2020年岩土工程师基础知识高频考点：混凝土的强度

　　混凝土的强度

　　1.混凝土立方体抗压强度及强度等级

　　《混凝土强度检验评定标准》(GB/T 50107—2010)规定，混凝土的强度等级应按其立方体抗压强度标准值确定。混凝土强度等级采用“C”与立方体抗压强度标准值( f cu ,k )表示。混凝土立方体抗

　　压强度标准值是指按标准方法制作养护的边长为 150mm 的立方体试件在 28d 龄期，用标准试验方法测得的具有 95%保证率的抗压强度。普通混凝土按立方体抗压强度标准值划分为 C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60 共 12 个强度等级。

　　2.混凝土轴心抗压强度(又称棱柱抗压强度)

　　实际工程中，混凝土受压构件大部分是棱柱体或圆柱体，为了与实际情况相符，在混凝土结构设计、计算轴心受压构件(如柱子、桁架的腹杆等)时，应采用轴心抗压强度作为设计依据。

　　根据《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T 50081—2002)的规定，轴心抗压强度应采用

　　150mm×l50mm×300mm 的棱柱体作为标准试件。试验表明，轴心抗压强度约为立方体抗压强度的 0.7～ 0.8 倍。在结构设计中，考虑到混凝土强度与试件强度之间的差异，设计采用的轴心抗压强度为立方体抗压强度的 0.67 倍。

　　3.混凝土抗拉强度

　　混凝土的抗拉强度很低，只有其抗压强度的 1/10～1/20，且这个比值随着强度等级的提高而降低。混凝土抗拉强度对混凝土的抗裂性有着重要作用，是结构设计中确定混凝土抗裂度的主要指标，有时也用来间接衡量混凝土与钢筋的粘结强度等。一般采用劈裂法来测定混凝土的抗拉强度，简称劈拉强度。

　　4.影响混凝土抗压强度的因素

　　(1)水泥强度等级和水灰比

　　水泥强度等级和水灰比是影响混凝土强度最主要的因素。试验证明，在水泥品种、强度等级相同时，混凝土的强度随着水灰比的增大而有规律地降低。

　　(2)温度和湿度

　　混凝土所处环境的温度与湿度，对混凝土强度有很大影响。冬季混凝土施工时，要特别注意保温养护，以免混凝土早期受冻破坏。

　　周围环境的湿度对混凝土强度也有显著影响。

　　因此，已浇筑完毕的混凝土，必须注意在一定时间内维持周围环境有一定的温度和湿度。混凝土在自然条件下养护，称为自然养护。即在混凝土凝结后(一般在 12h 以内)，表面加以覆盖和浇水，一般硅酸盐泥或掺用缓凝型外加剂，或有抗渗要求的混凝土，不少于 14d。

　　(3)龄期

　　混凝土在正常养护下条件，其强度随龄期的增加而增长，最初 7～14d 内，强度增长较快 ,28d 以后增长缓慢，但只要有一定的温度与湿度，强度仍有所增长。可根据混凝土的早期强度大致估计其 28d的强度。

　　5.提高混凝土抗压强度的措施

　　(1)采用高强度等级水泥或早强类水泥可提高混凝土的 28d 强度或后期强度。

　　(2)采用低水灰比或水胶比的混凝土

　　这类混凝土的特点是用水量少、水灰比小(一般为 0.3~0.5)，拌和物中游离水分少，从而硬化后留下的孔隙少，混凝土强度高。

　　(3)采用湿热养护——蒸气养护与蒸压养护蒸气养护是将混凝土放在低于 100ºC 的常压蒸气中养护，目的是提高混凝土的早期强度。

　　蒸压养护是将混凝土放在温度为 175ºC、8 个大气压的蒸压釜中进行养护。

　　(4)采用机械搅拌与振捣

　　可提高混凝土的均匀性、密实度与强度，对用水量少、水灰比小的干硬性混凝土，效果显著。

　　(5)掺入混凝土外加剂和掺和料

　　在混凝土中掺入早强剂，可显著提高混凝土的早期强度。掺入减水剂，拌和水量减少，降低水灰比，可提高混凝土强度。在混凝土拌和物中，除掺人高效减水剂、复合外加剂外，还同时掺入硅粉、粉煤灰等矿物掺和料，可配制高强度混凝土。