建筑结构材料-混凝土的强度

混凝土的强度一、混凝土的强度1.混凝土立方体抗压强度fcu1）定义：是按规定的标准试件在标准条件下养护采用标准的试验方法得到的混凝土强度基本代表值。2）《混凝土规范》规定：标准试件：采用边长为150mm的立方体试件标准养护条件：在温度为20℃±3℃，相对湿度不小于90%的条件下养护28天标准试验方法：试件的承压面不涂润滑剂，加荷速度约每秒0.15~0.3N/mm2，3)混凝土立方体抗压强度标准值fcu,k定义：采用上述三个标准测得的具有95%保证率的抗压强度就是混凝土立方体抗压强度标准值。，②混凝土强度等级：根据立方体抗压强度标准值fcu,k的大小，混凝土强度等级分：C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80共14个等级。其中，C60~C80属于高强混凝土，其他属于普通混凝土。4)注意:《混凝土规范》规定混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C15；当采用HRB335级钢筋时，混凝土强度等级不宜低于C20；当采用HRB400和RRB400级钢筋以及承受反复荷载的构件，混凝土强度等级不得低于C20.预应力混凝土结构构件所用的混凝土应满足以下要求：强度高、快硬、早强、收缩徐变小。在结构中采用强度较高的混凝土，对柱子、墙、基础等以受压为主的构件，及预应力构件有显著的经济效益，所以设计时可按下列范围选用混凝土强度等级：受弯构件C20~C30，受压构件C30~C40，预应力构件C30~C50，高层建筑底层柱C50或以上。2.混凝土的轴心抗压强度fc1）规范规定：标准试件：采用边长为150mm×150mm×300mm的棱柱体试件。标准养护条件：同混凝土立方体抗压强度。标准试验方法：同混凝土立方体抗压强度。2）混凝土的轴心抗压强度标准值计算公式：

α1—棱柱体强度与立方体抗压强度之比，对C50及以下的混凝土取0.76，对C80混凝土取0.82，中间值按线性规律变化。fc,k=0.88α1α2fcu,k①α2—考虑C40以上混凝土脆性的折减系数，对C40混凝土取1.0,对C80混凝土取0.87,中间值按线性规律变化。3）注意：轴心抗压强度是构件承载力计算的强度指标。3.轴心抗拉强度ft1）直接轴心受拉试验①标准试件：采用边长为100mm×100mm×500mm的柱体试件进行直接轴心受拉试验。②标准养护条件：同混凝土立方体抗压强度。③标准试验方法：同混凝土立方体抗压强度。注意：此试验不容易完全做到轴心受拉：（原因）混凝土内部结构不均匀；钢筋的预埋和试件的安装都难以对中2）劈裂试验

试验方法原理劈裂试验是在卧置的立方体或圆柱体试件与压力机压板之间放置钢垫条及三合板垫层，压力机通过垫条对试件中心面施加均匀的条形分布荷载。这样除垫条附近外，在试件中间垂直面上产生了拉应力，它的方向与加载方向垂直，并且基本上是均匀的。当拉应力达到混凝土的抗拉强度时试件即被劈裂成两半。

《混凝土规范》规定采用150mm立方块作为标准试件进行混凝土劈裂抗拉强度测定，按照规定的试验方法操作，则混凝土劈裂抗拉强度ft,k按下式计算:

②二、混凝土的设计指标1.混凝土的强度

混凝土强度标准值由混凝土立方体抗压强度标准值fcu,k

分别代入到上述①②式可以得到f

c,k、ft,k见下表。强度混凝土强度等级C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80f

c,k

10.013.416.720.123.426.829.632.435.538.541.544.547.450.2ft,k1.271.541.782.012.202.392.512.642.742.852.932.993.053.11

混凝土强度设计值混凝土强度设计值等于混凝土强度的标准值除以材料分项系数γc，γc=1.4。见下表。

强度混凝土强度等级C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80f

c7.29.611.914.316.719.121.123.125.327.529.731.833.835.9ft0.911.11.271.431.571.711.81.891.962.042.092.142.182.222.混凝土的弹性模量《混凝土规范》经统计分析得到混凝土的受拉或受压弹性模量的经验计算公式：根据公式计算的不同强度等级混凝土的弹性模量见下表。强度混凝土强度等级C15C2