4.4_硬后混凝土的性能--建筑材料.ppt

建筑工程系 造九 30韩云鹏 4.4硬化后混凝土的性能 一、混凝土强度 混凝土在抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度中，抗压强度最大，故混凝土主要用来承受压力作用。 1.混凝土立方体强度与强度等级 立方体强度测试方法：将混凝土拌和物制成边长为150 mm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28d，测得的具有95%保证率的抗压强度值为混凝土立方体试件抗压强度(即立方体抗压强度fcu)。 我国以立方体抗压强度为混凝土强度的特征值。 我国把普通混凝土按立方体强度标准值划分为C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、 C65、 C70 、 C75、 C80 十四个等级。 2、混凝土的轴心抗压强度fcp 轴心抗压强度也称为棱柱体抗压强度。 由于实际结构物（如梁、柱）多为棱柱体构件，因此采用棱柱体试件强度更有实际意义。它是采用150mm×150mm×（300～450）mm的棱柱体试件，经标准养护到28天测试而得。 同一材料的轴心抗压强度小于立方体强度，其比值大约为=0.7～0.8。 原因：抗压强度试验时，试件在上下两块钢压板的摩擦力约束下，侧向变形受到限制，即“环箍效应”其影响高度大约为试件边长的0.866倍，如下图所示。因此立方体试件整体受到环箍效应的限制，测得的强度相对较高。而棱柱体试件的中间区域未受到“环箍效应”的影响，属纯压区，测得的强度相对较低。 当钢压板与试件之间涂上润滑剂后，摩擦阻力减小，环箍效应减弱，立方体抗压强度与棱柱体抗压强度趋于相等。 3、轴心抗拉强度ft 混凝土的抗拉强度很小，只有抗压强度的1/10～1/20，混凝土强度等级越高，其比值越小。 在钢筋混凝土结构设计中，一般不考虑承受拉力，而是通过配置钢筋，由钢筋来承担结构的拉力。 但抗拉强度对混凝土的抗裂性具有重要作用，它是结构设计中裂缝宽度和裂缝间距计算控制的主要指标，也是抵抗由于收缩和温度变形而导致开裂的主要指标。 劈裂法间接测定混凝土的抗拉强度 劈拉试验的标准试件尺寸为边长150mm的立方体，在上下两相对面的中心线上施加均布线荷载，使试件内竖向平面上产生均布拉应力，如下图所示。 此拉应力可通过弹性理论计算得出，计算式如下： ——混凝土劈裂抗拉强度（MPa）；P——破坏荷载（N）；A——试件劈裂面积（mm2）。 ft=（0.9～0.8）fst 。 在试验资料时，一般取劈拉强度 fst＝0.35（fcu ）*3/4 4.影响混凝土强度的7种主要因素 水泥强度 水灰比 骨料品质（品种与级配） 施工条件 养护条件 龄期 外加剂 试验条件对结果的影响 （1）水泥强度和水灰比 水泥的影响 水泥的强度反映水泥胶结能力的大小，所以水泥石及水泥石与骨料的胶结强度与水泥强度有关。水泥强度越高，混凝土的强度也越高。 试验证明： 混凝土与水泥强度成正比关系； 当水泥强度等级相同时，随着水灰比的增大，混凝土强 度会有规律地降低。 水泥的实际强度(71页)： 水灰比的影响 水泥水化所需的水量远少于为保证混凝土拌和物和易性所需的水量。 一方面，剩余水将在混凝土中留下大量孔隙，而材料强度与孔隙率呈指数函数关系； 另一方面，形成水泡，极大削弱砂浆与骨料的粘结强度。 （2）骨料品质： 水泥浆体与骨料的粘结力还与骨料（特别是粗骨料，硬化后混凝土的骨架）的表面状况有关。 碎石表面粗糙，有棱角，与水泥的胶结力较强，而且相互间有嵌固作用，所以在其他条件相同时，碎石混凝土的强度高于卵石混凝土。 当骨料中有害杂质含量过多且质量较差时，会使混凝土的强度降低。 骨料级配良好、砂率适中时，空隙率小，组成的骨架较密实，混凝土的强度也就较高。 (3)施工条件（搅拌和振捣成型） ① 机械搅拌比人工搅拌好，砼强度高； ②搅拌时间越长，强度越高； ③ 先投入粗骨料、水泥和适量水，再投入砂和其余水，比全部投入好。 （4）养护条件： 混凝土养护条件主要是指养护的温度与湿度，它们对混凝土强度的发展有较大的影响。 水泥水化需要一定的水分，在干燥环境下，混凝土强度的发展会减缓甚至完全停止。同时会有较大的干缩，以致产生干缩裂缝，影响混凝土的强度。所以，在混凝土硬化初期，一定要使其表面保持潮湿状态。 在一定的湿度下，养护温度高，水泥水化速度快，强度发展也快，所以用蒸汽养护可加速混凝土硬化。 温度低，混凝土硬化慢。当温度低于0℃时，混凝土硬化停止，低于?3℃时，还会发生冰冻破坏。冬季施工时，要注意混凝土保温，使混凝土能正常硬化。 （5）龄期： 龄期: 指混凝