混凝土强度与耐久性课件.pptVIP

土木工程材料civilengineeringmaterials中国石油大学(华东)

第4章混凝土与砂浆?4.1普通混凝土组成材料?4.2混凝土拌合物的性能?4.3硬化后混凝土的性能?4.4混凝土的质量控制及配合比设计?4.5其它种类混凝土及其新进展?4.6砂浆

4.3硬化后混凝土的性能4.3.1混凝土的强度⑴立方体抗压强度GB/T50081－2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》规定，将混凝土拌合物制作边长为150mm的立方体试件，在标准条件（温度20℃±2℃，相对湿度95％以上）下，养护到28d龄期，测得的抗压强度值为混凝土立方体试件抗压强度（简称立方体抗压强度），以fcu表示。几个概念：环箍效应；换算系数同条件养护；加速养护。

⑵混凝土强度等级按照国家标准GB50010－2002《混凝土结构设计规范》，混凝土强度等级按立方体抗压强度标准值确定。立方体抗压强度标准值：的具有95％保证率的立方体抗压强度，以fcu,k表示。普通混凝土分为十四个强度等级：C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75和C80。混凝土强度等级是混凝土结构设计、施工质量控制和工程验收的重要依据。不同的建筑工程及建筑部位采用不同强度等级的混凝土，一般有一定的选用范围。

混凝土强度等级选用范围不同的建筑工程，不同的部位采用不同强度等级的混凝土，一般选用范围如下：①C10～C15—垫层、基础、地坪及受力不大的结构。②C20～C25—梁、板、柱、楼梯、屋架等钢筋混凝土结构；③C25～C30—大跨度结构、耐久性高的结构、预制构件等；④C40～C45—预应力构件、吊车梁及特种结构，25～30层；⑤C50～C60—30层至60层以上高层建筑；⑥C60～C80—高层建筑，采用高性能混凝土；⑦C80～C120—采用超高强混凝土于高层建筑。将来可能推广使用高达C130以上的混凝土。

⑶混凝土的轴心抗压强度和轴心抗拉强度混凝土的轴心抗压强度的测定采用棱柱体150mm×150mm×300mm作为标准试件。立方体抗压强度只是评定强度等级的一个标志，不能直接用来作为结构设计的依据。为符合工程实际，结构设计中混凝土受压构件的计算采用混凝土轴心抗压强度。

轴心抗压强度?轴心抗压强度比同截面的立方体强度值小，棱柱体试件高宽比越大，轴心抗压强度越小，h/a达到一定值后，强度就不再降低。但是过高的试件在破坏前由于失稳，降低其轴心抗压强度值。?在立方抗压强度fck=10～55(MPa)的范围内，轴心抗压强度fc与fck之比约为0.70～0.80。

轴心抗拉强度?混凝土轴心抗拉强度可按劈裂抗拉强度换算得到，换算系数可由试验确定。劈裂抗拉强度采用立方体试件测定。?混凝土的抗拉强度只有抗压强度的1/10～1/20，随着混凝土强度等级的提高，比值降低。?混凝土工作不依靠其抗拉强度。但抗拉强度对于抗裂性设计中是确定混凝土抗裂能力的重要指标。有时间接衡量混凝土与钢筋的粘结强度等。

各强度等级混凝土的轴心抗压强度标准值fck、轴心抗拉强度标准值ftk比较需注意：相同强度等级的混凝土轴心抗压强度设计值fc、轴心抗拉强度设计值ft低于相应强度的标准值fck、ftk。

⑷混凝土的弯拉强度混凝土弯曲抗拉强度试验采用150mm×150mm×550mm的梁形试件，按三分点加荷方式加载，混凝土弯曲抗拉强度大于轴心抗拉强度。

⑷混凝土的弯拉强度JTJ012-94《公路水泥混凝土路面设计规范》规定：混凝土的设计强度以龄期为28天的弯拉强度为标准；当混凝土浇筑后90天内不开放交通时，可采用90天龄期强度，其值一般可按28天龄期强度的1.1倍计。

⑸混凝土的破坏过程四个阶段：伴随着裂缝的扩展。①第Ⅰ阶段：极限荷载的30％以内，界面裂缝无显著变化，荷载与变形呈直线关系。②第Ⅱ阶段：荷载超过比例极限，界面裂缝的数量、宽度、长度不断增加，界面借摩擦阻力继续承担荷载，但尚无明显砂浆裂缝出现。此时变形的增长率大于荷载的增长率，荷载与变形间不再是线性关系。③第Ⅲ阶段：极限荷载的70％～80％后裂缝继续开展，开始出现砂浆裂缝，部分界面裂缝连接成为连续裂缝，变形增长率进一步加大，曲线明显弯向变形坐标轴。④第Ⅳ阶段：达到极限荷载C点以后，连续裂缝急速地发展，混凝土的承载能力下降，变形自动增大直至完全破坏，曲线斜率变成负值。

（6）影响混凝土强度的因素影响混凝土强度的因素很多：①原材料②原材料之间的比例（配合比）③生产工艺因素④实验因素

①原材料及其配合比因素?A.水泥强度混凝土的强度与水泥的强度成正比关系。?B.水灰比水泥水化所需水占水泥质量的23％左右，但在拌制时，加水量约为水泥质量的40％～7