【文章內容簡介】 習題： 大流動性混凝土是指坍落度不小于 【 】mm的混凝土。 【 正確答案是： D】 練習題： 下列不是混凝土特點的是 【 】 。 【 正確答案是： C】 練習題： 提高混凝土拌合物的流動性，可采取的措施是 【 】 。 ，同時增加水泥用量和水量 【 正確答案是： D】 練習題： 混凝土的水灰比值在一定范圍內越大，則其強度 【 】 。 【 正確答案是： A】 練習題： 坍落度小于 【 】 mm的新拌混凝土，采用維勃稠度儀測定其工作性。 【 正確答案是： C】 作業(yè)： ？它有哪些含義？ ？如何影響？ 混凝土的力學性質 學習要點： ? 掌握硬化混凝土的主要技術性質 ——強度 ? 主要指標； ? 測定方法； ? 影響混凝土強度因素； ? 提高強度措施。 ? 會制作混凝土立方體試件，會采用力學試驗方法檢測混凝土的強度。 ? 能根據實測立方體抗壓強度判斷混凝土是否達到設計強度等級要求，能在實際工程中采取正確的方法（措施）對混凝土的強度進行提高。 一、混凝土的強度 ? 混凝土強度的種類 混凝土強度 抗拉強度 抗剪強度 抗壓強度 握裹強度 軸心抗壓強度 立方體抗壓強度 鋼筋與混凝土的粘結強度 一、混凝土的強度 （一）立方體抗壓強度 概念： 以邊長為 150mm的標準立方體試件，在溫度為20177。 3℃ ，相對濕度為 90％以上的潮濕條件下或者在 Ca（ OH） 2飽和溶液中養(yǎng)護，經 28d齡期，采用標準 試驗方法測得的抗壓極限強度。用 fcu表示。 作用： 確 定混凝土強度等級；判斷混凝土質量。 一、混凝土的強度 當采用非標準試件時，須乘以換算系數，見下表： ? 試件種類 試件尺寸， mm 粗骨料最大粒徑， mm 換算系數 標準試件 150 150 150 40 非標準試件 100 100 100 30 200 200 200 60 一、混凝土的強度 標準試驗方法 （ 1）標準試件： 150mm 150mm 150mm 非標準件： 100mm 100mm 100mm ； 200mm 200mm 200mm （ 2）標準養(yǎng)護 溫度： 20177。 3℃ ；相對濕度： ≥ 90% 或 Ca（ OH） 2飽和溶液中 （ 3）標準齡期： 28d （ 4）標準試驗方法： 取樣：采用 “ 隨機取樣 ” 方法，在同一盤混凝土中取樣，制作一組試件（三個）； 取樣頻率：每 100盤但不超過 100 m3至少取樣一次，每一個工作班不足 100盤時至少取樣一次； 一、混凝土的強度 ? 強度代表值確定 ? 測定試件破壞荷載： F F F3 ? 計算強度值： fCU1= F1/A fCU2= F2/A fCU3= F3/A ? 數據處理 ： ? 取三個試件抗壓強度值 fCU1 、 fCU2 、 fCU3的算術平均值，精確到 ，即 fCU=（ fCU1 + fCU2 + fCU3 ） /3； ? 若三個測試值 fCU1 、 fCU2 、 fCU3中的最大值或最小值中有一個與中間值之差超過中間值的 15%，則取中間值為抗壓強度值； ? 若最大值、最小值均與中間值之差超過中間值的 15%，則無代表值。 ? 若試件為非標準件，則按換算系數進行處理。 一、混凝土的強度 混凝土立方體抗壓強度標準值及強度等級 （ 1）強度等級 ? 按混凝土立方體抗壓強度標準值劃分的級別。 ? 以 “ C”和混凝土立方體抗壓強度標準值（ fcu,k）表示， ? 共有 C10， C15， C20， C25， C30， C35， C40， C45， C50，C55， C60， C65， C70， C75， C80等十二個強度等級。 （ 2）立方體抗壓強度標準值（ fcu,k ） ： 立 方體抗壓強度總體分布中的一個值，強度低于該值的百分率不超過 5%。（即具有 95%的強度保證率） （ 3）強度等級表示的含義： ? 強度的范圍：某混凝土 C30 ，其 fcu＝ ～； ? 某混凝土 C30 ，其 fcu≥ 95%。 C30 “C”代表“混凝土”。 “30”代表 fcu,k＝ ； 砼強度等級的實用意義 ? ～ C15：用于墊層、基礎、地坪及受力不大的結構； ? C15～ C25：用于普通砼結構的梁、板、柱、樓梯及屋架； ? C25～ C30：用于大跨度結構、耐久性要求較高的結構、預制構件等； ? C30以上：用于預應力鋼筋混凝土結構、吊車梁及特種構件等 。 一、混凝土的強度 （二）軸心抗壓強度 采用 150mm 150mm 300mm的棱柱體試件。在立方體抗壓強度為10～ 55MPa范圍內 fcp=（ ～ ） fcu 。在結構設計計算時，一般取 fcp＝。 非標準尺寸的棱柱體試件的截面尺寸為 100mm 100mm，200mm 200mm，測得的抗壓強度值應分別乘以換算系數 。 混凝土結構設計時的強度取值依據 ? F F 一、混凝土的強度 A—試件劈裂面積， mm2。 劈 裂抗拉強度較低， 一般為 抗壓強度的 1/10～1/20。 APAPf ts ??＝拉應力 壓應力 P P （四）、砼與鋼筋的粘結強度 ? 強度主要來源：混凝土與鋼筋間的摩擦力、鋼筋與水泥石間的粘結力、變形鋼筋的表面機械咬合力。 ? 影響因素：混凝土質量（強度）、鋼筋尺寸及種類、鋼筋在混凝土中的位置、加載類型、干濕變化和溫度變化等。 一、混凝土的強度 （五）影響抗壓強度的因素 水泥的強度和水灰比 式中： fcu—混凝土 28d齡期 的 抗壓強度值， MPa； fce—水泥 28d抗壓強度的實測值，MPa； —混凝土灰水比，即水灰比的倒數； αa、 αb—回歸系數。 振動手工搗實充分密實的混凝土不完全密實的混凝土f cum w / m cf cum c / m w）（＝ bwcceacu ?? ?? mmff wc /mm? 當混凝土水灰比值在 ～，則混凝土的強度越低； ? 水泥強度越高，則混凝土強度越高。 一、混凝土的強度 粗集料的品種 （ 1）碎石形狀不規(guī)則，表面粗糙、多棱角，與水泥石的粘結強度較高； （ 2）卵石呈圓形或卵圓形，表面光滑，與水泥石的粘結強度較低。 （ 3）在水泥石強度及其它條件相同時，碎石混凝土的強度高于卵石混凝土的強度。 養(yǎng)護條件 （ 1）在保證足夠濕度情況下，溫度越高，水泥凝結硬化速度越快，早期強度越高； （ 2）低溫時水泥混凝土硬化比較緩慢，當溫度低至 0℃ 以下時，硬化不但停止，且具有冰凍破壞的危險。 （ 3）混凝土澆筑完畢后，必須加強養(yǎng)護，保持適當的溫度和濕度，以保證混凝土不斷地凝結硬化。 ? 為了使混凝土正常硬化，必須保證混凝土成型后的一定時間內保持一定的溫度和濕度。 在自然環(huán)境中，利用自然氣溫進行的養(yǎng)護稱為自然養(yǎng)護。 《 混凝土結構工程施工及驗收規(guī)范 》 （ GB50204－ 2022）規(guī)定，對已澆注完畢的混凝土，應在 12h內加以覆蓋和澆水。覆蓋可采用 鋸末、塑料薄膜、麻袋片等；澆水養(yǎng)護時間，對于硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸 鹽水泥拌制的混凝土，澆水養(yǎng)護時間不得少于 7 晝夜，對摻緩凝型外加劑或有抗?jié)B要求的混 凝土不得少于 14晝夜，澆水次數應能保持混凝土表面長期處于潮濕狀態(tài)。當環(huán)境溫度低于 4 ℃ 時，不得澆水養(yǎng)護。 養(yǎng)護的溫度和濕度 圖 養(yǎng)護溫度與抗壓強度關系 一、混凝土的強度 齡期 （ 1）齡期是指混凝土在正常養(yǎng)護條件下所經歷的時間。 （ 2）在正常的養(yǎng)護條件下，混凝土的抗壓強度隨齡期的增加而不斷發(fā)展，在 7～ 14d內強度發(fā)展較快，以后逐漸減慢， 28d后強度發(fā)展更慢。 （ 3）由于水泥水化的原因，混凝土的強度發(fā)展可持續(xù)數十年。 （ 4）當采用普通水泥拌制的、中等強度等級的混凝土，在標準養(yǎng)護條件下，混凝土的抗壓強度與其齡期的對數成正比。 ? ? 式中： fn、 f28——分別為 n、 28天齡期的抗壓強度， MPa。 外加劑 28lglg28n fnf ＝ n≥3 齡期 混凝土強度與凍結日期的關系 混凝土強度與保持潮濕日期的關系 1—長期保持潮濕 2—保持潮濕 14 d 3—保持潮濕 7 d 4— 保持潮濕 3 d 5— 保持潮濕 1 d 試驗條件對混凝土強度的影響 ? 試驗條件 包括試件形狀與尺寸、試件濕度、溫度、表面狀態(tài)、加載方式等。 ? ①試件尺寸：相同混凝土試件的尺寸越小，測得的混凝土的強度就越高。我國標準規(guī)定，采用邊長為 150mm的立方體試件作為標準試件，當采用非標準試件時，所測得的抗壓強度應乘以表 616（ P76）所列的換算系數。 ? 試驗條件對混凝土強度的影響 ? ② 試件的形狀：當試件受壓面積相同，而高度不同時，高寬比越大，抗壓強度越小。這是由于環(huán)箍效應所致。當試件受壓時 時，試件受壓面與試件承壓板之間的摩擦力，對試件相對于承壓板的橫向膨脹起著約束作用，該約束有利于強度的提高。愈接近試件的端面，這種約束作用就越大，在距端面大約 a的范圍以外，約束作用才消失。試件破壞后，其上下部分各呈現一個較完整的棱錐體，這就是這種約束作用的結果，稱為環(huán)箍效應 。 ? ③表面狀態(tài) ? 混凝土試件承壓面的狀態(tài)，也是影響混凝土強度的重要因素。當試件受壓面有潤滑劑時，試件受壓時的環(huán)箍效應大大減小，測出的強度值較低。 試驗條件對混凝土強度的影響 ? ④ 加荷速度 ? 加荷速度越大，測得的強度值也越大。 ? 施工方法的影響 : 盡量采用機械攪拌和振搗。 一、混凝土的強度 （六）提高混凝土抗壓強度的措施 采用高強度等級水泥； 采用單位用水量較小、水灰比較小的干硬性混凝土； 采用合理砂率，以及級配合格、強度較高、質量良好的碎石； 改進施工工藝，加強攪拌和振搗； 采用加速硬化措施，提高混凝土的早期強度； 在混凝土拌合時摻入減水劑或早強劑。 小結 學習要求： ? 混凝土的質量狀況如何主要是從硬化混凝土的強度指標上來反映，因此應掌握混凝土強度指標的測定方法， ? 能理解影響因素對混凝土強度的作用，能夠采取正確的方法來提高混凝土的強度。 練習題： 混凝土立方體試件的標準養(yǎng)護條件是溫度【 】 ℃ ；相對濕度 【 】 ％以上。 177。 1； 90 177。 2； 95 177。 2； 90 177。 3； 95 【 正確答案是： D】 練習題： 混凝土的強度等級是按其 【 】 來劃分的。 【 正確答案是： D】 練習題： 測定混凝土立方體抗壓強度時采用的標準試件尺寸為 【 】 。 100mm 100mm 150mm 150mm 200mm 200mm 【 正確答案是： B】 練習題： 提高混凝土強度的措施有哪些 ？ （ 1）采用高強度等級水泥或早強型水泥； （ 2）降低砼的水灰比； （ 3）采用濕熱處理養(yǎng)護砼； （ 4）改進施工工藝； （ 5）摻入外加劑。 練習題： 5：影響混凝土抗壓強度的主要因素有？ （ 1）水泥的強度等級與水灰比。 （ 2）養(yǎng)護條件。 （ 3）齡期。 （ 4）施工質量。 普通混凝土的耐久性 學習要點： ? 掌握硬化