硬化混凝土的性能讲义.ppt

第十三章 硬化混凝土的性能 主要包括：强 度 变 形 耐久性 第一节 混凝土的强度 一、混凝土的抗压强度 立方体抗压强度：边长为100mm、150mm、200mm的立方体试件 轴心抗压强度：150mm×150mm×300mm的棱柱体试件 圆柱体抗压强度：Φ150mm×300mm的圆柱体试件 GBJ81-85《普通混凝土力学性能试验方法》 搅拌：实验室制作试件：一般先加砂子、石子,再加水泥,掺合料，然后加水和外加剂，共同搅拌2～5分钟。 商品混凝土搅拌站：根据混凝土强度等级不同、搅拌机不同，设计不同的投料顺序和搅拌时间。 成型：将混凝土拌合物一次装入试模，采用震动台成型，振动至混凝土表面出浆为止。刮去多余的混凝土并抹平。 试验结果计算：以三个试件测值的算术平均值作为该组试件的抗压强度值。 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。 如有两个测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。 GBJ10-89《混凝土结构设计规范》 混凝土强度等级是按立方体抗压强度标准值来确定的。 立方体抗压强度标准值是指具有95％保证率的立方体抗压强度，也就是指在混凝土立方体抗压强度测定值的总体分布中，低于该值的百分率不超过5％。 分为C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60 12个等级。 C30表示混凝土立方体抗压强度≥30MPa，其保证率为95％。 不同的建筑工程，不同的部位采用不同强度等级的混凝土。 实际工程强度：与工程相同的环境下养护，按需要的龄期进行测试，作为现场混凝土质量控制的依据。 二、抗拉强度 混凝土是一种脆性材料，在直接受拉时，变形很小就会开裂、破坏。 脆性系数：混凝土抗压强度与抗拉强度的比值。在9.0～14.5之间。随混凝土强度等级提高，脆性系数越大。 抗拉强度是确定混凝土抗裂度的重要指标，也可用来间接衡量混凝土与钢筋的粘结强度。 轴向抗拉强度：难取得满意结果 劈裂抗拉强度：150mm×150mm×150mm立方体 弯曲抗拉强度（抗折强度） 三分点加载法：150mm×150mm×600mm棱柱体小梁 中心点加载法 三、混凝土强度的影响因素 1.水泥强度等级：越高 ①所配制的混凝土中的水泥浆体强度越高； ②水泥浆体与集料间的粘结力越大。 混凝土的强度也越高 3.集料的品种、质量和数量 品种：与卵石相比，碎石表面粗糙富有棱角对强度更有利 ①与水泥浆体的粘结力较强； ②颗粒之间具有嵌固作用。 石子品种的影响与所用水灰比有关： a.W/C0.4时，碎石混凝土与卵石混凝土强度差值可高达38％； 因为主要矛盾为界面强度 b.随W/C增大，两者差值逐渐减少； c.W/C≥0.65，两者的强度差异不太显著。因为主要矛盾为水 泥浆强度 质量： ①有害杂质含量过多，降低混凝土强度； ②与水泥浆体有一定程度的化学反应，影响界面强度。如： a.石英岩、玄武岩等酸性集料可与水泥浆中的Ca(OH)2反应，在界面生成强度较高的水化硅酸钙反应层； b.部分碳酸盐质碱性集料会形成弱的接触层，界面水泥浆强度较低。 数量－集灰比：对C35以上混凝土强度影响大 W/C一定时，集灰比增大，混凝土强度提高 ①集料增多，表面积增加，吸收了部分润湿水，降低了有效水灰比，使水泥浆体密实； ②水泥浆数量减少，混凝土内的总孔隙体积减少。 4.养护条件 湿度： a.水泥凝结以后水化反应只能在毛细孔内发生，所以要防止毛细孔中水的蒸发。 b.潮湿环境下养护：湿砂覆盖、喷雾、浸水和塑料薄膜覆盖。 5.龄期 混凝土强度随龄期增长：Rt=Algt+B 对数公式：Rn=R28lgn/lg28 ( n≮3) 斯拉特公式：R28=R7+k R7 6.试验条件 非标准尺寸试件： a.试件尺寸越小，环箍效应越大，对测得的强度值的提高效果更大； b.试件尺寸越大，出现裂纹、孔隙的机会越多，强度值偏低。 加荷速度：越大，测得的强度值越高 第二节 混凝土的变形 一、非荷载作用状态下的变形 1.化学收缩：水泥水化使生成物总体积小于反应物总体积。 不可恢复。 收缩值随龄期延长而增加，与时间的对数成正比。 在40多天内增长较快，以后减缓。 2.干湿变形 由于毛细孔水蒸发及部分凝胶体颗粒中的吸附水蒸发所致。 大部分可恢复。 收缩受到约束，会引起混凝土开裂。 结构设计：配筋 原材料品质：如水泥品种（火山灰水泥收缩大于普通水泥）、水泥强度等级（越高，混凝土收缩越大）、集