矿大土木工程材料5.3 硬化混凝土ppt课件.ppt

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1、§5.3硬化后混凝土的技术性质主要讲授内容：一、混凝土的组成与组成结构二、混凝土的强度***三、混凝土的变形性能了解混凝土的组成与结构。混凝土强度是硬化混凝土重要的基本性质之一。本知识点的学习目标是结合工程实际掌握混凝土强度的影响因素。建议联系身边混凝土强度的问题进行学习。混凝土的变形是硬化混凝土另一个基本性质，主要是掌握常见的几类变形。一、混凝土的组成与组成结构宏观上可以认为混凝土是颗粒状的粗细骨料均匀地分散在水泥凝胶体中形成的分散体系。从相组成的角度，认为混凝土由三个相构成：即骨料相、水泥凝胶体相和过渡区相。1、骨料相的特点骨料属于弹性固体，强度、弹性模量较高，

2、不易变形，在混凝土中起到整体骨架和抑制凝胶体变形的作用它具有化学稳定性，不易发生化学反应骨料的颗粒级配决定混凝土的骨架强度和体积稳定性粒型和表面状态决定着骨料与水泥凝胶体的界面强度具有一定的强度和粘结性，是混凝土整体强度的来源具有化学不稳定性，容易被腐蚀而破坏具有体积不稳定性，随干湿、温度变化以及在受力条件下容易发生变形这些特点均取决于凝胶体相复杂的组成和不均匀性。硬化后的水泥浆体是一种高度无序、多孔、多相、非均质体,由水泥的水化产物、未水化的水泥颗粒以及孔隙水组成。2、水泥凝胶体相的组成与结构3、过渡区是骨料周围存在的一层水泥凝胶体薄层，厚度大约为20-50μm。

3、混凝土在凝固硬化之前，骨料颗粒受重力作用向下沉降，含有大量水分的稀水泥浆则由于密度小而向上迁移，它们之间的相对运动使骨料颗粒的周壁形成一层稀浆膜，待混凝土硬化后，这里就形成了过渡区。过渡区的特性对混凝土的耐久性影响也很明显。因为硬化的水泥凝胶体和骨料两相在弹性模量、线胀系数等参数上的差异，在反复荷载、冷热循环与干湿循环作用下，过渡区作为薄弱环节，在较低的拉应力水平下其裂缝就会扩展，使外界水分和侵蚀性物质通过过渡区的裂缝很容易进入混凝土内部，对混凝土和其中的钢筋产生侵蚀作用，缩短混凝土结构物的使用寿命。过渡区示意图骨料过渡区水泥浆本体二、混凝土的强度：1、混凝土的受压

4、破坏机理与破坏过程2、混凝土立方体抗压强度和强度等级3、混凝土轴心抗压强度4、混凝土抗拉强度5、混凝土抗折强度6、影响混凝土强度的主要因素7、提高混凝土强度的措施《普通混凝土力学性能试验方法》GB/T500811、混凝土的受压破坏机理与破坏过程混凝土构件大多数承受压力作用。由于水泥在水化过程中的泌水、沉降以及化学收缩、干湿变形、温度变形等原因，水泥凝胶体及过渡区内存在着一些微裂缝，这是混凝土的先天不足。当荷载达到一定水平时，微裂缝就会扩展、延长并连通，形成可见裂缝，从而导致破坏。混凝土在压力作用下的破坏过程大致分为四个阶段。I(OA段)：荷载从0达到“比例极限”(约

5、为极限荷载的30％)。Ⅱ(AB段)：荷载从比例极限一临界荷载(极限荷载的30％～70％)。Ⅲ(BC段)：从临界荷载一极限荷载，应力达到70％～90％。IV(CD段)：外荷载超过极限荷载，连续裂缝急速发展，混凝土的承载能力下降，变形迅速增大，以至完全破坏。混凝土受压破坏的过程就是内部微裂缝发生—发展的过程裂缝扩展的路径和方向骨料水泥石骨料周围的过渡区普通混凝土，断裂沿骨料表面发生，过渡区是最薄弱区域。高强混凝土，过渡区得到加强，断裂有可能穿过骨料发生。混凝土受压破坏形式破坏形式原因可能性水泥石破坏水泥等级低造成经常出现粘结面(界面)破坏由于表面裂缝经常出现粗骨料破坏正

6、常情况下，f岩石>fcu,很少出现表5.3.1受力破坏形式，原因及可能性分析在压力作用下混凝土破坏有三种破坏形式：破坏类型，原因和可能性分析如表5.3.1混凝土立方体抗压强度《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081-2002A：将混凝土拌合物制作边长为150mm的立方体试件；B：按照标准规定的方法制作成型、拆模后，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。混凝土在结构工程中主要做承重构件，主要承受压力作用，所以抗压强度是衡量混凝土力学性能的重要指

7、标2、混凝土立方体抗压强度和强度等级非标准尺寸可进行折算：100mm的立方体试件(骨料最大粒径：31.5mm)：0.95150mm的立方体试件(骨料最大粒径：40mm)：1.00200mm的立方体试件(骨料最大粒径：63mm)：1.05试件成型后应立即用不透水的薄膜覆盖表面注意事项为什么要折算？混凝土立方体抗压强度的测定强度值的大小受试验方法、条件的影响，对于同一混凝土材料，采用不同的试验方法，例如不同的养护温度、湿度，以及不同形状、尺寸的试件等其强度值将有所不同。受压接触面抹润滑油受压接触面未抹润滑油平行的、竖向的裂缝环箍效应：因为混凝土试件在压力机上受压时，