硬化混凝土的技术性质
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1.立方体抗压强度
GB/T 50081－2002规定， 按标准方法制作的试件， 在标准条件养护到28d龄 期，测得的抗压强度值 为混凝土立方体试件抗
压强度，以fcu表示。
※ 不能代表混凝土在实际构件中的受力状态 ※ 可作为衡量混凝土强度水平和品质的标准
标准试件
混凝土抗压强度试模
混凝土抗压强度试验
• ★ 标准试件——边长150mm的立方体试件
试验表明，保持 足够湿度时，温度升 高，水泥水化速度加 快，强度增长也快。
图 劈裂试验
6.混凝土抗折强度( fcf )
L=450mm
道路路面或机场跑道用混凝土，是以抗弯强度（或称
抗折强度）为主要设计指标。
水泥混凝土的抗弯强度试验是以标准方法制备成 150mm×150mm×550mm的梁形试件，在标准条件下养护
２８ｄ后，按三分点加荷，测定其抗弯强度（fcf ）。
计算公式：
• ★ 标准条件——温度为20±2℃，湿度在 95%以上
• ★ 标准试验方法——试件两端不涂润滑剂， 加载速度C30以下为 0.3~0.5N/mm2/s，
• C30以上为0.5~0.8 N/mm2/s
2.混凝土强度等级
❖混凝土的强度等级是根据混凝土的立方 体抗压强度标准值划分的。
❖ 立方体抗压强度标准值系指在28d龄期 用标准试验方法测得的具有95％保证率的 抗压强度，以fcu,k表示。
试件尺寸 (mm )
100×100×100 150×150×150 200×200×200
骨料最大粒径 (mm)
31.5 40 63
强度换算 系数 0.95 1 1.05
—
来自百度文库强 度P
概 率 分 布 曲 线
95%
fcu,k μfcU
fcu
混凝土立方体抗压强度标准值示意图
（二）混凝土轴心抗压强度fc
• 混凝土在实际结构中，混凝土受压构件大多为棱 柱体或圆柱体。所以轴心抗压更接近构件的实际 受力状态。 •轴心抗压强度也叫棱柱体抗压强度，其标准试 件尺寸为150mm×150mm×300mm.在试件的 中间段完全没有环箍效应，形成了纯压状态。但 试件高度过高，容易由于失稳产生较大的附加偏 心，降低抗压强度值。所以一般试件高宽比 h/b=2~3。
一、混凝土的强度
• （1）混凝土立方体抗压强度及强度等级 • （2）混凝土轴心抗压强度 • （3）混凝土轴心抗拉强度 • （4）混凝土的劈裂强度 • （5）混凝土的抗折强度
(一)混凝土抗压强度及强度等级 a
a 2a
a
试件形状示意图
圆柱体
立方体
（美、法、日）
（英、德、中）
(一)混凝土立方体抗压强度及强度等级
❖ 普通混凝土根据混凝土的立方体抗压强度 标准值划分为十四个强度等级（也称为混 凝土标号）：
❖C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、 C50、C55、C60、C65、C70、C75和C80。
❖C60以上为高强混凝土。
立方体抗压强度非标准试件强度 换算系数(GB/T 50081—2002)
可
见
泌 水
水
骨 料
内
泌
水
泌水与塑性沉降
粘聚性和保水性不好时
沉降裂缝 钢筋
混凝土表面 水囊
混凝土和易性
不致产生离析 和分层现象
能均匀密实地 填满模板、易
于施工
和易性
不致发生泌 水现象
流动性 粘聚性 保水性
好
易成型密实
好 易达结构均匀
保证硬化后 混凝土的质
量
2硬化混凝土的物理力学性能
一、混凝土的强度 二、混凝土的变形性能 三、硬化混凝土的耐久性
fcf
FL bh2
混凝土抗折强度试模 混凝土抗折强度试验
(二)影响混凝土强度的因素
1.原材料的因素
水泥种类牌号；骨料种类质量及级配；外加剂 水灰比
混凝土强度经验公式：
fcu
a
fce
(C W
b )
式中：C/W——灰水比；
fcu——混凝土28d抗压强度； fce——水泥28d抗压强度实测值。
fce c fce,k （γc ＝1.13）
流动性根据施 工要求不同
坍落度50～ 70mm： 普通混凝土
粘聚性
混凝土拌和物在施工过程中其组成材料之间有一 定粘聚力，不致产生分层和离析的现象。
离析
分层
组份分离
不均匀
粘聚 性 不好
水泥浆上浮 骨料下沉
砼拌合物粘聚性不良时，硬化后会出现蜂窝、 麻面。大型的砼拌和物，甚至出现狗洞现象。
保水性
混凝土拌和物在施工过程中具有一定的保水能力， 不致产生严重的泌水现象。
αa、αb——经验系数；
碎石 αa=0.46; αb=0.07 卵石 αa=0.48; αb=0.33
2.生产工艺因素 (1)养护的温度、湿度
抗压强度
38℃
21℃
4℃
13℃
03 7
14
21
28 龄期
养护温度对混凝土强度的影响
湿度的影响
1长期保持潮湿 2保持潮湿14d 3保持潮湿7d 4保持潮湿3d 5保持潮湿1d
（四）劈裂抗拉强度
• 劈拉试验试验中采用边长为150mm的立方体标准 试件，通过弧形钢垫条施加压力P，试件中间截 面有着均匀分布的拉应力，当拉应力达到混凝土 的抗拉强度时，试件劈裂成两半。
• ※ 劈拉强度fsp的计算公式
f st
2P
A
• ——混凝土立方体试件抗压强度，MPa • P——破坏荷载，N • A——试件劈裂面积，mm2.
• 水泥品种及细度、骨料的性质
• 环境因素（温度湿度）、 • 施工条件（机械施工和人工拌合）、 • 时间、 • 外加剂
内容复习
• 3、混凝土和易性对混凝土成型后的影响如 何？
流动性
砼拌和物在本身自重或施工机械振捣的作用下， 产生流动，并能均匀密实地填满模板的性能。
坍落度大于 100mm ： 泵送混凝土
•轴心抗压强度值通常为立方体抗压强度值的0.7~0.8。
轴心抗压强度试验示意图 Cement Concrete
（三）轴心抗拉强度ft
• ft——与混凝土构件的开裂、变形，以及受 剪、受扭、受冲切等承载力有关。
• 轴心拉伸试验试件为 100mm×100mm×500mm的柱体，破坏 时试件中部产生横向裂缝，破坏截面上的 平均拉应力即为轴心抗拉强度 ft 。
内容复习
• 1、什么是混凝土的和易性？
混凝土混合物易于施工操作（拌合、运输、浇 注、捣实），并能获致质量均匀、成型密实的 性能。包括流动性、粘聚性和保水性。
内容复习
• 2、影响混凝土和易性的因素有哪些？如何 改善混凝土的和易性？
(二)影响混凝土和易性的因素
• 水泥浆量及水灰比
• 砂率 合理砂率。
GB/T 50081－2002规定， 按标准方法制作的试件， 在标准条件养护到28d龄 期，测得的抗压强度值 为混凝土立方体试件抗
压强度，以fcu表示。
※ 不能代表混凝土在实际构件中的受力状态 ※ 可作为衡量混凝土强度水平和品质的标准
标准试件
混凝土抗压强度试模
混凝土抗压强度试验
• ★ 标准试件——边长150mm的立方体试件
试验表明，保持 足够湿度时，温度升 高，水泥水化速度加 快，强度增长也快。
图 劈裂试验
6.混凝土抗折强度( fcf )
L=450mm
道路路面或机场跑道用混凝土，是以抗弯强度（或称
抗折强度）为主要设计指标。
水泥混凝土的抗弯强度试验是以标准方法制备成 150mm×150mm×550mm的梁形试件，在标准条件下养护
２８ｄ后，按三分点加荷，测定其抗弯强度（fcf ）。
计算公式：
• ★ 标准条件——温度为20±2℃，湿度在 95%以上
• ★ 标准试验方法——试件两端不涂润滑剂， 加载速度C30以下为 0.3~0.5N/mm2/s，
• C30以上为0.5~0.8 N/mm2/s
2.混凝土强度等级
❖混凝土的强度等级是根据混凝土的立方 体抗压强度标准值划分的。
❖ 立方体抗压强度标准值系指在28d龄期 用标准试验方法测得的具有95％保证率的 抗压强度，以fcu,k表示。
试件尺寸 (mm )
100×100×100 150×150×150 200×200×200
骨料最大粒径 (mm)
31.5 40 63
强度换算 系数 0.95 1 1.05
—
来自百度文库强 度P
概 率 分 布 曲 线
95%
fcu,k μfcU
fcu
混凝土立方体抗压强度标准值示意图
（二）混凝土轴心抗压强度fc
• 混凝土在实际结构中，混凝土受压构件大多为棱 柱体或圆柱体。所以轴心抗压更接近构件的实际 受力状态。 •轴心抗压强度也叫棱柱体抗压强度，其标准试 件尺寸为150mm×150mm×300mm.在试件的 中间段完全没有环箍效应，形成了纯压状态。但 试件高度过高，容易由于失稳产生较大的附加偏 心，降低抗压强度值。所以一般试件高宽比 h/b=2~3。
一、混凝土的强度
• （1）混凝土立方体抗压强度及强度等级 • （2）混凝土轴心抗压强度 • （3）混凝土轴心抗拉强度 • （4）混凝土的劈裂强度 • （5）混凝土的抗折强度
(一)混凝土抗压强度及强度等级 a
a 2a
a
试件形状示意图
圆柱体
立方体
（美、法、日）
（英、德、中）
(一)混凝土立方体抗压强度及强度等级
❖ 普通混凝土根据混凝土的立方体抗压强度 标准值划分为十四个强度等级（也称为混 凝土标号）：
❖C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、 C50、C55、C60、C65、C70、C75和C80。
❖C60以上为高强混凝土。
立方体抗压强度非标准试件强度 换算系数(GB/T 50081—2002)
可
见
泌 水
水
骨 料
内
泌
水
泌水与塑性沉降
粘聚性和保水性不好时
沉降裂缝 钢筋
混凝土表面 水囊
混凝土和易性
不致产生离析 和分层现象
能均匀密实地 填满模板、易
于施工
和易性
不致发生泌 水现象
流动性 粘聚性 保水性
好
易成型密实
好 易达结构均匀
保证硬化后 混凝土的质
量
2硬化混凝土的物理力学性能
一、混凝土的强度 二、混凝土的变形性能 三、硬化混凝土的耐久性
fcf
FL bh2
混凝土抗折强度试模 混凝土抗折强度试验
(二)影响混凝土强度的因素
1.原材料的因素
水泥种类牌号；骨料种类质量及级配；外加剂 水灰比
混凝土强度经验公式：
fcu
a
fce
(C W
b )
式中：C/W——灰水比；
fcu——混凝土28d抗压强度； fce——水泥28d抗压强度实测值。
fce c fce,k （γc ＝1.13）
流动性根据施 工要求不同
坍落度50～ 70mm： 普通混凝土
粘聚性
混凝土拌和物在施工过程中其组成材料之间有一 定粘聚力，不致产生分层和离析的现象。
离析
分层
组份分离
不均匀
粘聚 性 不好
水泥浆上浮 骨料下沉
砼拌合物粘聚性不良时，硬化后会出现蜂窝、 麻面。大型的砼拌和物，甚至出现狗洞现象。
保水性
混凝土拌和物在施工过程中具有一定的保水能力， 不致产生严重的泌水现象。
αa、αb——经验系数；
碎石 αa=0.46; αb=0.07 卵石 αa=0.48; αb=0.33
2.生产工艺因素 (1)养护的温度、湿度
抗压强度
38℃
21℃
4℃
13℃
03 7
14
21
28 龄期
养护温度对混凝土强度的影响
湿度的影响
1长期保持潮湿 2保持潮湿14d 3保持潮湿7d 4保持潮湿3d 5保持潮湿1d
（四）劈裂抗拉强度
• 劈拉试验试验中采用边长为150mm的立方体标准 试件，通过弧形钢垫条施加压力P，试件中间截 面有着均匀分布的拉应力，当拉应力达到混凝土 的抗拉强度时，试件劈裂成两半。
• ※ 劈拉强度fsp的计算公式
f st
2P
A
• ——混凝土立方体试件抗压强度，MPa • P——破坏荷载，N • A——试件劈裂面积，mm2.
• 水泥品种及细度、骨料的性质
• 环境因素（温度湿度）、 • 施工条件（机械施工和人工拌合）、 • 时间、 • 外加剂
内容复习
• 3、混凝土和易性对混凝土成型后的影响如 何？
流动性
砼拌和物在本身自重或施工机械振捣的作用下， 产生流动，并能均匀密实地填满模板的性能。
坍落度大于 100mm ： 泵送混凝土
•轴心抗压强度值通常为立方体抗压强度值的0.7~0.8。
轴心抗压强度试验示意图 Cement Concrete
（三）轴心抗拉强度ft
• ft——与混凝土构件的开裂、变形，以及受 剪、受扭、受冲切等承载力有关。
• 轴心拉伸试验试件为 100mm×100mm×500mm的柱体，破坏 时试件中部产生横向裂缝，破坏截面上的 平均拉应力即为轴心抗拉强度 ft 。
内容复习
• 1、什么是混凝土的和易性？
混凝土混合物易于施工操作（拌合、运输、浇 注、捣实），并能获致质量均匀、成型密实的 性能。包括流动性、粘聚性和保水性。
内容复习
• 2、影响混凝土和易性的因素有哪些？如何 改善混凝土的和易性？
(二)影响混凝土和易性的因素
• 水泥浆量及水灰比
• 砂率 合理砂率。