混凝土与砂浆-硬化混凝土性能

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1、硬化后混凝土的性能PropertiesofHardenedConcrete一、混凝土强度基本概念：抗压强度抗拉强度强度等级，等混凝土受压破坏机理混凝土强度的影响因素1、强度的几个基本概念立方体抗压强度国家标准规定：制作边长为150mm的立方体试件，在标准条件(202C，相对湿度＞95%)下，养护到28天龄期，测得的抗压强度值称为混凝土立方体抗压强度，以“fcu”表示。国家规范规定：用尺寸为150mm150mm300mm的标准棱柱体试件，按规定方法成型、标准条件下养护28天，测得的抗压强度为轴心抗压强度

2、，以fc表示；轴心抗压强度轴心抗压强度是工程结构设计的依据；轴心抗压强度与立方体抗压强度的关系：fc=(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；强度的几个基本概念轴心抗拉强度混凝土轴心抗拉强度（ft）不宜直接测量，通过间接测定劈裂抗拉强度(fts)换算得到。换算系数可由试验确定。抗折强度根据GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》规定，采用3分点抗折试验方法。强度的几个基本概念强度等级实际强度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

3、方体强度标准值(fcu,k)表示。将试件在实际工程的温湿度条件下养护28天，测得的立方体试件强度，作为混凝土施工质量控制和验收依据。强度标准值用标准试验方法测得的一组若干个强度值的总体分布中的某一个值，低于该值的百分率不超过5%,该强度值称为强度标准值。以“fcu,k立方体抗压强度标准值”或“fcu,k轴心抗压强度标准值”表示mss0yx如何求得立方体抗压强度标准值的？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

4、.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。混凝土强度试验混凝土的强度是通过对试件进行强度试验获得的。混凝土的强度试验有：抗压试验单轴受压混凝土受单方向压力作用,工程中采用的强度一般是单轴抗压强度；多轴向受压混凝土受多方向压应力作用抗拉试验直接拉伸试验劈裂试验抗弯试验抗压强度试验试件形状与尺寸几何形状有立方体、棱柱体和圆柱体，我国以立方体试件为主；立方体试件的边长有100mm、150mm、200mm三种；当骨料的Dmax≤20mm时

5、，可采用100mm当骨料的Dmax～40mm时，可采用150或200mm。PPPPfd=P/A横截面积为A轴心直拉试验TensionTesting直接轴心抗拉试验—很困难荷载作用线难以与试件轴线保持重合，发生偏心；难以保证试件在受拉区断裂。抗拉强度试验直拉试验混凝土受拉伸单轴拉伸作用下混凝土的行为混凝土的应力-应变曲线、弹性模量和波松比均与单轴受压作用条件下的类似，但是因为在这种应力状态下抑制裂缝发展的可能性小得多，裂缝从扩展开始到失稳的过程短暂，呈现十分明显的脆性断裂。劈裂抗拉劈裂抗拉试验试件：边长为150

6、mm的立方体试件或圆柱体试件原理：在试件的相对的表面素线上作用均匀分布的压应力，从而在竖向平面内产生均匀拉伸应力抗拉强度试验fs劈拉强度计算：fts=2P/a2=0.637(P/a2)a：立方体试件的边长;PPa受拉fs四点弯拉试验试件：150×150×600(或550)mm3的梁式试件按三分点加荷进行弯曲试验，在试件下方产生拉伸应力抗拉强度试验PL/3L/3L/3fb拉压根据材料力学理论合线弹性应力－应变分析，试件断裂是的最大拉伸应力为：fb=PL/bd2(b×d=试件的截面积)2、混凝土受压破坏机理混凝

7、土受压破坏过程是内部裂缝的发生、扩展直致连通的过程，也是混凝土内部固体相结构从连续到不连续的发展过程。受力状态：由于粗骨料的强度和弹性模量大于水泥石的，在混凝土承受单向受压时，使骨料的上下两面产生压应力；而在骨料侧面则产生拉应力；由于力的传递在骨料的上下面形成一锲形，因而在契形两侧的水泥石还受到剪应力，而在裂缝的尖端会产生很大的应力集中。混凝土试件受压时内部裂缝扩展情形混凝土受压破坏的三种形式骨料强度小于水泥石强度，则骨料劈裂破坏；水泥石发生拉伸或剪切破坏；水泥石与骨料的界面之间的粘结破坏。普通混凝土剪切粘结

8、破坏混凝土试件单轴受压水泥石剪切破坏裂缝的扩展混凝土抗拉强度较低，而裂缝尖端的应力集中和受拉区所受的拉应力远远超过其抗拉强度，导致裂缝在较低的压应力水平下扩展和产生。原始裂缝存在的原因：水泥水化收缩导致骨料与水泥石之间和水泥石内部产生微裂缝；由于水泥石与粗骨料的弹性模量的差异，温湿度的变化而导致产生界面微裂缝；混凝土拌和物的泌水现象，导致骨料下部形成水囊，干燥后即为界面裂缝。混凝土内部界面区对于混凝