1、混凝土試件的制作、養(yǎng)護(hù)、壓強(qiáng)及計(jì)算 混凝土試件的制作、養(yǎng)護(hù)、壓強(qiáng)及計(jì)算 一、試件的制作 混凝土試件的制作按以下步驟進(jìn)行： 1 取樣或拌制好的混凝土拌合物應(yīng)至少用鐵锨再來(lái)回拌合三次。 2 檢查試模尺寸是否符合要求，試模內(nèi)表面應(yīng)涂一薄層礦物油或其它不與混凝土 發(fā)生反應(yīng)的脫模劑， 并選用相應(yīng)的成型方法：當(dāng)坍落度不大于70mm 時(shí)用振動(dòng)臺(tái)振實(shí)； 大于70mm 的宜用搗棒人工搗實(shí)。 3 用振動(dòng)臺(tái)振實(shí)時(shí)： 將混凝土拌合物一次裝入試模，裝料時(shí)應(yīng)用抹刀沿各試模壁插搗，并使混凝土拌 合物高出試?？冢辉嚹７胖迷谡駝?dòng)臺(tái)上，振動(dòng)時(shí)試模不得有任何跳動(dòng)，振動(dòng)應(yīng)繼續(xù)到 表面出漿為止，不得過(guò)振。 4 用人工插搗時(shí)： 將混凝土

2、拌合物分兩層裝入試模，每層的裝料厚度大致相等；插搗按螺旋方向從 邊緣向中心進(jìn)行，在插搗底層混凝土?xí)r，插搗應(yīng)達(dá)到試模底部，插搗上層時(shí)，搗棒應(yīng) 貫穿上層后插入下層 2030mm ，插搗時(shí)搗棒應(yīng)堅(jiān)持垂直，不得傾斜，然后用抹刀沿 試模內(nèi)壁插拔數(shù)次；每層插搗次數(shù)， 100mm 試模不得少于12 次， 150mm 試模不得少 于 18 次；插搗后應(yīng)用橡皮錘輕輕敲擊四周，直至插搗棒留下的空洞消失為止。 二、試件的養(yǎng)護(hù) 試件成型后應(yīng)馬上用不透水的薄膜覆蓋表面， 采納標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的試件，應(yīng)在20±5 的環(huán)境下靜置一晝夜至二晝夜，然后編號(hào)、 拆模。拆模后馬上放入標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)式中養(yǎng)護(hù)。 養(yǎng)護(hù)室內(nèi)的試件應(yīng)放在支架上

3、，彼此間隔10 20mm，試件表面應(yīng)堅(jiān)持潮濕，并不得 被水直接沖淋。標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)齡期為 28d 。 三、一般混凝土的強(qiáng)度 強(qiáng)度是混凝土的最重要的力學(xué)性能， 這是因?yàn)槿魏位炷两Y(jié)構(gòu)主要都是用以承受 荷載或抵抗各種作用力。在一定的狀況下，在工程上還要求混凝土具有其他性能，如 不透水性、抗凍性、耐腐蝕性等。但是，這些性質(zhì)與混凝土強(qiáng)度之間往往促滿載著密 切關(guān)系。一般來(lái)講，混凝土的強(qiáng)度越高，剛性、不透水性、抵抗風(fēng)化和某些腐蝕介質(zhì) 的能力也愈高；另一方面，輕度越高，往往干縮也較大，同時(shí)較脆，易裂。因此，通 常用混凝土強(qiáng)度來(lái)評(píng)定和控制混凝土的質(zhì)量以及評(píng)價(jià)各種因素如原材料、配合比、 制造方法和養(yǎng)護(hù)條件等的影響程度

4、。 1. 混凝土立方體抗壓強(qiáng)度 定義：按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)一般混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法GBJ81-85 ，制作邊長(zhǎng) 為 150mm的立方體試件，在標(biāo)準(zhǔn)條件溫度20±3，相對(duì)濕度 90%以上下，養(yǎng)護(hù) 到28 天齡期，測(cè)得的抗壓強(qiáng)度值為混凝土立方體試件抗壓強(qiáng)度簡(jiǎn)稱立方體抗壓強(qiáng) 度，以 fcu 表示。 測(cè)定混凝土立方體抗壓強(qiáng)度的意義： 采納標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)定其強(qiáng)度是為了能使混 凝土的質(zhì)量有對(duì)比性。在實(shí)際的混凝土工程中，其養(yǎng)護(hù)條件溫度、濕度不可能與 標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件一致，為了能說(shuō)明工程中混凝土實(shí)際達(dá)到的強(qiáng)度，往往把混凝土試件放 在與工程相同的條件下養(yǎng)護(hù)，在按所必須的齡期進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)得立方體試件抗壓強(qiáng)度值 作

5、為工地混凝土質(zhì)量控制的依據(jù)。 混凝土試件尺寸的選擇：測(cè)定混凝土立方體抗壓強(qiáng)度時(shí)，可依據(jù)粗集料的最大粒 徑選用不同的試件尺寸，但試件邊長(zhǎng)不得小于骨料最大粒徑的三倍。在計(jì)算時(shí)，應(yīng)乘 以換算系數(shù)：邊長(zhǎng)為 100mm 時(shí)換算系數(shù)為0.95，邊長(zhǎng)為 200mm 時(shí)換算系數(shù)為1.02 。 如果是 150×300圓柱體，所得抗壓強(qiáng)度值約等于標(biāo)準(zhǔn)立方體試件抗壓強(qiáng)度的 0.8。 2. 混凝土立方體抗壓強(qiáng)度與強(qiáng)度等級(jí) 混凝土立方體抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度或稱立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值系指按標(biāo)準(zhǔn)方法治作 和養(yǎng)護(hù)的邊長(zhǎng)為150mm的立方體試件，在 28d 齡期，用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的強(qiáng)度總 體分布中具有不低于 95% 的確保率

6、的抗壓強(qiáng)度值，以fcu,k 表示。 混凝土強(qiáng)度等級(jí)是按混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度來(lái)劃分的。 混凝土強(qiáng)度等級(jí) 采納符號(hào)C+立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值表示。一般混凝土劃分為以下強(qiáng)度等級(jí)：C7.5、 C10 、C15 、C20 、C25 、C30 、C35 、C40 、C45 、C50 、C55 及 C60 等12 個(gè)等級(jí)?；?凝土強(qiáng)度等級(jí)是混凝土結(jié)構(gòu)制定時(shí)強(qiáng)度計(jì)算取值的依據(jù)，同時(shí)也是混凝土施工中控制 工程質(zhì)量和工程驗(yàn)收時(shí)的重要依據(jù)。 C7.5C15用于墊層、基礎(chǔ)、地坪及受力不大的結(jié)構(gòu)； C15C25 用于一般混凝土結(jié)構(gòu)的梁、板、柱、樓梯及屋架等； C25C30 用于大跨度結(jié)構(gòu)、耐久性要求較高的結(jié)構(gòu)、預(yù)

7、制構(gòu)件等； C30 以上用于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、吊車梁及特種結(jié)構(gòu)等。 3. 混凝土的抗折強(qiáng)度 實(shí)際工程中常會(huì)出現(xiàn)混凝土在彎曲荷載的作用下發(fā)生斷裂破壞的現(xiàn)象，因此，在 進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)制定以及混凝土配合比制定時(shí)是以抗折強(qiáng)度作為強(qiáng)度指標(biāo)。 按 GBJ81-85 規(guī)定，測(cè)定混凝土的抗折強(qiáng)度應(yīng)采納標(biāo)準(zhǔn)試件，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù)150mm× 150mm× 600mm或 規(guī)定，測(cè)定混凝土的抗折強(qiáng)度應(yīng)采納 標(biāo)準(zhǔn)試件，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù) 28d 后，按三分點(diǎn)加荷方式測(cè)得其抗折強(qiáng)度，按下 式計(jì)算： 式中： fct 混凝土抗折強(qiáng)度，Mpa； P 破壞荷載， N； L 支座間距即跨度，mm； b

8、試件截面寬度，mm； h試件截面高度，mm； 當(dāng)采納100mm× 100mm× 400mm 非標(biāo)準(zhǔn)試件時(shí)，取得的抗折強(qiáng)度值應(yīng)乘以尺寸換 算系數(shù) 0.85 ，如為跨中單點(diǎn)加荷得到的抗折強(qiáng)度，按斷裂力學(xué)推導(dǎo)應(yīng)乘以換算系數(shù) 0.85 。 四、影響一般混凝土強(qiáng)度的因素 混凝土的強(qiáng)度決定于組成混凝土的砂漿、粗集料以及兩者之間界面過(guò)渡區(qū)的強(qiáng) 度。界面過(guò)渡區(qū)是混凝土中最薄弱的環(huán)節(jié)，破壞通常先發(fā)生在界面過(guò)渡區(qū)，使得砂漿 和粗集料的強(qiáng)度不能充分發(fā)揮。一方面過(guò)渡區(qū)的結(jié)合鍵弱；另一方面，水泥水化和凝 結(jié)時(shí)間的體積變化以及混凝土拌合時(shí)產(chǎn)生泌水和離析，使得界面過(guò)渡區(qū)非常薄弱。通 常認(rèn)為集料表面50

9、m 厚度的范圍內(nèi)為界面過(guò)渡區(qū)，過(guò)渡區(qū)的孔隙率高、滲透性強(qiáng)， 主要富集取向氫氧化鈣晶體和少量鈣礬石。當(dāng)水灰比超過(guò) 0.4 時(shí)，界面過(guò)渡區(qū)對(duì)混凝 土的影響特別顯著。在混凝土中摻入硅灰后，顆粒分布更加均勻?；w和集料之間的 結(jié)合力更強(qiáng)，混凝土的粘性改變使得界面過(guò)渡區(qū)的強(qiáng)度更高、厚度變薄。 一般混凝土受力破壞一般出現(xiàn)在集料和水泥石的分界面上，因?yàn)檫@些部位往往存 在孔隙、水隙和潛在裂縫等結(jié)構(gòu)缺陷，是混凝土中最薄弱的環(huán)節(jié)。這就是常見的黏結(jié) 面破壞的型式。另外，當(dāng)水泥石強(qiáng)度較低時(shí)，水泥石本身破壞也是常見的破壞型式。 在一般混凝土中，集料最先破壞的可能性小，因?yàn)榧蠌?qiáng)度常常大大超過(guò)水泥石和黏 結(jié)面的強(qiáng)度。所以

10、混凝土的強(qiáng)度主要決定于水泥石強(qiáng)度及其集料表面的粘結(jié)強(qiáng)度。而 水泥石強(qiáng)度及其與集料的粘結(jié)強(qiáng)度又與水泥強(qiáng)度等級(jí)、 水灰比及集料的性質(zhì)有密切關(guān) 系。此外，混凝土強(qiáng)度還與施工方法、養(yǎng)護(hù)條件、養(yǎng)護(hù)齡期等有關(guān)。 1. 水泥強(qiáng)度等級(jí)和水灰比 水泥是混凝土中的活性組分，其強(qiáng)度的大小直接影響著混凝土強(qiáng)度的凹凸。試驗(yàn) 說(shuō)明，在相同配合比的狀況下，所用水泥強(qiáng)度等級(jí)越高，混凝土的強(qiáng)度也越高；在水 泥品種、等級(jí)不變時(shí)，混凝土的強(qiáng)度主要決定于水灰比。在水泥強(qiáng)度等級(jí)相同的狀況 下，水灰比愈大，混凝土強(qiáng)度愈低；反之混凝土強(qiáng)度愈高。但必須指出，如果水灰比過(guò) 小，拌合物過(guò)于干硬， 在異地你的歌施工條件下， 無(wú)法確?；炷聊鼙怀浞?/p>

11、震搗密實(shí)， 混凝土中將出現(xiàn)較多的蜂窩、孔洞，反而導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度嚴(yán)重下降。 2. 粗集料與漿料比 混凝土試件在單項(xiàng)壓力荷載作用下，當(dāng)荷載達(dá)到極限荷載的 50%70% 時(shí)，在內(nèi) 部開始出現(xiàn)垂直裂縫。裂縫形成時(shí)的應(yīng)力大多取決于粗集料的性質(zhì)。光滑的卵石制成 的混凝土的開裂應(yīng)力較粗糙有棱角的碎石混凝土為低。 集料品種對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響又與水灰比有關(guān)。當(dāng)水灰比小于 0.4 ，用碎石制成 的混凝土強(qiáng)度較卵石的要高，隨著水灰比的增大，集料的影響減小。當(dāng)水灰比為 0.65 時(shí)，用碎石和卵石制成的混凝土沒(méi)有發(fā)現(xiàn)強(qiáng)度的差異。 混凝土中水泥漿的體積與集料體積之比，對(duì)混凝土的強(qiáng)度也有一定的影響，特別 是對(duì)高強(qiáng)度等級(jí)的混

12、凝土更為顯然。在水灰比相同的條件下，增加漿集比，即增加水 泥漿用量，可以獲得更大的流動(dòng)性， 從而使混凝土更易于成型密實(shí)，同水泥漿的增加， 也可以更有效的包裹集料顆粒，使集料可以通過(guò)硬化水泥漿層有效的傳遞荷載，因此 適當(dāng)增加漿集比可以通過(guò)混凝土的強(qiáng)度，但當(dāng)漿集比過(guò)大以后，由于水泥漿硬化過(guò)程 中產(chǎn)生的收縮，會(huì)形成微裂縫，反而會(huì)降低水泥混凝土的強(qiáng)度。 3. 養(yǎng)護(hù)溫度和濕度 混凝土所處的環(huán)境和濕度等都是影響混凝土強(qiáng)度的重要因素，它們都是通過(guò)水泥 水化過(guò)程產(chǎn)生的影響而其作用的。溫度是決定水泥水化作用速度快慢的重要條件，養(yǎng) 護(hù)溫度高，水泥水化速度快，混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)快。 混凝土的硬化，原因在于水泥的水化作用

13、。四周環(huán)境的溫度對(duì)水化作用進(jìn)行的速 度有顯著影響。但是急速的初期水化會(huì)導(dǎo)致水化物分布不均勻，水化物稠密程度低的 區(qū)域?qū)⒊蔀樗嗍械谋∪觞c(diǎn)，從而降低整體的強(qiáng)度；水化稠密程度高的區(qū)域，水化 物包裹在水泥粒子的四周，會(huì)妨礙水化反應(yīng)的持續(xù)進(jìn)行，對(duì)后期強(qiáng)度的發(fā)展不利。 四周環(huán)境的濕度是決定水泥能否正常水化作用的必要條件。澆筑后的混凝土所處 的環(huán)境濕度適當(dāng)，水泥水化便能順利進(jìn)行，使混凝土強(qiáng)度得到充分發(fā)展。 4. 齡期的影響 混凝土在正常養(yǎng)護(hù)條件下，其強(qiáng)度隨著齡期的增加而增長(zhǎng)。最初7 14 天內(nèi)，強(qiáng) 度增長(zhǎng)較快，28 天以后增長(zhǎng)緩慢。但只要具有一定的溫度和濕度條件，混凝土的強(qiáng)度 增長(zhǎng)可延續(xù)十年之久。 試驗(yàn)證實(shí)：由中等強(qiáng)度等級(jí)的一般水泥配制的混凝土，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下，混凝 土強(qiáng)度發(fā)展大致與齡期的對(duì)數(shù)成正比關(guān)系。齡期不小于 3 天 5. 提升混凝土強(qiáng)度和促進(jìn)強(qiáng)度發(fā)展的主要措施 采納高強(qiáng)度等級(jí)水泥或早強(qiáng)型水泥。 減小水灰比 摻加混凝土外加劑和摻合料 采納機(jī)械拌合和振搗 采納濕熱處理養(yǎng)護(hù)混凝土 五、抗壓強(qiáng)度試驗(yàn) 立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)按以下步驟進(jìn)行： 試件從養(yǎng)護(hù)室取出后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)將試件表面與上下承壓板面擦干 凈。然后將試件安放在試驗(yàn)機(jī)的下壓板上，試件的承壓面應(yīng)與成型時(shí)的頂面垂直，試 件的中心應(yīng)與試驗(yàn)機(jī)下壓板中心對(duì)準(zhǔn)。開動(dòng)試驗(yàn)機(jī)。當(dāng)上壓板與試件接近時(shí)，調(diào)整球 座，使接觸均衡。在試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)連續(xù)