2022年混凝土结构原理混凝土的强度.docx
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1、精品学习资源一、试验方法第 2 章 混凝土的基本力学性能2.1抗压强度欢迎下载精品学习资源1. 试件外形与试件尺寸 采纳不同试件的缘由:(1) 考虑尺寸效应的影响(2) 考虑承压板下部摩擦约束的影响(3) 考虑工程中应用的便利性混凝土抗压试验试件北美、日本、欧洲中国中国中国中国外形圆柱体立方体立方体立方体棱柱体欢迎下载精品学习资源尺寸(mm)6 12( 150 300)150150150100100100200 200 200150150 300欢迎下载精品学习资源强度符号f c2. 减摩措施f cu ,f cu ,150fcu ,100fcu ,200f c欢迎下载精品学习资源(1) ) 考
2、虑减摩的必要性承压板与试件端部的摩擦力使得混凝土试块端部处于(不匀称)三向受压状 态,圣维南效应范畴外的混凝土处于单向受压状态,所测抗压强度与混凝土的实际抗压强度之间没有对应关系,只能反应相对抗压强度大小;(2) ) 常见减摩措施不减摩,对于测定混凝土的强度等级(强度相对值),不需实行减摩措施;欢迎下载精品学习资源垫层减摩,要求E垫层E混凝土试件,常用材料有铝、黄油、二硫化钼欢迎下载精品学习资源(MoS2)油膏、异丁橡胶、聚四氟乙烯( Teflon)等欢迎下载精品学习资源刷形加载板柔性加载板3. 加载方向由于新拌混凝土骨料的沉陷和水泥砂浆的泌水性质,平行浇注方向混凝土的抗压强度高于垂直于浇注方
3、向的抗压强度,所以要求加载方向垂直于浇注方向;4加载速度加载速度(应变速率)对混凝土抗压强度影响很大,中国规范规定加载速度为: 0.30.5N/mm2s二、影响混凝土抗压强度的因素1. 组成材料的品质(1) 水泥品种一般来讲,硅酸盐水泥混凝土强度高于掺加其他矿物料水泥混凝土强度;但高强水泥可能带来后期较大的收缩;(2) 粗骨料品种弹性模量和抗压强度高的粗骨料,其混凝土强度亦高;(3) 粗骨料外形砾石混凝土的强度较碎石混凝土抗压强度低(4) 粗骨料尺寸水灰比相同的情形下,粒径越大,抗压强度越低水泥用量相同的情形下,水泥用量较低时,粒径越大,抗压强度越高;水泥用量较高时,粒径越大,抗压强度越低;2
4、. 组成材料的配比(1) 水灰比一般情形下,混凝土强度与水灰比成反比直线降低关系,水灰比越高,硬化混凝土内部孔隙越多,抗压强度越低;理论上存在最优水灰比,当水灰比过低时,反而会由于工作度不好而振捣不密实,导致抗压强度下降;(2) 空气含量随着空气含量的增加,混凝土抗压强度呈直线下降关系; 空气含量高,可能会有利于混凝土的抗冻性能;(3) 水泥用量一般情形下,水泥用量越多,混凝土抗压强度越高,但不是线性增长关系;当水泥用量高于肯定量后,混凝土抗压强度提高幅度有限;水泥用量过高会导致混凝土收缩和徐变的增长,对后期性能不利;3. 施工方法(1) 振捣方法机械振捣的混凝土比人工振捣混凝土抗压强度高;(
5、2) 养护条件养护温度对混凝土的长期强度影响不大;但养护温度高,前期抗压强度高;养护温度低于0 度会导致混凝土前期受冻,后期强度降低;养护湿度对混凝土强度有很大影响;环境湿度低,会导致混凝土表面失水,表面混凝土强度降低;欢迎下载精品学习资源4. 混凝土的龄期随着水泥的不断水化,龄期越长,混凝土强度越高;前期混凝土强度增长较快,后期强度增长较慢,直至缓慢增长;混凝土强度随龄期增长的规律大致按对数规律增长;欢迎下载精品学习资源Abrams: f tACI: fc tA lg tBtf c 28 , aabt0.7 4.0 , b0.67 1.0欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源中国:f28f
6、7nf, 强度单位: kg/cm2 , n8 11一般硅酸盐水泥 ,欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源7n5 8早强硅酸盐水泥 欢迎下载精品学习资源换算成国际单位: 1 kg/cm20.098 N/mm2, 1 N/mm210.20 kg/cm2欢迎下载精品学习资源f 280.098f 70.098nf 7, 0.098f 28f 70.313nf, 强度单位: N/mm2欢迎下载精品学习资源7一般湿养一般混凝土相对强度( CEB-FIP)混凝土龄期(天)372890360一般硅酸盐水泥快硬早强硅酸盐水泥0.400.550.650.751.001.001.201.151.351.20欢迎
7、下载精品学习资源5. 试验方法一般认为, 28 天龄期既满意一般施工安全性要求,又具备肯定的安全性,通常都用 28 天抗压强度作为划分确定混凝土强度等级的依据;欢迎下载精品学习资源(1) 试件外形试验说明,圆柱体、立方体和棱柱体试件的抗压强度稍有差别,缘由在于约束的匀称性和影响范畴不同;(2) 试件尺寸试件尺寸对于混凝土强度的影响成为尺寸效应一般情形下尺寸越大,所测强度越低尺寸效应的缘由在于支座和加载件约束的影响,尺寸越大,圣维南影响越小,强度越低;Neville 争论结论:欢迎下载精品学习资源fcu ,hf cu ,1500.560.697dVh欢迎下载精品学习资源152.4hd, h 为试
8、件最小尺寸和高度, V 为试件体积,长度单位为英寸 1 英寸25.4mm ;中国和 CEB-FIP 争论结论:欢迎下载精品学习资源不同尺寸立方体抗压强度转换值混凝土试件立方体边长/mm圆柱体( 6in 12in)强度等级200150100C20C40C50C60C70C80抗压强度相对值0.951.001.050.800.830.860.8750.89不同高厚比棱柱体抗压强度欢迎下载精品学习资源混凝土试件试件边长 b100mm试件边长 b150mm欢迎下载精品学习资源h / b1h/ b2h / b3h / b1h / b2h / b3欢迎下载精品学习资源f cf cu10.870.8410.
9、820.81欢迎下载精品学习资源(3) 加载方向平行浇注方向加压的强度大于垂直浇注方向加压的强度;(4) 加载速率加载速度越快,混凝土抗压强度越高快速加载时,混凝土抗压强度的提高,缘由在于混凝土内部裂缝的扩展与加压存在滞后;缓慢加载时,混凝土抗压强度的降低在于裂缝扩展变形的徐变进展;加载速度很快(加载时间很短),一般成为冲击作用,加载速度很慢(加载时间很长),一般成为长期作用长期加载时,混凝土的抗压强度为一般短期荷载的70,冲击荷载下,混凝土抗压强度可以提高10;快速加载时,混凝土的弹性模型和极限应变均有不同程度的提高;高速加载下混凝土相对强度(陈肇元)30010010510015010强度提
10、高系数1.41.141.241.271.211.281.46不同加载速度下混凝土的相对抗压强度(B.Bresler)加载时间 /ms抗压强度抗拉强度0.11.0101021031041051061070.850.900.950.981.101.161.301.421.70加载速度 / 0.07kg/cm2/sec 抗压强度相对值三、不同强度指标的关系1. 棱柱体抗压强度与立方体抗压强度中国规范组试验值棱柱体抗压强度与立方体抗压强度的比值与混凝土抗压强度有关,混凝土强度越高,比值越大;f c0.70 0.92 f cu中国规范组f c0.84 fcu1.62中国规范组简化公式欢迎下载精品学习资源
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