水泥混凝土抗折强度与抗压强度的关系

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1、普通混凝土的技术性质（中篇）二、硬化混凝土的性能（一）混凝土的强度强度是硬化混凝土最重要的性质，混凝土的其他性能与强度均有密切关系，混凝土的强度也是配合比设计、施工控制和质量检验评定的主要技术指标。混凝土的强度主要有抗压强度、抗折强度、抗拉强度和抗剪强度等。其中抗压强度值最大，也是最主要的强度指标。1．混凝土的立方体抗压强度和强度等级。根据我国《普通混凝土力学性能试验方法》（GBJ81—85）规定，立方体试件的标准尺寸为150mm×150mm×150mm；标准养护条件为温度20±3℃，相对湿度90%以上；标准龄期为28天。在上述条件下测得的抗压强度值称为

2、混凝土立方体抗压强度，以表示。其测试和计算方法详见试验部分。根据　《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002），混凝土的强度等级应按立方体抗压强度标准值确定，混凝土立方体抗压强度标准值系指标准方法制作养护的边长为150mm的立方体试件，在28天龄期用标准方法测得的具有95%保证率的抗压强度。钢筋混凝土结构用混凝土分为C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80共14个等级。根据《混凝土质量控制标准》（GB50164－1992）的规定，强度等级采用符号C和相应的标准值表示，普通混凝土划

3、分为C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60共12个强度等级。如C30表示立方体抗压强度标准值为30MPa，亦即混凝土立方体抗压强度≥30MPa的概率要求95%以上。混凝土强度等级的划分主要是为了方便设计、施工验收等。强度等级的选择主要根据建筑物的重要性、结构部位和荷载情况确定。一般可按下列原则初步选择：（1）普通建筑物的垫层、基础、地坪及受力不大的结构或非永久性建筑选用C7.5～C15。（2）普通建筑物的梁、板、柱、楼梯、屋架等钢筋混凝土结构选用C20～C30。（3）高层建筑、大跨度结构、预应力混

4、凝土及特种结构宜选用C30以上混凝土。2．轴心抗压强度。轴心抗压强度也称为棱柱体抗压强度。由于实际结构物（如梁、柱）多为棱柱体构件，因此采用棱柱体试件强度更有实际意义。它是采用150mm×150mm×（300～450）mm的棱柱体试件，经标准养护到28天测试而得。同一材料的轴心抗压强度小于立方体强度，其比值大约为=0.7～0.8。这是因为抗压强度试验时，试件在上下两块钢压板的摩擦力约束下，侧向变形受到限制，即“环箍效应”其影响高度大约为试件边长的0.866倍，如图4-8。因此立方体试件整体受到环箍效应的限制，测得的强度相对较高。而棱柱体试件的中间区域未受

5、到“环箍效应”的影响，属纯压区，测得的强度相对较低。当钢压板与试件之间涂上润滑剂后，摩擦阻力减小，环箍效应减弱，立方体抗压强度与棱柱体抗压强度趋于相等。图4-8钢压板对试件的约束作用3．抗拉强度。混凝土的抗拉强度很小，只有抗压强度的1/10～1/20，混凝土强度等级越高，其比值越小。为此，在钢筋混凝土结构设计中，一般不考虑承受拉力，而是通过配置钢筋，由钢筋来承担结构的拉力。但抗拉强度对混凝土的抗裂性具有重要作用，它是结构设计中裂逢宽度和裂缝间距计算控制的主要指标，也是抵抗由于收缩和温度变形而导致开裂的主要指标。用轴向拉伸试验测定混凝土的抗拉强度，由于荷载

6、不易对准轴线而产生偏拉，且夹具处由于应力集中常发生局部破坏，因此试验测试非常困难，测试值的准确度也较低，故国内外普遍采用劈裂法间接测定混凝土的抗拉强度，即劈裂抗拉强度。劈拉试验的标准试件尺寸为边长150mm的立方体，在上下两相对面的中心线上施加均布线荷载，使试件内竖向平面上产生均布拉应力，如图4-9。图4-9劈裂抗拉试验装置示意图此拉应力可通过弹性理论计算得出，计算式如下：（4-8）式中：——混凝土劈裂抗拉强度（MPa）；P——破坏荷载（N）；A——试件劈裂面积（mm2）。劈拉法不但大大简化了试验过程，而且能较准确地反应混凝土的抗拉强度。试验研究表明，轴

7、拉强度低于劈拉强度，两者的比值约为0.8～0.9。在无试验资料时，劈拉强度也可通过立方体抗压强度由下式估算：（4-9）4．抗折强度。道路路面或机场道面用水泥混凝土通常以抗折强度为主要强度指标，抗压强度仅作为参考指标。根据我国《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTJ012—94）规定，不同交通量分级的水泥混凝土计算抗折强度如表4-14。道路水泥混凝土抗折强度与抗压强度的换算关系如表4-15。表4-14路面水泥混凝土计算抗折强度交通量分级特重重中等轻混凝土计算抗折强度（MPa）5.05.04.54.0表4-15道路水泥混凝土抗折强度与抗压强度的关系抗折强度（M

8、Pa）4.04.55.05.5抗压强度（MPa）25.030.035.540.0