范文一:混凝土的抗压强度
混凝土是脆性材料,没有屈服点,也就没有屈服强度.只有抗压强度、抗弯强度和抗拉强度的标准。
1 混凝土标号与强度等级
长期以来,我国混凝土按抗压强度分级,并采用“标号”表征。1987年GBJ107-87标准改以“强度等级”表达。DL/T5057-1996《水工混凝土结构设计规范》,DL/T5082-1998《水工建筑物抗冰冻设计规范》,DL5108-1999《混凝土重力坝设计规范》等,均以“强度等级”表达,因而新标准也以“强度等级”表达以便统一称谓。水工混凝土除要满足设计强度等级指标外,还要满足抗渗、抗冻和极限拉伸值指标。不少大型水电站工程中重要部位混凝土,常以表示混凝土耐久性的抗冻融指标或极限拉伸值指标为主要控制性指标。
过去用“标号”描述强度分级时,是以立方体抗压强度标准值的数值冠以中文“号”字来表达,如200号、300号等。
根据有关标准规定,混凝土强度等级应以混凝土英文名称第一个字母加上其强度标准值来表达。如C20、C30等。
水工混凝土仅以强度来划分等级是不够的。水工混凝土的等级划分,应是以多指标等级来表征。如设计提出了4项指标C9020、W0.8、F150、εp0.85×10-4,即90 d抗压强度为20 MPa、抗渗能力达到0.8 MPa下不渗水、抗冻融能力达到150次冻融循环、极限拉伸值达到0.85×10-4。作为这一等级的水工混凝土这4项指标应并列提出,用任一项指标来表征都是不合适的。作为水电站枢纽工程,也有部分厂房和其它结构物工程,设计只提出抗压强度指标时,则以强度来划分等级,如其龄期亦为28 d,则以C20、C30表示。
2 混凝土强度及其标准值符号的改变
在以标号表达混凝土强度分级的原有体系中,混凝土立方体抗压强度用“R”来表达。
根据有关标准规定,建筑材料强度统一由符号“f”表
达。混凝土立方体抗压强度为“fcu”。其中,“cu”是立方体的意思。而立方体抗压强度标准值以“fcu,k”表达,其中“k”是标准值的意思,例如混凝土强度等级为C20时,fcu,k=20N/mm2(MPa),即立方体28d抗压强度标准值为20MPa。
水工建筑物大体积混凝土普遍采用90d或180d龄期,故在C符号后加龄期下角标,如C9015,C9020指90d龄期抗压强度标准值为15MPa、20MPa的水工混凝土强度等级,C18015则表示为180d龄期抗压强度标准值为15MPa。
3 计量单位的变化
过去我国采用公制计量单位,混凝土强度的单位为kgf/cm2。现按国务院已公布的有关法令,推行以国际单位制为基础的法定计量单位制,在该单位体系中,力的基本单位是N(牛顿),因此,强度的基本单位为1 N/m2,也可写作1Pa。标号改为强度等级后,混凝土强度计量单位改以国际单位制表达。由于N/m2(Pa),数值太小,一般以1N/mm2=106N/m2(MPa)作为混凝土强度的实际使用的计量单位,读作“牛顿每平方毫米”或“兆帕”。
新标准中强度计量单位均采用MPa(兆帕)表达。 4 配制强度计算公式的变更
原标准混凝土配制强度的计算公式为:
R配=R标/-t·Cv
新标准混凝土配制强度计算公式为:
fcu,o=fcu,k+t·σ
式中:fcu,o—混凝土配制强度MPa;
fcu,k—混凝土设计龄期的强度标准值MPa;
t —概率度系数
σ—混凝土强度标准差MPa。
原标准的公式和变更后本标准采用的公式所设计的配制强度没有实质上的差别。主要引自美国混凝土学会的
ACI214-77《混凝土强度试验结果评定的推荐方法》(1989年重新批准发布)。ACI214-77称:对于任何设计,其需要的平均强度fcr,可根据使用的离差系数(CV)或标准离差(б)由公式(1)或(1a)计算求得。
Fcr=Fc′/1-t·Cv
(1)
Fcr=Fc′+tσ
(1α)
式中:Fcr —需要的平均强度
Fc′—规定的设计强度
t —概率度系数
Cv—以小数表示的离差系数预测值
σ—标准差的预测值
现行国家标准及国内各行业标准,对混凝土配合比设计强度计算和混凝土生产质量控制,均采用以混凝土强度标准差(σ)为主要参数的计算方法。国家标准GB50204-1992《混凝土结构工程施工及验收规范》和JGJ55-2000《普通混凝土配合比设计规程》,以及有关建工系统混凝土的强度保证率(P)均采用95%,相应的概率度系数(t)为1.645,因而混凝土配制强度的计算公式均为:
fcu,o=fcu,k+1.645σ
新标准对混凝土配制强度公式fcu,o=fcu,k+tσ中,以t值取代常数1.645,这是因为水工混凝土工程结构复杂,不同的混凝土坝型,不同部位分区混凝土对混凝土强度保证率(P)有不同的要求,如重力坝混凝土强度的保证率一般要求80%,有些轻型坝P值要求85%~90%,而部分厂房和其它工程结构物混凝土P值要求为95%。对于不同混凝土对P值的要求,根据表1查得其相应的概率度t值。
表1 保证率和概率度系数关系
保证率
P(%) 65.5 69.2 72.5 75.8 78.8 80.0 82.9 85 90.0 93.3 95.0 97.7 99.9
概率度
系数t 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.84 0.95 1.04 1.28
1.50 1.65 2.0 3.0
5 强度标准差的选用
混凝土施工开工初始阶段,缺少混凝土施工的实测抗压强度统计资料,标准差σ值可按新标准表2中的数值参考选用。
表2 标准差σ值
混凝土强度等级 ≤C9015 C9020~C9025 C9030~C9035 C9040~C9045 ≥C9050
σ(90d) 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5
混凝土等级均以90天龄期为代表,如果其它龄期(如28天,180天)可相应换算后选用。
混凝土进入正常施工阶段,应根据前一个月(如一个月内还达不到统计所需试件组数n值要求时,可延迟至3个月内)相同强度等级,相同混凝土配合比的混凝土强度资料,进行混凝土强度标准差σ值的计算,其公式为:
式中:fcu,i —第i组的试件强度,MPa;
mfcu—n组试件强度平均值,MPa;
n — 试件组数,应大于30。
混凝土标准差的下限取值:通过施工实测强度值,计算的σ值,对于小于或等于C9025级混凝土,σ小于2.5MPa时,σ值用2.5 MPa;对于大于或等于C9030级混凝土,计算的σ小于3.0 MPa时,σ取用3.0 MPa。
σ值是28天龄期的实测强度值计算的。90天龄期的σ值一般要略大一些,但28天的σ值已基本反映了混凝土的质量波动,这亦是结合了混凝土质量控制的需要,90天的统计结果滞后了一些。28天的统计成果可有效的掌握施工质量
的波动,并根据需要及时修正和调整配制混凝土抗压强度时所采用的σ值。实际上是要求以28天的混凝土强度标准差(σ)进行动态控制,以保证混凝土质量。
范文二:混凝土的抗压强度
混凝土的抗压强度,我国《规范》规定,用边长150mm标准立方体试块,在温度20°±3°C,相对湿度大于90%的环境中,养护28天后所测得的平均压力值为混凝土的抗压强度。分为C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60,共12个等级,数字越大,表示混凝土抗压强度越高。
不同工程或用于不同部位的混凝土,对其强度标号的要求不一样。
1.2钢筋混凝土结构图(P193)
1.RC结构的基本知识 (“S”结构(钢结构), “RC”结构(钢筋混凝土结)) 它由水泥(325#以下为低标号,425#为标准,525#以上为高标号,如水下高强度水泥)砂子(清水中粗砂)石子(粒径300~500mm)和水(淡水,不含油、酸、碱等化学介质)按一定比例拌制、浇捣而成为砼。
强度指标是用边长为150mm的标准立方体砼试块,在标准养护室(温度20℃±3℃,相对湿度不小于90%)径28天养护,用标准方法测得的抗压强度,称之砼强度等级,如C20砼为每立方毫米的砼在20倍的破坏压力下不被粉碎,即为C20砼,20N/mm2。
N/mm2 ——千克力/每平方毫米 N/m2——牛顿每平方米(面分布力)。
砼强度等级共12个:低强度——C7.5,C10,C15;结构砼——C15,C20,C25,C30;高强度——C30,C35,C40,C45;超强度——C45,C50,C55,C60。 配有钢筋的砼称RC,无筋称素砼。
钢筋的种类和代号:Ⅰ级(即Q235光园钢筋)、Ⅱ级(为16锰人字纹钢筋)、Ⅲ级(为25锰硅人字纹钢筋)、Ⅳ级(园或螺纹钢筋)、Ⅴ级(螺纹钢筋)。 冷拉Ⅰ级钢筋、冷拉Ⅱ级钢筋、冷拉Ⅲ级钢筋、冷拉Ⅳ级钢筋、冷拔低碳钢丝。 钢筋按作用分:
1、受力筋:主要承受拉应力(通常称为主筋)作用在受弯与偏心受压构件区域分直筋和弯筋。
2、箍 筋:固定受力筋位置,承受一部分斜拉应力,用于梁和柱内
3、架立筋:固定梁内箍筋位置,构成梁内钢筋骨架,设上部、蜈蚣筋。
4、分布筋:用于板(屋面、楼板)与板的受力筋垂直布置,将承受的重量均匀地传给受力筋,固定受力筋位置,并承担垂直于板跨方向的收缩及温度应力。
5、其 他:构造筋、腰筋、预埋锚固筋、吊筋等。钢筋的弯钩、半园钩、直弯钩。 钢筋的断面直径确定几倍于它的弯钩区长度
如:设φ12的弯钩(6.25+3+2.5d)×1.2=141mm(14.1cm)。
φ10的弯钩(6.25+3+2.5d)×1.0=117.5mm(11.75cm)。
直弯钩通常直弯长度不超过板厚的1/3。
钢筋的搭接长度:由受力筋的接头位应相互错开搭接,绑扎方法,其长度不得小于300mm或30d;焊接方法,长度不得小于500mm或30d,应双面焊接
保护层:梁、柱最小厚度为25mm;板、墙最小厚度为10~15mm;梁由受力筋净距不应小于一个D或25mm。
钢筋的搭接方法:
1、绑扎法;2、焊接法;3、闪光焊(接触对焊)无套头;4、电渣压力焊(电弧压力焊)有套头;5、锥螺纹机械连接。能连接φ16~φ40同径和异径钢筋,比绑扎(50d)节约5~8倍筋,比单面搭接电弧焊(10d)节电58倍,提高工效9倍;6、滚压直螺纹钢筋机械连接;7、套筒式挤压机械连接。
钢筋搭接和质量、造价都有直接关系,采用什么方法很有讲究,一幢20层的大楼耗用各种型号的钢筋几千吨,每吨钢筋有成百上千的接头,每个接头的工料费从靠十元到几十元,可以想像需要多少加工成型、搭接费用?采用什么技术、工艺、施工方法就可以节约多少钢材、辅助费(电力)人工费?
按图11-6楼层结构平面(P196)
布置图(略)
试计算:
一、盥洗室现浇楼板钢筋耗用量,各种直径钢多筋长度,换算重量。
二、厨房间(计算内容同上)。
常用园钢换算(部分)
直径d(mm) 理论重量(kg/m) 直径d(mm) 理论重量(kg/m)
4 0.099 16 1.578
5 0.154 18 1.998
6 0.222 20 2.446
8 0.395 22 2.984
10 0.617 25 3.85
12 0.888 28 4.83
14 1.208 30 5.55
范文三:混凝土的立方抗压强度
思考题
2.1 混凝土的立方抗压强度、轴心抗压强度和抗拉强度是如何确定的?为什么低于?与有何关系?与有何关系?
2.2 混凝土的强度等级是根据什么确定的?我国新《规范》规定的混凝土强度等级有哪些?
2.3 某方形钢筋混凝土短柱浇筑后发现混凝土强度不足,根据约束混凝土原理如何加固该柱?
2.4 单向受力状态下,混凝土的强度与哪些因素有关?混凝土轴心受压应力-应变曲线有何特点?常用的表示应力-应变关系的数学模型有哪几种?
2.5 混凝土的变形模量和弹性模量是怎样确定的?
2.6 什么是混凝土的疲劳破坏?疲劳破坏时应力-应变曲线有何特点?
2.7 什么是混凝土的徐变?徐变对混凝土构件有何影响?通常认为影响徐变的主要因素有哪些?如何减少徐变?
2.8 混凝土收缩对钢筋混凝土构件有何影响?收缩与哪些因素有关?如何减少收缩?
2.9 软钢和硬钢的应力-应变曲线有何不同?二者的强度取值有何不同?我国新《规范》中将钢筋按强度分为哪些类型?了解钢筋的应力-应变曲线的数学模型。
2.10 钢筋有哪些形式?钢筋冷加工的方法有哪几种?冷拉和冷拔后钢筋的力学性能有何变化?
2.11 钢筋混凝土结构对钢筋的性能有哪些要求?
2.12 什么是钢筋和混凝土之间的粘结力?影响钢筋和混凝土粘结强度的主要因素有哪些?为保证钢筋和混凝土之间有足够的粘结力要采取哪些措施?
2.13 我国建筑结构用钢筋的品种有哪些?说明各种钢筋的应用范围。
2.14 钢筋的应力-应变曲线分为哪两类?各有什么特征?
2.15 钢筋有哪些主要力学性能指标?各性能指标是如何确定的?为什么均匀伸长率比延伸率能更全面正确地反映钢筋的变形能力?
2.16 钢筋强度标准值的概念是什么?对工程结构应用有什么意义?《规范》是如何确定钢筋强度标准值的?
2.17 混凝土的强度等级是怎样确定的?有什么用途?《规范》中混凝土的强度等级是如何划分的?
2.18 试写出图中连线之间试件混凝土强度平均值的关系(图中强度符号均表示平均值)。
2.19 混凝土强度标准值的保证率是多少?立方体强度的标准值是什么?《规范》中轴心抗压强度和轴心抗拉强度的标准值是如何确定的?若已知C60级混凝土的离散系数δ=0.1,试确定相应的轴心抗压强度和轴心抗拉强度的标准值。
2.20 混凝土的受压破坏机理是什么?根据破坏机理,提高混凝土强度可采取什么方法?
2.21 为什么混凝土的长期抗压强度小于短期抗压强度?
2.22 简述棱柱体试件在短期单调受压时的受力全过程和应力-应变曲线特征,并说明应力-应变曲线的数学表达应满足哪些条件?
2.23 混凝土有哪些变形模量?各有什么用途?混凝土的弹性模量是怎样确定的?
2.24 什么是弹性系数?其数值范围是多少?随应力增加的变化情况怎样?
2.25 约束混凝土与非约束混凝土的应力-应变关系有何差别?螺旋箍筋约束和矩形箍筋约束又有何差别?影响约束程度的有哪些因素?
2.26 混凝土受拉应力-应变曲线有何特点?极限拉应变是多少?为什么计算混凝土构件开裂荷载时通常取混凝土拉应力达到?t 时的状态?
2.27 阐述混凝土在双向受力情况下的强度规律。
2.28 什么是混凝土的收缩?收缩对混凝土结构有哪些不利影响?收缩的规律是什么?影响收缩有哪些因素?如何减少混凝土的收缩?
2.29 什么是混凝土的徐变?如何测定徐变?徐变的规律是什么?徐变对混凝土结构有哪些影响?
2.30 徐变系数的定义是什么?最终徐变系数约为多少?
范文四:泡沫混凝土的抗压强度
本文通过实验得出水泥掺加量多少和水化后的抗压强度决定了泡沫混凝土的抗压强度,掺加量越高,泡沫混凝土抗压强度越高;水泥标号越高,泡沫混凝土抗压强度越高。泡沫混凝土中水在满足水泥水化、硬化的前提条件下,水料比越小,混凝土抗压强度越高,反之亦然。在泡沫混凝土中掺入矿渣微粉,能提高泡沫混凝土的抗压强度,尤其在早强剂的作用下,效果更加明显,但过多的矿渣会带进更多的惰性组分,反而会降低强度,矿渣微粉的掺入量与合理的范围,一般每立方中混凝土不宜超过100kg。无机早强剂CaCl_2、Na_2SO_4与三乙醇胺对泡沫混凝土的抗压强度有明显的促进作用,非常适合做泡沫混凝土的早强激发剂。其激发效果次序:三乙醇胺+Na_2SO_4>三乙醇胺+CaCl_2>三乙醇胺>Na_2SO_4>CaCl_2。其中,0.1%的三乙醇胺和2.5%的Na_2SO_4复掺的情况下,激发效果最好。 本文还探讨了泡沫混凝土的强度和导热系数与其配合比之间的关系,同时考察了粉煤灰、矿渣等水泥混合材的掺入对泡沫混凝土性能的影响。利用硅酸盐水泥和矿渣、粉煤灰及硅灰等混合材,采用预制气泡后混合的方法制备出高性能泡沫混凝土。当水泥的用量为280~650...
范文五:混凝土的立方抗压强度
思 考 题
2.1 混凝土的立方抗压强度fcu,k、轴心抗压强度fck和抗拉强度ftk是如何确定的?
为什么fck低于fcu,k?ftk与fcu,k有何关系?fck与fcu,k有何关系?
2.2 混凝土的强度等级是根据什么确定的?我国新《规范》规定的混凝土强度等级
有哪些?
2.3 某方形钢筋混凝土短柱浇筑后发现混凝土强度不足,根据约束混凝土原理如何
加固该柱?
2.4 单向受力状态下,混凝土的强度与哪些因素有关?混凝土轴心受压应力-应变曲
线有何特点?常用的表示应力-应变关系的数学模型有哪几种?
2.5 混凝土的变形模量和弹性模量是怎样确定的?
2.6 什么是混凝土的疲劳破坏?疲劳破坏时应力-应变曲线有何特点?
2.7 什么是混凝土的徐变?徐变对混凝土构件有何影响?通常认为影响徐变的主要
因素有哪些?如何减少徐变?
2.8 混凝土收缩对钢筋混凝土构件有何影响?收缩与哪些因素有关?如何减少收
缩?
2.9 软钢和硬钢的应力-应变曲线有何不同?二者的强度取值有何不同?我国新《规
范》中将钢筋按强度分为哪些类型?了解钢筋的应力-应变曲线的数学模型。
2.10 钢筋有哪些形式?钢筋冷加工的方法有哪几种?冷拉和冷拔后钢筋的力学性
能有何变化?
2.11 钢筋混凝土结构对钢筋的性能有哪些要求?
2.12 什么是钢筋和混凝土之间的粘结力?影响钢筋和混凝土粘结强度的主要因素
有哪些?为保证钢筋和混凝土之间有足够的粘结力要采取哪些措施?
2.13 我国建筑结构用钢筋的品种有哪些?说明各种钢筋的应用范围。
2.14 钢筋的应力-应变曲线分为哪两类?各有什么特征?
2.15 钢筋有哪些主要力学性能指标?各性能指标是如何确定的?为什么均匀伸长率比延伸
率能更全面正确地反映钢筋的变形能力?
2.16 钢筋强度标准值的概念是什么?对工程结构应用有什么意义?《规范》是如何确定钢
筋强度标准值的?
2.17 混凝土的强度等级是怎样确定的?有什么用途?《规范》中混凝土的强度等级是如何
划分的?
2.18 试写出图中连线之间试件混凝土强度平均值的关系(图中强度符号均表示平均值)。
2.19 混凝土强度标准值的保证率是多少?立方体强度的标准值是什么?《规范》中轴心抗
压强度和轴心抗拉强度的标准值是如何确定的?若已知C60级混凝土的离散系数δ=0.1,试确定相应的轴心抗压强度和轴心抗拉强度的标准值。
2.20 混凝土的受压破坏机理是什么?根据破坏机理,提高混凝土强度可采取什么方法?
2.21 为什么混凝土的长期抗压强度小于短期抗压强度?
2.22 简述棱柱体试件在短期单调受压时的受力全过程和应力-应变曲线特征,并说明应力-
应变曲线的数学表达应满足哪些条件?
2.23 混凝土有哪些变形模量?各有什么用途?混凝土的弹性模量是怎样确定的?
2.24 什么是弹性系数?其数值范围是多少?随应力增加的变化情况怎样?
2.25 约束混凝土与非约束混凝土的应力-应变关系有何差别?螺旋箍筋约束和矩形箍筋约
束又有何差别?影响约束程度的有哪些因素?
2.26 混凝土受拉应力-
应变曲线有何特点?极限拉应变是多少?为什么计算混凝土构件开
裂荷载时通常取混凝土拉应力达到?t时的状态?
2.27 阐述混凝土在双向受力情况下的强度规律。
2.28 什么是混凝土的收缩?收缩对混凝土结构有哪些不利影响?收缩的规律是什么?影
响收缩有哪些因素?如何减少混凝土的收缩?
2.29 什么是混凝土的徐变?如何测定徐变?徐变的规律是什么?徐变对混凝土结构有哪
些影响?
2.30 徐变系数的定义是什么?最终徐变系数约为多少?
2.31 影响徐变的因素是哪些?什么是线性徐变?什么是非线性徐变?