学习情境1 材料准备与进场验收_2（课件）-《建筑结构》同步教学（建工版）

学习情境1 材料准备与进场验收 混凝土是由水、水泥和骨料（包括粗骨料和细骨料，粗骨料有碎石、卵石等；细骨料有粗砂、中砂、细砂等）等材料按一定配合比拌合、入模浇捣、养护硬化后形成的人工石材。 1.2 混凝土 一、混凝土的强度 1．立方体抗压强度和强度等级 混凝土结构中，主要是利用它的抗压强度。因此抗压强度是混凝土力学性能中最主要和最基本的指标。 混凝土的立方体抗压强度是衡量混凝土强度大小的基本指标，是评价混凝土强度等级的标准。 1）立方体抗压强度的确定方法。 《规范》规定混凝土立方体抗压强度的确定方法：用边长为150mm的标准立方体试件，在标准养护条件下（温度20 ℃ ±3℃，相对湿度不小于90%）养护28天后，按照标准试验方法（试件的承压面不涂润滑剂，加荷速度约每秒0.15～0.3N/mm2）测得的具有95%保证率的抗压强度，作为混凝土的立方抗压强度标准值，用符号fcu,k表示。 2）混凝土强度等级。 《规范》规定的混凝土强度等级，是按立方体强度标准值（即有95%超值保证率）确定的，用“C”表示，规范中列出14个等级，即：C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80。字母C后面的数字表示以 为单位的立方体抗压强度标准值。 3)影响强度试验的因素。 尺寸效应：尺寸越大，内部缺陷较多，强度较低。 加载速度：加载速度越快，强度越低。 端部约束：涂润滑油，强度降低。 2．混凝土的轴心抗压强度（棱柱体强度） 用标准棱柱体试件测定的混凝土抗压强度，称 为混凝土的轴心抗压强度或棱柱体强度，用符号 表示。 采用棱柱体试件，反映混凝土的实际工作状态。在钢筋混凝土结构中，进行受弯构件、受压构件以及偏心受拉构件的承载力计算时，要采用混凝土的轴心抗压强度作为设计指标。 国家标准《普通混凝土力学性能试验方法》 （CBJ81—85）规定以150㎜×150㎜×300㎜的试件作为试验混凝土轴心抗压强度的标准试件。 1.混凝土的轴心抗拉强度 混凝土的抗拉强度远小于其抗压强度，一般只有抗压强度的1/18～1/9。因此，在钢筋混凝土结构中，一般不采用混凝土承受拉力。。但进行混凝土以及预应力混凝土构件的抗裂度和裂缝宽度计算时，需要知道混凝土的抗拉强度，以及受剪、受扭、受冲切等的承载力均与抗拉强度有关。混凝土的轴心抗拉强度用 表示。 混凝土抗拉强度的测定方法分为两类：一类为直接测试法，另一类为间接测试方法，如劈裂试验等。 拉 压 压 混凝土的轴心抗拉强度标准值ftk与立方体抗压强度标准值fcu,k之间具有以下对应关系： (3-2) δ——混凝土强度变异系数 二、混凝土的变形 一类是由于荷载作用而产生的变形: 1)一次短期加荷时的变形。 2)荷载长期作用下的变形。 一类是非荷载作用下的变形： 1）混凝土的化学收缩。 2）混凝土的干湿变形。 3）混凝土的温度变形等。 1．混凝土在短期荷载作用下的变形 （1）混凝土在短期荷载作用下的的应力-应变曲线 混凝土在单轴短期单调加载过程中的应力-应变关系（σ-ε曲线）是混凝土最基本的力学性能之一，它是研究钢筋混凝土构件强度、裂缝、变形、延性所必须的依据。 （1）混凝土在短期荷载作用下的的应力-应变曲线 混凝土的应力-应变曲线通常用棱柱体试件进行测定，在试件的四个侧面安装应变仪测读纵向压应变的变化，如图所示为轴心受压混凝土典型的应力-应变曲线，图中几个特征阶段如下： 0 2 4 6 8 10 20 30 s (MPa) e × 10 -3 A 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。 B C E D 0 2 4 6 8 10 20 30 s (MPa) e × 10 -3 B A A点以后，由于微裂缝处的应力集中，裂缝开始有所延伸发展，产生部分塑性变形，应变增长开始加快，应力-应变曲