砼原理绪论及材料性能精品.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 第二节 砼的物理力学性能 第二节 第一章 第二节 砼的物理力学性能 一、砼的强度 砼的强度主要与材料质量、组成（配比）、截面尺寸、施工方法、养护条件、测试方法、横向约束、加荷速度等有关。 1、砼立方体抗压强度fcu 《规范》规定：以边长为150mm的立方体，在20±3oC的温度和相对湿度90%以上的潮湿空气中养护28天，依照标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度作为砼立方体抗压强度，用fcu表示。 砼立方体抗压强度是划分砼的强度等级的标准。 《桥规JTG D62规范》划分为13级，分别为：C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80。 C50以下为普通强度混凝土，C50及以上为高强度混凝土。 第二节 * 第一章 另：砼立方体强度不仅与养护时的温度、湿度和龄期等因素有关，而且与试件的尺寸和试验方法有关。 一般情况下，试件在试验机上受压时，纵向要缩短，横向要扩张。由于砼试件与压力机垫板弹性模量、横向变形系数的差异，压力机垫板的横向变形明显小于试件的横向变形，从而，垫板将对砼试件产生一横向摩阻力，相当于一个“箍”，延缓裂缝开展，提高了试件的抗压强度。破坏时，首先沿斜向面破裂，然后中部四周砼脱落。 如接触面上涂润滑剂，摩阻力大为减少，“无箍”作用，如图所示。 不涂润滑剂 涂润滑剂 第二节 公路桥涵混凝土强度等级的选择应按下列规定采用： A.钢筋混凝土构件不应低于C20，当采用HRB400、KL400级钢筋配筋时，不应低于C25； B.预应力混凝土构件不应低于C40； * 第一章 不涂润滑剂的试件抗压强度值与试件尺寸大小有关：尺寸越小，测得抗压强度值越大。原因有二： （1）材料自身原因 小试件，内部缺陷出现概率小，内外硬化程度差异小，从而，强度高些。 （2）试验方法的原因，小试件“箍”作用强些。 《规范》规定：当采用200mm和100mm的立方体试块时，分别乘以1.05和0.95的换算系数 m 。 100mm立方体强度与标准立方体强度之间的换算关系 第二节 * 第一章 2、砼轴心抗压强度（棱柱体强度fc） 我国规范规定以截面尺寸为150mm×l50mm、高为450mm的棱柱体试件来确定砼的轴心抗压强度，又称为棱校体杭压强度。 第二节 问题：为何要讨论棱柱体抗压强度？ 答：1）在实际结构中，绝大多数受压构件的高度比其支承面的边长要大得多。 2）采用柱体抗压强度能更好地反映混凝土的实际受力状态。 3）由于试件的高宽比较大(h/b≥3)，可摆脱端部摩阻力的影响，所测强度趋于稳定。 * 第一章 0 2 4 6 8 10 20 30 s (MPa) e × 10 -3 B A C E D A点以前，微裂缝没有明显发展，混凝土的变形主要弹性变形，应力-应变关系近似直线。A点应力随混凝土强度的提高而增加，对普通强度混凝土 sa 约为 (0.3~0.4)fc ，对高强混凝土 sa 可达(0.5~0.7)fc。 下面我们来看一看棱柱体试压的破坏过程 第二节 * 第一章 由对比实验可得：fc,m = 0.88αc1αc2fcu,m 其中： αc1对C50及以下取0.76，对C80取0.82，其间按线形插入。 αc2脆性折减系数，C40取1.0，C80取0.87。 0.88为考虑试件尺寸不统一，试件与实际结构受力的差异的修正系数。 目前，我们已学习了砼的立方体强度fcu 、砼的抗压强度fc 。 但这并不是我们在设计时所能直接引用的指标，这些内容我们将在以下的章节中学习。其它砼强度指标的学习过程也是一样的。 第二节 * 第一章 3、砼轴心抗拉强度ft 第一章 试验方法： 直接轴向拉伸试验 取100×100×500mm的试 块，两端中部预埋150mm （d=16mm）的变形钢筋， 进行轴向拉伸。缺点是预埋 件很难避免较小的偏心和砼 的不均匀性使结果离散性较 大。 第二节 * 第一章 劈拉试验 P a P 拉 压 压 由于轴心受拉试验对中困难，也常常采用立方体或圆柱体劈拉试验测定混凝土的抗拉强度 第二节 * 第一章 由对比实验可得：ft=0.23(fcu)2/3 ft =(1/8～1/20)fc 通过对高强砼的试验分析，《规范》采用了下列公式： ft=0.348αc