第三节混凝土的强度 1混凝土的强度与强度等级 (1)抗压强度标准和强度等级值 ①立方体抗压强度(fcu) 按照标准的制作方法制成边长为150mm的正 立方体试件,在标准养护条件(温度20士 2°C,相对湿度95%以上)下,养护至28d 龄期,按照标准的测定方法测定其抗压强度 值,称为混凝土立方体抗压强度”(以fcu表 示,以N/mm2即MPa R IPAM
第三节 混凝土的强度 1混凝土的强度与强度等级 （１）抗压强度标准和强度等级值 ①立方体抗压强度（fcu） 按照标准的制作方法制成边长为150ｍｍ的正 立方体试件，在标准养护条件（温度２０士 2°Ｃ，相对湿度95％以上）下，养护至28ｄ 龄期，按照标准的测定方法测定其抗压强度 值，称为混凝土立方体抗压强度”（以fcu表 示, 以Ｎ／ｍｍ2即 ＭＰa）
f cu= 测定混凝土立方体试件抗压强度,也可以按 粗骨料最大粒径的尺寸而选用不同的试件尺 寸。但在计算其抗压强度时,应乘以换算系 数,以得到相当于标准试件的试验结果。 (对于边长为100mm的立方体试件,换算 系数为0.95;边长为200mm的立方体试件 换算系数为1.05)。 R IPAM
A F fcu = •测定混凝土立方体试件抗压强度，也可以按 粗骨料最大粒径的尺寸而选用不同的试件尺 寸。但在计算其抗压强度时，应乘以换算系 数，以得到相当于标准试件的试验结果。 •（对于边长为 100ｍｍ的立方体试件，换算 系数为0.95；边长为200ｍｍ的立方体试件， 换算系数为1.05）
②立方体试件抗压强度标准值(feu,k 立方体抗压强度(icu)只是一组混凝土试件抗 压强度的算术平均值,并未涉及数理统计和保证 率的概念。而立方体抗压强度标准值(feu,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 ③强度等级 混凝土的“强度等级”是根据“立方体抗压强度 标准值”来确定的。我国现行规范(GB/50081 2002)规定,普通混凝土按立方体抗压强度标 准值划分为:C10、C15、C20、(25C30、C40 C45、C50、C55等强度等级。 R IPAM
②立方体试件抗压强度标准值（fcu，k） 立方体抗压强度（fcu）只是一组混凝土试件抗 压强度的算术平均值，并未涉及数理统计和保证 率的概念。而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。 ③强度等级 混凝土的“强度等级”是根据“立方体抗压强度 标准值”来确定的。我国现行规范（GB/T50081— —2002）规定，普通混凝土按立方体抗压强度标 准值划分为：Ｃ10、Ｃ15、C20、C25、C30、C40、 C45、C50、C55等强度等级
(2)轴心抗压强度(fcp) 为了使测得的混凝土强度接近于混凝土结构 的实际情况,在钢筋混凝土结构计算中,计 算轴心受压构件(例如柱子、衍架的腹杆等) 时,都是采用混凝土的轴心抗压强度作为依 据 我国现行标准(GB/50081—2002)规定 测定轴心抗压强度采用150×150× 300mm棱柱体作为标准试件。试验证明, 棱柱体强度与立方体强度的比值为0.7~0.8。 R IPAM
(2)轴心抗压强度（fcp） 为了使测得的混凝土强度接近于混凝土结构 的实际情况，在钢筋混凝土结构计算中，计 算轴心受压构件（例如柱子、衍架的腹杆等） 时，都是采用混凝土的轴心抗压强度作为依 据。 我国现行标准（ＧＢ/T50081——2002）规定， 测定轴心抗压强度采用 １５０× １５０× ３００ｍｍ棱柱体作为标准试件。试验证明， 棱柱体强度与立方体强度的比值为0.7～0.8
(3)劈裂抗拉强度(fsy 我国现行标准规定,采用标准试件15 0mm立方体,按规定的劈裂抗拉试验装置 测得的强度为劈裂抗拉强度,简称劈拉强度 fts 混凝土劈裂抗拉强度应按下式计算: 2F F 0.637 4 式中fs—混凝土劈裂抗拉强度,MPa; F—一破坏荷载,N A一—试件劈裂面面积,mm2。 R IPAM
•(3)劈裂抗拉强度（fts） 我国现行标准规定，采用标准试件１５ ０ｍｍ立方体，按规定的劈裂抗拉试验装置 测得的强度为劈裂抗拉强度，简称劈拉强度 fts 混凝土劈裂抗拉强度应按下式计算： •式中fts——混凝土劈裂抗拉强度，MPa； F——破坏荷载，Ｎ； Ａ——试件劈裂面面积，mm2。 A F A F f t s 0.637 2 = =
(4)混凝士抗弯强度(fctf) 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(fef),按下式计算: Fl b 式中fcf—一混凝土抗弯强度,MP F—一破坏荷载,N; L一一支座间距,mm; b 试件截面宽度,mm: h一一试件截面高度,mm; 如为跨中单点加荷得到的抗折强度,按断裂力学推导应 乘以折算系数085 R IPAM
•(4) 混凝土抗弯强度( fcf ) 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 ），按下式计算： •式中 fcf——混凝土抗弯强度，ＭＰ； F——破坏荷载，Ｎ； Ｌ——支座间距，mm； ｂ——试件截面宽度，mm； ｈ——试件截面高度，mm； 如为跨中单点加荷得到的抗折强度，按断裂力学推导应 乘以折算系数0.85。 2 bh FL f cf =
2影响混凝土强度的因素 影响混凝土强度的主要因素有 (1)水泥强度与水灰比 水泥是混凝士中的活性组分,其强度大小直接 影响着混凝土强度的高低。在配合比相同的条件 下,所用的水泥标号越高,制成的混凝土强度也 越高。当用同一品种同一标号的水泥时,混凝土 的强度主要取决于水灰比。因为水泥水化时所需 的结合水,一般只占水泥重量的23%左右,但 在拌制混凝土混合物时,为了获得必要的流动性 常需用较多的水(约占水泥重量的40~70 %)。混凝土硬化后,多余的水分蒸发或残存在 混凝土中,形成毛细管、气孔或水泡,它们减少 了混凝土的有效断面,并可能在受力时于气孔或 水泡周围产生应力集中,使混凝土强度下降, R IPAM
2影响混凝土强度的因素 影响混凝土强度的主要因素有： （1）水泥强度与水灰比 水泥是混凝土中的活性组分，其强度大小直接 影响着混凝土强度的高低。在配合比相同的条件 下，所用的水泥标号越高，制成的混凝土强度也 越高。当用同一品种同一标号的水泥时，混凝土 的强度主要取决于水灰比。因为水泥水化时所需 的结合水，一般只占水泥重量的２３％左右，但 在拌制混凝土混合物时，为了获得必要的流动性， 常需用较多的水（约占水泥重量的４０～７０ ％）。混凝土硬化后，多余的水分蒸发或残存在 混凝土中，形成毛细管、气孔或水泡，它们减少 了混凝土的有效断面，并可能在受力时于气孔或 水泡周围产生应力集中，使混凝土强度下降
在保证施工质量的条件下,水灰比愈小, 混凝土的强度就愈高。但是,如果水灰 比太小,拌合物过于干涩,在一定的施 工条件下,无法保证浇灌质量,混凝土 中将出现较多的蜂窝、孔洞,也将显著 降低混凝土的强度和耐久性。试验证明, 混凝土强度,随水灰比增大而降低,呈 曲线关系,而混凝土强度与灰水比呈 线关系 (图6-8)。 R IPAM
•在保证施工质量的条件下，水灰比愈小， 混凝土的强度就愈高。但是，如果水灰 比太小，拌合物过于干涩，在一定的施 工条件下，无法保证浇灌质量，混凝土 中将出现较多的蜂窝、孔洞，也将显著 降低混凝土的强度和耐久性。试验证明， 混凝土强度，随水灰比增大而降低，呈 曲线关系，而混凝土强度与灰水比呈直 线关系 •（图6－8）
兰一栏 水灰比,WC 灰水比,C/W 图6-8混凝土强度与水灰比及灰水比的关系 (a)强度与水灰比的关系: (b)强度与灰水比的美系 R IPAM
图6－8 混凝土强度与水灰比及灰水比的关系 （ａ）强度与水灰比的关系； （ｂ）强度与灰水比的关系
水泥石与骨料的粘结情况与骨料种 类和骨料表面性质有关,表面粗糙的碎 石比表面光滑的卵石(砾石)的粘结力 大,硅质集料与钙质集料也有分别。在 其他条件相同的情况下,碎石混凝土的 强度比卵石混凝土的强度高。 根据大量试验建立的混凝土强度公式: R IPAM
水泥石与骨料的粘结情况与骨料种 类和骨料表面性质有关，表面粗糙的碎 石比表面光滑的卵石（砾石）的粘结力 大，硅质集料与钙质集料也有分别。在 其他条件相同的情况下，碎石混凝土的 强度比卵石混凝土的强度高。 根据大量试验建立的混凝土强度公式：