第二章混凝土结构材料的物理力学性能第二章钢筋和混凝土的材料性能
2.1 混凝土的物理力学性能2.1 混凝土的物理力学性能2.1.1混凝土的组成结构通常把混凝土的结构分为三种类型：Ａ.微观结构：也即水泥石结构，包括水泥凝胶、晶体骨架、未水化完的水泥颗粒和凝胶孔组成。Ｂ.亚微观结构：即混凝土中的水泥砂浆结构。Ｃ.宏观结构：即砂浆和粗骨料两组分体系。注意：1.骨料的分布及骨料与基相之间在界面的结合强度是影响混凝土强度的重要因素；2.在荷载的作用下，微裂缝的扩展对混凝土的力学性能有着极为重要的影响。第二章钢筋和混凝土的材料性能
混凝土2.1.2单轴应力状态下的混凝土强度混凝土结构中，主要是利用它的抗压强度。因此抗压强度是混凝土力学性能中最主要和最基本的指标。混凝土的强度等级是用抗压强度来划分的
2.1 混凝土的物理力学性能（1）单向受力状态下混凝土的强度1）立方体抗压强度：边长为150mm的混凝土立方体试件，在标准条件下（温度为20±3℃，湿度≥90%）养护28天，用标准试验方法（加载速度0.15~0.3N/mm2/s，两端不涂润滑剂）测得的具有95%保证率的抗压强度，用符号C表示。《规范》根据强度范围，从C15~C80共划分为14个强度等级，级差为5N/mm2。2）轴心抗压强度按标准方法制作的150mm×l50mm×300mm的棱柱体试件，在温度为20土3℃和相对湿度为90％以上的条件下养护28d，用标准试验方法测得的具有95％保证率的抗压强度。对于同一混凝土，棱柱体抗压强度小于立方体抗压强度。考虑到实际结构构件制作、养护和受力情况，实际构件强度与试件强度之间存在差异，《规范》基于安全取偏低值，规定轴心抗压强度标准值和立方体抗压强度标准值的换算关系为：2.1 混凝土的物理力学性能kcuckfkkf,2188.0式中：k１为棱柱体强度与立方体强度之比，对不大于C50级的混凝土取0.76，对C80取0.82，其间按线性插值。k2为高强混凝土的脆性折减系数，对C40取1.0，对C80取0.87，中间按直线规律变化取值。0.88为考虑实际构件与试件混凝土强度之间的差异而取用的折减系数。kcuckfkkf,2188.0fcu,k立方体强度标准值即为混凝土强度等级fcu。2.1 混凝土的物理力学性能3）轴心抗拉强度混凝土的轴心抗拉强度可以采用直接轴心受拉的试验方法来测定，但由于试验比较困难，目前国内外主要采用圆柱体或立方体的劈裂试验来间接测试混凝土的轴心抗拉强度。2.1 混凝土的物理力学性能劈拉试验FaF拉压压22aFfsp第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土的物理力学性能《混凝土结构设计规范》规定轴心抗拉强度标准值与立方体抗压强度标准值的换算关系为：0.450.55,20.880.39511.645tkcukff混凝土轴心抗拉强度与立方体抗压强度的关系在平面应力状态下，当两方向应力均为压应力时，抗压强度相互提高，最大可增加27％，而当一方向为压应力，另一方向为拉应力时，强度相互降低。当压应力不太高时，其存在可提高混凝土的抗剪强度，拉应力的存在会降低混凝土的抗剪强度。剪应力的存在降低混凝土的抗压和抗拉强度。侧向压应力的存在可提高混凝土的抗压强度，关系为:式中——被约束混凝土的轴心抗压强度；——非约束混凝土的轴心抗压强度；——侧向约束压应力。侧向压应力的存在还可提高混凝土的延性。(4.57.0)ccclfffccfcflf（3）复合受力状态下混凝土的强度第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1.3复杂应力下混凝土的受力性能◆双轴应力状态实际结构中，混凝土很少处于单向受力状态。更多的是处于双向或三向受力状态。双向受压强度大于单向受压强度，最大受压强度发生在两个压应力之比为0.3 ~0.6之间，约(1.25~1.60 )fc。双轴受压状态下混凝土的应力-应变关系与单轴受压曲线相似，但峰值应变均超过单轴受压时的峰值应变。2.1 混凝土的物理力学性能第二章钢筋和混凝土的材料性能在一轴受压一轴受拉状态下，任意应力比情况下均不超过其相应单轴强度。并且抗压强度或抗拉强度均随另一方向拉应力或压应力的增加而减小。◆双轴应力状态
第二章
钢筋混凝土材料的
物理力学性能
建筑中常用钢材
分为四类 热轧钢筋
冷拉钢筋
钢丝
热处理钢筋 2.1 钢筋
2.1.1 钢筋的品种与级别
• 热轧钢筋按其强度由低到高分为HPB235、
HRB335、HRB400和RRB400
•冷拉钢筋和冷拔钢筋是通过对某些等级的热
轧钢筋进行冷加工而成，热处理钢筋是对
某些特定型号的热轧钢筋进行处理得到的。
光面钢筋 螺纹钢筋
月牙纹钢筋 人字纹钢筋
•钢丝是由热轧钢筋经冷拔而成，根据原材料
不同又分为冷拔低碳钢丝和碳素钢丝，钢丝
可刻痕(刻痕钢丝)和铰成钢绞线，故钢丝有：
冷拉低碳钢丝 φb
碳素钢丝 φs
刻痕钢丝 φk
钢绞线 φj
•热处理钢筋是对某些特定钢号的热轧钢筋进行
热处理得到的。
• 钢筋的－
曲线
l P
P A
AP
ll
2.1.2 钢筋的强度与变形
比例极限
屈服强度
极限强度
o
(N/mm2)
f
y f
t
e d
流幅
a b c
oa－弹性阶段
a－比例极限
b－屈服强度 cd－强化阶段 0.2%
0.2
(N/mm2)
o
d－极限强度
de －颈缩阶段
0.2－条件屈服强度
由力学性能不同分成：
软钢：有明显屈服台阶的钢筋(热轧钢筋、
冷拉钢筋)
硬钢：无明显屈服台阶的钢筋(钢丝、热
处理钢筋)
•钢筋力学性能指标：
对于有明显屈服台阶的软钢取屈服强度
f
y 作为强度设计依据。
对于无明显屈服台阶的硬钢取条件屈服
强度
0.2作为强度设计依据。 屈服强度、极限强度、伸长率、冷弯性能。
取相应于残余应变
= 0.2%时的应力
0.2作为
名义屈服点。常取
0.2=0.8 f
su。
伸长率：
%100
112
lll
冷弯性能：
弯心直径
冷弯角度
dldl
105
11015
…1－1
0.2的定义：
• 冷加工的方法：冷拉、冷拔、冷轧。
•冷加工的目的：改变钢材内部结构，提高
钢材强度，节约钢筋。
优选
1 / 13 防水工程施工技术要求及规定
防水工程是施工重要环节，防水工程施工技术要求及规定如下。
一、地下防水工程的一般要求
1.地下工程的防水等级分为四级。
2.地下防水工程必须由有相应资质的专业防水施工队伍进行施工，主要施工人员应持有建设行政主管部门或其指定单位颁发的执业书。
二、防水混凝土施工
1.用于防水混凝土的水泥采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥。石子最大粒径40mm，砂选中粗砂，不宜用海砂。
2.施工缝要求：高出底板表面不小于300的墙体上，拱墙结合的水平缝留在拱墙接缝线以下150-300处，施工缝离孔洞边缘不得小于300。
3.大体积防水混凝土宜选用水化热低和凝结时间长的水泥，宜掺人减水剂、缓凝剂等外加剂。炎热季节施工时，入模温度不应大于30℃。采取保温保湿养护，混凝土中心温度与表面温度的差值不应大于25℃表面温度与大气温度的差值不应大于20℃，养护时间不得少于14d。
三、水泥砂浆防水层施工
1.水泥砂浆防水层可用于地下工程主体结构的迎水面或背水面，不能用于受持续振动或温度高于80℃的地下工程防水。 优选
2 / 13 2.水泥砂浆应使用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或特种水泥。砂宜采用中砂。
3.水泥砂浆防水层不得在雨天、五级及以上大风中施工。冬期施工时气温不应低于5℃。夏季不宜在30℃以上或烈日照射下施工。
4.水泥砂浆防水层终凝后，应及时进行养护，养护温度不宜低于5℃，并应保持砂浆表面湿润，养护时间不得少于14d。
四、卷材防水层施工
1.铺贴卷材严禁在雨天、雪天、五级及以上大风中施工；冷粘法、自粘法施工的环境气温不宜低于5℃，热熔法、焊接法施工的环境气温不宜低于-10℃。
2.卷材防水层应铺设在混凝土结构的迎水面上。
3.结构底板垫层混凝土部位的卷材可采用空铺法或点粘法施工，侧墙及顶板采用满粘法施工。
4.铺贴双层卷材时，上下两层卷材不得相互垂直铺贴。
屋面保护层和隔离层设计
4.7.1 上人屋面保护层可采用块体材料、细石混凝土等材料，不上人屋面保护层可采用浅色涂料、铝箔、矿物粒料、水泥砂浆等材料。保护层材料的适用范围和技术要求应符合表4.7.1的规定。
4.7.2 采用块体材料做保护层时，宜设分格缝，其纵横间距不宜大于10m，分格缝宽度宜为20mm，并应用密封材料嵌填。
4.7.3 采用水泥砂浆做保护层时，表面应抹平压光，并应设表面分格缝，分格面积宜为1m2。
4.7.4 采用细石混凝土做保护层时，表面应抹平压光，并应设分格缝，其纵横间距不应大于6m，分格缝宽度宜为10mm～20mm，并应用密封材料嵌填。
4.7.5 采用淡色涂料做保护层时，应与防水层粘结牢固，厚薄应均匀，不得漏涂。
4.7.6 块体材料、水泥砂浆、细石混凝土保护层与女儿墙或山墙之间，应预留宽度为30mm的缝隙，缝内宜填塞聚苯乙烯泡沫塑料，并应用密封材料嵌填。
4.7.7 需经常维护的设施周围和屋面出入口至设施之间的人行道，应铺设块体材料或细石混凝土保护层。
4.7.8 块体材料、水泥砂浆、细石混凝土保护层与卷材、涂膜防水层之间，应设置隔离层。隔离层材料的适用范围和技术要求宜符合表4.7.8的规定。
4.5 卷材及涂膜防水层设计
4.5.1 本条对卷材及涂膜防水屋面不同的防水等级，提出了相应的防水做法。当防水等级为Ⅰ级时，设防要求为两道防水设防，可采用卷材防水层和卷材防水层、卷材防水层和涂膜防水层、复合防水层的防水做法；当防水等级为Ⅱ级时，设防要求为一道防水设防，可采用卷材防水层、涂膜防水层、复合防水层的防水做法。
4.5.2 本条对防水卷材的选择作出规定：
1 由于各种卷材的耐热度和柔性指标相差甚大，耐热度低的卷材在气温高的南方和坡度大的屋面上使用，就会发生流淌，而柔性差的卷材在北方低温地区使用就会变硬变脆。同时也要考虑使用条件，如防水层设置在保温层下面时，卷材对耐热度和柔性的要求就不那么高，而在高温车间则要选择耐热度高的卷材。
