a混凝土的物理力学性能.ppt

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1、第二章混凝土结构材料的物理力学性能混凝土的物理力学性能钢筋的物理力学性能混凝土与钢筋的粘接混凝土的物理力学性能混凝土的强度混凝土的变形要点混凝土的组成结构(自学)混凝土的组成结构普通混凝土是由水泥、砂、石材料用水拌合硬化后形成的人工石材，是多相复合材料。Ａ.微观结构：也即水泥石结构，包括水泥凝胶、晶体骨架、未水化完的水泥颗粒和凝胶孔组成。Ｂ.亚微观结构：即混凝土中的水泥砂浆结构。Ｃ.宏观结构：即砂浆和粗骨料两组分体系。骨料水泥结晶体水泥凝胶体弹性变形的基础塑性变形的基础C15、C30、C50、C80混凝土的强度认识混凝土混凝土的强

2、度混凝土的强度复杂应力下混凝土强度单轴应力状态下的混凝土强度立方体抗压强度轴心抗压强度轴心抗拉强度混凝土的强度（1）单向受力状态下混凝土的强度（2）单向受力状态下混凝土的强度之间的关系（3）复合受力状态下混凝土的强度（一）　混凝土强度混凝土结构中，主要是利用它的抗压强度。因此抗压强度是混凝土力学性能中最主要和最基本的指标。混凝土的强度等级是用抗压强度来划分的（1）单向受力状态下混凝土的强度1）立方体抗压强度边长为150mm的混凝土立方体试件，在标准条件下（温度为20±3℃，湿度≥90%）养护28天，用标准试验方法（加载速度0.15

3、~0.3N/mm2/s，两端不涂润滑剂）测得的具有95%保证率的抗压强度。《规范》根据强度范围，从C15~C80共划分为14个强度等级，级差为5N/mm2。C30的含义？2）轴心抗压强度轴心抗压强度由棱柱体试件测得的抗压强度确定。按标准方法制作的150mm×l50mm×300mm的棱柱体试件，在温度为20土3℃和相对湿度为90％以上的条件下养护28d，用标准试验方法测得的具有95％保证率的抗压强度。对于同一混凝土，棱柱体抗压强度小于立方体抗压强度。3）轴心抗拉强度混凝土的轴心抗拉强度可以采用直接轴心受拉的试验方法来测定，但由于试验

4、比较困难，目前国内外主要采用圆柱体或立方体的劈裂试验来间接测试混凝土的轴心抗拉强度。劈拉试验FaF拉压压式中：k１为棱柱体强度与立方体强度之比，对不大于C50级的混凝土取0.76，对C80取0.82，其间按线性插值。k2为高强混凝土的脆性折减系数，对C40以下取1.0，对C80取0.87，中间按直线规律变化取值。0.88为考虑实际构件与试件混凝土强度之间的差异而取用的折减系数。fcu,k：立方体抗压强度标准值。Fck：混凝土轴心抗压强度标准值。脆性折减系数强度比（2）单向受力状态下混凝土的强度之间的关系1）轴心抗压强度与立方体抗压

5、强度的关系《混凝土结构设计规范》规定轴心抗拉强度标准值与立方体抗压强度标准值的换算关系为：2）轴心抗拉强度与立方体抗压强度的关系混凝土的抗拉强度比抗压强度小得多，为抗压强度。1）双轴应力状态实际结构中，混凝土很少处于单向受力状态。更多的是处于双向或三向受力状态。压拉－压（3）复合受力状态下混凝土的强度双向正应力作用(拉－拉)强度基本不变(拉－压)强度降低(压－压)强度增加1）双轴应力状态实际结构中，混凝土很少处于单向受力状态。更多的是处于双向或三向受力状态。压拉－压（3）复合受力状态下混凝土的强度双向正应力作用在平面应力状态下

6、，当两方向应力均为压应力时，抗压强度相互提高，最大可增加27％，而当一方向为压应力，另一方向为拉应力时，强度相互降低。混凝土的抗剪强度：随拉应力增大而减小随压应力增大先增大后减小当压应力在0.6fc左右时，抗剪强度达到最大，压应力继续增大，则由于内裂缝发展明显，抗剪强度将随压应力的增大而减小。正应力和剪应力作用共同作用2）三轴受压状态下混凝土的强度2003=50N/mm235N/mm213310N/mm21501005005101520251(N/mm2)1(‰)工程应用：约束混凝土钢管砼密配螺旋箍筋侧向压应力的存在

7、可提高混凝土的延性。2）三轴受压状态下混凝土的强度工程应用：约束混凝土钢管砼密配螺旋箍筋侧向压应力的存在可提高混凝土的延性。2）三轴受压状态下混凝土的强度工程应用：约束混凝土钢管砼密配螺旋箍筋侧向压应力的存在可提高混凝土的延性。（2）三轴受压状态下混凝土的强度式中——被约束混凝土的轴心抗压强度；——非约束混凝土的轴心抗压强度；——侧向约束压应力。侧向压应力的存在可提高混凝土的抗压强度，关系为混凝土的变形1、一次荷载短期加载下混凝土的变形2、一次荷载长期作用下混凝土的变形3、荷载重复作用下混凝土的变形4、混凝土的收缩与膨胀5、混凝土

8、的应力-应变关系6、混凝土的模量（二）　混凝土的变形混凝土在结硬过程中，由于水泥石的收缩、骨料下沉以及温度变化等原因，在骨料和水泥石的界面上形成很多微裂缝，成为混凝土中的薄弱部位。混凝土的最终破坏就是由于这些微裂缝的发展造成的。0246810203