2015造价员《土建工程》混凝土：混凝土的强度

《土建工程》混凝土：混凝土的强度

1.混凝土的抗压强度（fcu）与强度等级

按照标准的制作方法制成边长150mm的立方体试件，在标准养护条件（温度20℃±3℃，相对湿度90%以上）下，养护到28d，按照标准的测定方法测定其抗压强度值称为混凝土立方体试件抗压强度，以fcu表示。而立方体抗压强度（fcu）只是一组试件抗压强度的算术平均值，并未涉及数理统计和保证率的概念。立方体抗压强度标准值（fcu，k）是按数理统计方法确定，具有不低于95%保证率的立方体抗压强度。

混凝土的强度等级是根据立方体抗压强度标准值（fcu，k）来确定的。《混凝土结构设计规范》GB50010-2002规定，钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不低于C15。强度等级表示中的“C”为混凝土强度符号。“C”后面的数值，即为混凝土立方体抗压强度标准值。

2.混凝土的抗拉强度

混凝土在直接受拉时，很小的变形就要开裂。它在断裂前没有残余变形，是一种脆性破坏。混凝土的抗拉强度只有抗压强度的1/10～1/20，且强度等级越高，该比值越小，所以，混凝土在工作时，一般不依靠其抗拉强度。在设计钢筋混凝土结构时，不是由混凝土承受拉力，而是由钢筋承受拉力。但是混凝土的抗拉强度对减少裂缝很重要，有时也用来间接衡量混凝土与钢筋的粘结强度。

目前，许多国家都是采用劈裂抗拉试验方法，间接地求混凝土抗拉强度，称为劈裂抗拉强度。

3.影响混凝土强度的因素

在混凝土中，骨料最先破坏的可能性小，因为骨料强度经常大大超过水泥石和粘结面的强度，所以混凝土的强度主要取决于水泥石强度及其与骨料表面的粘结强度，而水泥石强度及其与骨料的粘结强度又与水泥强度等级、水灰比及骨料性质又密切关系。此外混凝土的强度还受施工质量、养护条件及龄期的影响。

（1）水灰比和水泥强度等级。在配合比相同的条件下，所用的水泥强度等级越高，制成的混凝土强度也越高。当用同一品种及相同强度等级水泥时，混凝土强度等级主要取决于水灰比。因为水泥水化时所需的结合水，一般只占水泥重量的25%左右，为了获得必要的流动性，保证浇灌质量，常需要较多的水，也就是较大的水灰比。当水泥水化后，多余的水分就残留在混凝土中，形成水泡和蒸发后形成气孔，减少了混凝土抵抗荷载的实际有效断面，在荷载作用下，可能在孔隙周围产生应力集中。因此可以认为，在水泥强度等级相同情况下，水灰比越小，水泥石的强度越高，与骨料粘结力也越大，混凝土强度也就越高。

适当控制水灰比及水泥用量，是决定混凝土密实性的主要因素。《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2000对普通混凝土的最大水灰比和最小水泥用量做了规定。

（2）养护的温度和湿度。混凝土的硬化，关键在于水泥的水化作用，温度升高，水泥水化速度加快，因而混凝土强度发展也快。反之，温度降低，水泥水化速度降低，混凝土强度发展将相应迟缓。周围环境的湿度，对水泥的水化作用能否正常进行有显着影响，湿度适当，水泥水化便能顺利进行，使混凝土强度得到充分的发展。如果湿度不够，混凝土会失水干燥而影响水泥水化作用的正常进行，甚至停止水化。水泥的水化作用不能完成，致使混凝土结构松散，渗水性增大，或形成干缩裂缝，严重降低了混凝土的强度，从而影响耐久性。因此，在夏季施工中应特别注意浇水，保持必要的湿度，在冬季特别注意保持必要的温度。

（3）龄期。混凝土在正常养护条件下，其强度随着龄期增加而提高。最初7～14d内，强度增长较快，28d以后增长缓慢。普通水泥配制的流动性混凝土，在标准养护条件下，混凝土强度发展，大致与其龄期的对数成正比关系：

fn=f28

式中 fn——n天龄期混凝土的抗压强度（MPa）.

f28——28天龄期混凝土的抗压强度（MPa）

n——养护龄期（d），≥3

根据上式可由已知龄期的混凝土强度，估算另一个龄期（如28d）的强度。但因为混凝土强度的影响因素很多，强度发展不可能一致，故此式也只能作为参考。