《建筑材料》课件-普通水泥混凝土标准立方体抗压强度

建筑材料1.标准立方体抗压强度2.混凝土强度等级3.影响混凝土强度的主要因素4.提高混凝土强度的措施普通水泥混凝土标准立方体抗压强度

强度是混凝土硬化后的主要力学性质，按照我国现行GB/T50081—2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》规定，混凝土的强度有立方体抗压强度、轴心抗压强度、圆柱体抗压强度、劈裂抗拉强度、抗剪强度等，其中以混凝土的抗压强度最大，抗拉强度最小。混凝土强度抗拉强度抗剪强度抗压强度疲劳强度轴心抗压强度立方体抗压强度抗拉强度抗剪强度

1.标准立方体抗压强度

按照国家标准GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》，制作边长为150mm的立方体标准试件，在标准养护

(温度20℃±2℃，相对湿度95%以上)条件下，养护至标准龄期28d，用标准试验方法测得的抗压强度值，称为混凝土标准立方体抗压强度。用表示，即式中:

一混凝土立方体试件抗压强度，MPa；

F一试件破坏荷载，N;A一试件承压面积，mm2。

对于同一种材料，采用不同的试验方法，如不同的养护温度、湿度，以及不同形状、尺寸的试件等，其强度值也将有所不同。混凝土采用标准试件在标准条件下测定其抗压强度，为了具有可比性。在实际施工中，允许采用非标准尺寸的试件，但应将其抗压强度换算成标准试件时的抗压强度，换算系数见下表。试件种类试件尺寸/mm粗骨料最大粒径/mm换算系数标准试件150×150×150401.00非标准试件100×100×10031.50.95200×200×200631.05当采用非标准试件时，须乘以换算系数，见下表：混凝土试件尺寸越小测得的抗压强度值越大。

混凝土立方体抗压强度标准值按照GB/T50010-2002《混凝土结构设计规程》的规定，按照标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件，在28d龄期用标准试验方法检测其抗压强度，在抗压强度总体分布中，具有不低于95%强度保证率的立方体试件抗压强度，称为混凝土立方体抗压强度标准值，以MPa计。混凝土轴心抗压强度（）国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T50081—2002）按棱柱体抗压强度的标准试验方法规定，采用150mm×150m×300mm的棱柱体作为标准试件来测定轴心抗压强度。混凝土轴心抗压强度（）是用来作为结构设计的依据。通过多组棱柱体试件和立方体试件的强度试验表明：在立方体抗压强度10～55MPa的范围内，轴心抗压强度（）和立方体抗压强度（）之比为0.7～0.8。即fcp=（0.7～0.8）fccF轴心抗拉强度（）

混凝土的抗拉强度只有抗压强度的1/10～1/20，而且随着混凝土强度等级的提高，比值降低。我国GB/T50081—2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》规定，混凝土抗拉强度采用立方体劈裂抗拉试验来测定，它是采用标准试件边长为150mm的立方体，按规定的劈裂抗拉装置检测混凝土的劈裂抗拉强度。其计算公式为式中:

——劈裂抗拉强度，MPa;

F——破坏荷载，N;

A——试件劈裂面面积，mm2。

还需注意的是，相同强度等级的混凝土轴心抗压强度设计值轴心抗拉强度设计值低于混凝土轴心抗压强度标准值轴心抗拉强度标准值。混凝土抗折强度（）

混凝土抗折强度试验采用边长为150m×150mm×550m的棱柱体试件作为标准试件，边长为10mm×10mm×400mm的棱柱体试件是非标准试件。经28d标准养护后，按三分点加荷方式加载测得其抗折强度，计算公式为式中:——混凝土抗折强度，MPa;F——破坏荷载，N;L——支座间跨度，mm;h——试件截面高度，mm;b——试件截面宽度，mm。当试件尺寸为10mm×10mm×400mm非标准试件时，需考虑换算系数0.85。

2.混凝土强度等级

根据国家《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002），混凝土强度等级是按照混凝土立方体抗压强度标准值划分的级别。以“C”和混凝土立方体抗压强度标准值（fcu,k）表示，以MPa计，划分为C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75和C80十四个强度等级。

立方体抗压强度标准值（fcu,k

）是立方体抗压强度总体分布中的一个值，具有不低于95%强度保证率的立方体试件抗压强度，强度低于该值的百分率不超过5%。钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C15；当采用HRB335级钢筋时，混凝土强度等级不应低于C20；当采用HRB400级钢筋时混凝土强度等级不应低于C20。预应力混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C30；当采用钢绞线、钢丝、热处理钢筋作预应力钢筋时，混凝土强度等级不应低于C40。3.影响混凝土强度的因素（1）水泥强度等级和水灰比

当混凝土水灰比值在0.40～0.80之间时越大，则混凝土的强度越低；水泥强度越高，则混凝土强度越高。（2）集料的种类与级配集料中有害杂质过多且品质低劣时，将降低混凝土的强度。集料表面粗糙，则与水泥石粘结力较大，混凝土强度高。集料级配好、砂率适当，能组成密实的骨架，混凝土强度也较高如：在水泥石强度及其它条件相同时，碎石混凝土的强度高于卵石混凝土的强度。（3）养护温度与湿度在保证足够湿度情况下，温度越高，水泥凝结硬化速度越快，早期强度越高；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。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。（4）龄期

龄期是指混凝土在正常养护条件下所经历的时间，在正常的养护条件下，混凝土的抗压强度随龄期的增加而不断发展，在7～14d内强度发展较快，以后逐渐减慢，28d后强度发展更慢。由于水泥水化的原因，混凝土的强度发展可持续数十年。当采用普通水泥拌制的、中等强度等级的混凝土，在标准养护条件下，混凝土的抗压强度与其龄期的对数成正比。

n≥3(5)施工工艺

混凝土的施工工艺包括配料、拌合、运输、浇筑、振捣、养护等工序，每一道工序对其质量都有影响。若配料不准确、误差过大、搅拌不均匀、拌合物运输过程中产生离析、振捣不密实、养护不充分等均会降低混凝土强度。施工单位的技术和管理水平都将影响混凝土的强度。因此，在施工过程中一定要严格遵守施工规范，确保混凝土的强度。