文档介绍：土木工程材料-课件
第二节混凝土的强度
混凝土强度的形成
混凝土硬化结构的特点
混凝土的破坏理论
混凝土的受力变形及破坏过程；
混凝土的抗压强度；
混凝土的抗拉强度；
影响混凝土强度的因素；
提高混凝土强度和促进混凝土
养护温度和湿度的影响
抗压强度,MPa
龄期，d
养护28天强度，%
4℃
18℃
38℃
龄期，d
保持潮湿1d
保持潮湿3d
保持潮湿7d
长期保持潮湿
混凝土强度与保湿养护时间的关系
养护温度对混凝土强度的影响
养护湿度的控制
混凝土自然养护过程中，保持一定的湿度，一般是表面覆盖草袋等物并不断浇水。
使用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥，浇水保湿应不少于7d；
火山灰水泥和粉煤灰水泥或掺有缓凝剂或有抗渗要求时不少于14d；
高铝水泥不少于3d。
捣实方法对混凝土强度的影响
水灰比
抗压强度，MPa

50
40
30
20
10
1
2
1——人工捣实
2——机械捣实
(5) 提高混凝土强度和促进混凝土强度发展的措施
有早期强度要求时，采用高等级水泥，并保证一定的水泥掺用比例。
使用高效减水剂，采用低水胶比。
掺入矿物细粉掺合料，选择尤其硅灰，可以提高混凝土强度，尤其是早期强度；掺加粉煤灰可以保证后期强度的增长。
采用强度高，粒形良好和级配合理的骨料。
机械搅拌和振捣，可使混凝土拌合物很好充满模板，内部孔隙大大减小，从而使混凝土的密实度和强度大大提高；
采用湿热处理（蒸汽养护或蒸压养护）
采用湿热处理
普通水泥最适合的蒸汽养护温度为80℃左右，时间5～8h，；
矿渣水泥及火山灰水泥为90℃左右，时间不超过12h，；
蒸压养护温度175℃,，时间8～10h。
此外—骨料的影响
总体来讲，在较低水胶比情况下，骨料粒径增大将导致混凝土强度降低。主要原因是：
⑴ 较大骨料减少了其比表面积，从而黏结强度比较小。
⑵ 较大粒径骨料对硬化水泥浆体的体积变化约束也比较大，因而会在混凝土内部引起附加拉应力。
⑶较大粒径骨料更易集聚内部泌水形成水囊。在这些位置上的界面过渡区产生微裂缝。
混凝土的变形
荷载变形
温度变形
干湿变形、
化学减缩、
塑性收缩、
自生收缩、
化学减缩
化学减缩是由水泥的水化反应所产生的固有体积收缩。虽然化学减缩率很小，在限制应力下不会对结构物产生破坏作用，但其收缩过程在混凝土内部会产物微细裂缝，影响到混凝土的受载性能和耐久性能。
塑性收缩
到达顶部的泌出水会蒸发掉，如果泌水速度低于蒸发速度，表面混凝土含水减小，而引起的变形，一般发生在拌合后3～12h以内，在终凝前比较明显。
由于干缩引起塑性状态下的裂缝。这是由于混凝土表面区域受到约束产生拉应变，而这时它的抗拉强度几乎为零，所以形成塑性收缩裂缝，这种裂缝与塑性沉降裂缝明显不一样。当混凝土本体或环境温度高、相对湿度小，以及风大时容易出现塑性收缩裂缝。
自生收缩
在高性能混凝土中，水胶比低，外界水分不易补充，伴随着水化，产生的收缩应得到重视。
混凝土在干燥过程中，首先发生气孔水和毛细水的蒸发。气孔水的蒸发并不引起混凝土的收缩。毛细孔水的蒸发，使毛细孔中形成负压，随着空气湿度的降低，负压逐渐增大，产生收缩力，导致混凝土收缩。同时，水泥凝胶体颗粒的吸附水也发生部分蒸发，由于分子引力的作用，粒子间距离变小，使凝胶体产生紧缩。
混凝土的这种体积收缩称为干缩.
干湿变形（干缩湿胀）
膨胀 0
收缩
应变
龄期
空气中养护
水中养护
混凝土中过大的干缩会产生干缩裂缝，使混凝土性能变差。～×10-4。
干缩主要是水泥石产生的，因此降低水泥用量，减小水灰比是减少干缩的关键。
【案例】混凝土早期养护不好导致出现收缩裂缝
概要连云港地区某多层住宅，为7层砖混结构，混凝土等级均为C30，该工程2019年1月开工，该年12月竣工。2019年8月16日，六楼住户发现书房以及主卧室的墙角处有两道圆弧型的裂缝。8月24日，在铺贴阁楼瓷砖时，在书房处发现其顶板从中间向两边呈45。开裂。后发现主卧室的顶板也发生明显的开裂现象。该楼层施工气象条件为该地区大气比较寒冷的一段时期，最低气温30C ，最高气温150C，相对湿度在30%—40%之间，当日的风速很大。施土中虽然