉强度将混凝土制成150mm×150mm×550mm的直角棱柱小梁试件，按照规定的养护方法养护到28d龄期，在两点加载条件下，断裂时的极限应力，称为抗弯拉强度抗压试验步骤：（1）试件取出后，用湿毛巾覆盖并及时进行试验，保持试件干湿状态不变。在试件中部量出其宽度和高度，精确至1mm。（2）调整两个可移动支座，将试件安放在支座上，试件成型时的侧面朝上，几何对中后，务必使支座及承压面与活动船形垫块的接触面平稳、均匀，否则应垫平。

（3）加荷时，应保持均匀、连续。当混凝土的强度等级小于C30时，加荷速度为0.02MPa/s～0.05MPa/s；当混凝土的强度等级大于等于C30且小于C60时，加荷速度为0.05MPa/s～0.08MPa/s；当混凝土的强度等级大于等于C60时，加荷速度为0.08MPa/s～0.10MPa/s。当试件接近破坏而开始迅速变形时，不得调整试验机油门，直至试件破坏，记下破坏极限荷载F(N)。数据处理：

采用100mm×100mm×400mm非标准试件时，在三分点加荷的试验方法同前，但所取得的弯拉强度值应乘以尺寸换算系数0.85。当混凝土强度等级大于或等于C60时，应采用150mm×150mm×550mm标准试件。

（1）以3个试件测值的算术平均值为测定值。3个试件中最大值或最小值中如有一个与中间值之差超过中间值的15％，则把最大值和最小值舍去，以中间值作为试件的抗弯拉强度；如最大值和最小值与中间值之差值均超过中间值15％，则该组试验结果无效。（2）3个试件中如有一个断裂面位于加荷点外侧，则混凝土抗弯拉强度按另外两个试件的试验结果计算。如果这两个测值的差值不大于这两个测值中较小值的15％，则以两个测值的平均值为测试结果，否则结果无效。（3）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。

试件尺寸150*150*550（600）mm养护条件20±2℃，RH95%养护时间28d表示方法

【小结】立方体抗压强度轴心抗压强度抗拉强度抗弯拉强度混凝土的强度5.影响混凝土强度的因素混凝土受压破坏的三种形式？水泥石与骨料的界面之间的粘结破坏骨料劈裂破坏水泥石发生拉伸或剪切破坏骨料和水泥石分界面上的粘结面破坏，这是最常见的破坏形式。混凝土的强度主要取决于水泥石的强度及其与骨料表面的粘结强度影响混凝土强度的因素很多，主要有:原材料的影响，包括原材料的特征和各材料之间的组成比例等内因;养护条件;试验测试条件等外因。1.水泥强度和水灰(胶)比水泥强度的高低是影响混凝土强度的最直接因素。试验表明，水泥的强度愈高，则水化反应后形成的水泥石强度就愈高，从而配制的混凝土强度也就愈高。当水泥的强度确定时，混凝土的强度主要取决于水灰(胶)比的大小，在一定范围内强度随水灰(胶)比的减少而有规律的提高。混凝土强度与水灰比、水泥强度之间的关系为：2.集料特性骨料最大粒径随着粗集料粒径增大,单位用水量相应减少,在固定的用水量和水灰比条件下，加大最大粒径，可获得较好的和易性，或因减小水灰比而提高混凝土的强度和耐久性。骨料矿物组成石灰石骨料可以产生较高的强度。骨料的形状和表面特征粗糙表面有利于增加过渡区的粘结强度；针片状骨料容易引起应力集中，降低混凝土破坏的极限应力，因而降低强度。3.浆集比混凝土中水泥浆的体积和集料体积之比称为浆集比，该比值对混凝土的强度也有一定的影响。在水灰(胶)比相同的条件下，达到最佳浆集比后，混凝土的强度随着混凝土浆集比的增加而降低。4.养护条件养护过程中温度、湿度和龄期是影响混凝土强度形成的主要因素。1-空气中养护;2-9个月后水中养护;

3-3个月后水中养护;4-标准湿度下养护a)龄期为常数坐标;

b)龄期为对数坐标5.试验条件试验时的试件尺寸;试件的湿度和温度;支承状况;加