混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能.doc

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能 ，希望對(duì)大家有所幫助。
歡迎下載！
第2章混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能 本章提要 鋼筋與混凝土的物理力學(xué)性能以及共同工作的特性直接影響混凝土結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的 性能，也是混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算理論和設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)。
本章講述鋼筋與混凝土的主 要物理力學(xué)性能以及混凝土與鋼筋的粘結(jié)。
2.1混凝土的物理力學(xué)性能 2.1.1混凝土的組成結(jié)構(gòu) 普通混凝土是由水泥、砂、石材料用水拌合硬化后形成的人工石材，是多相 復(fù)合材料。
通常把混凝土的結(jié)構(gòu)分為三種基本類型：微觀結(jié)構(gòu)即水泥石結(jié)構(gòu)；亞 微觀結(jié)構(gòu)即混凝土中的水泥砂漿結(jié)構(gòu)；宏觀結(jié)構(gòu)即砂漿和粗骨料兩組分體系。
微觀結(jié)構(gòu)（水泥石結(jié)構(gòu)）由水泥凝膠、晶體骨架、未水化完的水泥顆粒和凝 膠孔組成，其物理力學(xué)性能取決于水泥的化學(xué)礦物成分、粉磨細(xì)度、水灰比和凝 結(jié)硬化條件等。
混凝土的宏觀結(jié)構(gòu)與亞微觀結(jié)構(gòu)有許多共同點(diǎn)，可以把水泥砂漿 看作基相，粗骨料分布在砂漿中，砂漿與粗骨料的界面是結(jié)合的薄弱面。
骨料的 分布以及骨料與基相之間在界面的結(jié)合強(qiáng)度也是重要的影響因素。
澆注混凝土?xí)r的泌水作用會(huì)引起沉縮，硬化過程中由于水泥漿水化造成的化 學(xué)收縮和干縮受到骨料的限制，會(huì)在不同層次的界面引起結(jié)合破壞，形成隨機(jī)分 布的界面裂縫。
混凝土中的砂、石、水泥膠體組成了彈性骨架，主要承受外力，并使混凝土具有 彈性變形的特點(diǎn)。
而水泥膠體中的凝膠、孔隙和界面初始微裂縫等，在外力作用 下使混凝土產(chǎn)生塑性變形。
另一方面，混凝土中的孔隙、界面微裂縫等缺陷又往 往是混凝土受力破壞的起源。
由于水泥膠體的硬化過程需要多年才能完成，所以混凝土的強(qiáng)度和變形也隨時(shí)間 逐漸增長(zhǎng)。
2.1.2單軸向應(yīng)力狀態(tài)下的混凝土強(qiáng)度 混凝土的強(qiáng)度與水泥強(qiáng)度等級(jí)、水灰比有很大關(guān)系；骨料的性質(zhì)、混凝土的級(jí)配 、混凝土成型方法、硬化時(shí)的環(huán)境條件及混凝土的齡期等也不同程度地影響混凝 土的強(qiáng)度；試件的大小和形狀、試驗(yàn)方法和加載速率也影響混凝土強(qiáng)度的試驗(yàn)結(jié) 果。
因此各國(guó)對(duì)各種單向受力下的混凝土強(qiáng)度都規(guī)定了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法。
1.混凝土的抗壓強(qiáng)度 (1)混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度和強(qiáng)度等級(jí) 立方體試件的強(qiáng)度比較穩(wěn)定，所以我國(guó)把立方體強(qiáng)度值作為混凝土強(qiáng)度的基本指 標(biāo)，并把立方體抗壓強(qiáng)度作為評(píng)定混凝土強(qiáng)度等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)。
1)測(cè)定的方法 我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法》(GBJ81-85)規(guī)定以邊長(zhǎng)為150mm的 立方體為標(biāo)準(zhǔn)試件，標(biāo)準(zhǔn)立方體試件在(20±3)℃的溫度和相對(duì)濕度90％以上的潮 濕空氣中養(yǎng)護(hù)28d，按照標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的抗壓強(qiáng)度作為混凝土的立方體抗壓強(qiáng) 度，單位為N/mm2。
2)立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fcu,k 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定用上述標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的具有95％保證率的立方 體抗壓強(qiáng)度作為混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，用符號(hào)fcu,k表示。
3)強(qiáng)度等級(jí)的劃分及有關(guān)規(guī)定 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fcu,k確 定。
混凝土強(qiáng)度等級(jí)劃分有C1
5、C20、C2
5、C30、C3
5、C40、C4
5、C50、C5
5、 C60、C6
5、C70、C75和C80，共14個(gè)等級(jí)。
例如，C30表示