实验二、普通混凝土抗压强度检测

由于混凝土结构物主要是用来承受荷载，所以强度是混凝土的最重要性能指标，同时强度还和混凝土的其他性能存在密切联系。在钢筋混凝土结构中，混凝土主要是承受压力。检验混凝土的抗压强度简单易行，故用混凝土的抗压强度作为划分混凝土标号的标准，并作为结构设计计算的主要依据。混凝土抗压强度有多种检验方法，目前我国采用立方体抗压强度作为检验混凝土强度的标准方法。

一、实验目的

掌握混凝土立方体试件制作和强度测试方法；

掌握混凝土强度的计算方法。

二、实验仪器及设备

1．压力实验机：实验机的精度(示值的相对误差)至少应为±2％，其量程应能使试件的预期破坏荷载不小于全量程的20％，也不大于全量程的80％。

2．振动台：振动频率为(50±3)Hz，空载振幅约为(0.5±0.1)mm。

3．试模：试模由铸铁或钢制成，应具有足够的刚度并拆装方便。试模内表面应机械加工，其不平度应为100mm不超过0.05mm，组装后各相邻面不垂直度应不超过±0.5o。

4．捣棒、小铁铲、金属直尺、抹刀等。

三、实验步骤

1．试件的制作

立方体抗压强度实验以同时制作同时养护同一龄期的三个试件为一组进行，每组试件所用的混凝土拌和物应由同一次拌合成的拌和物中取出，取样后应立即制作试件。

试件尺寸按骨料最大粒径由表7—11选用。制作前应将试模涂上一层脱模剂。

坍落度不大于70mm的混凝土宜用振动台振实。将拌和物一次装入试模，装料时应用抹刀沿试模内壁略加插捣并使混凝土拌和物高出试模上口。振动时应防止试模在振动台上自由跳动。振动至拌和物表面出现水泥浆为止，记录振动时间。振动结束时刮去多余的混凝土，并用抹刀抹平。

坍落度大于70mm的混凝土宜用捣棒人工捣实。将拌和物分两次装入试模，每次厚度大致相等。插捣时应按螺旋方向从边缘向中心均匀进行。插捣底层时，捣棒应达到试模底面，插捣—上层时，捣棒应穿入下层深度20～30mm。插捣时捣棒应保持垂直，不得倾斜。同时用抹刀沿试模内壁略加插捣并使混凝土拌和物高出试模上口。每层的插捣次数应根据试件的截面而定，一般每次100cm2截面积不应少于12次，见表7—11。插捣完毕后，刮去多余的混凝土，并用抹刀抹平。

表7-11  不同骨料最大粒径选用的试件尺寸，插捣次数及抗压强度换算系数

采用标准养护的试件成型后，应用湿布覆盖表面，以防止水分蒸发，并应在温度为(20  ±5)℃的情况下静止24～48h，然后编号拆模。

拆模后的试件应立即放在温度为(20±3)℃，湿度为90％以上的标准养护室中养护。在标准养护室内试件应放在架上，彼此间隔为主0～20mm，并应避免用水直接冲淋试件。

无标准养护室时，混凝土试件可在在温度为(20±3)℃的不流动水中养护，水的pH值不应小于7。

同条件自然养护的试件成型后应覆盖表面。试件的拆模时间可与实际构件的拆模时  间相同，拆模后，试件仍需保持同条件养护。

3．抗压强度实验  

试件自养护地点取出后，应尽快进行实验，以免试件内部的温度发生显著变化。先将  试件擦干净，测量尺寸(精确至1mm)，据此计算试件的承压面积，并检查其外观。如实测尺寸与公称尺寸之差不超过1mm，可按公称尺寸计算承压面积。

试件承压面的不平度应为每100mm不超过0.05mm，承压面与相邻面的不垂直度不应超过±1o。将试件安放在下承压板上，试件的承压面与成型时的顶面垂直，试件的中心应与实验机的下压板中心对准。开动实验机，当上压板与试件接近时，调整球座，使接触均衡。

混凝土抗压强度实验应连续均匀加荷，加荷速度应为：混凝土强度等级低于C30时，取0.3—0.5Mpa/s；混凝土强度等级高于或等于C30时，取0.5～0.8Mpa/s。当试件接近破坏而开始变形时，停止调整实验机油门，直至试件破坏。记录破坏荷载。

四、实验分析

1、立方体抗压强度实验以同时制作同时养护同一龄期的三个试件为一组进行，每组试件所用的混凝土拌和物应由同一次拌合成的拌和物中取出，取样后应立即制作试件。

2、无标准养护室时，混凝土试件可在在温度为(20±3)℃的不流动水中养护，水的pH值不应小于7。

3、加压过程中加荷速度要控制均匀。

4、混凝土抗压强度是以150mm×l50mm×l50mm试件为标准，其他尺寸的实验结果，均应换算成标准强度，换算时乘以换算系数。

五、实验记录

  混凝土立方体试件抗压强度FCC应按下式计算(精确至0.1 MPa)

Fcc=P／A

式中 P——破坏荷载，N；

     A——受压面积，mm2；

以三个试件的算术平均值作为该组试件的抗压强度，如三个测定值的最大值和最小值中有一个与中间值的差超过中间值的15％时，则把最大及最小值一并舍去，取中间值作为该组试件的抗压强度。如两个测定值与中间值的差超过中间值的15％时，则该组试件的实验结果无效。