对于同一混凝土,棱柱体轴心抗压强度为何小于立方体抗压强度?

题目

对于同一混凝土,棱柱体轴心抗压强度为何小于立方体抗压强度?
150mm×150mm×450mm的棱柱体试件和150mm×150mm×150mm的立方体试件相比较.

答案

当混凝土均匀受压时,它在即将破坏之前所能承受的最大压应力即为其极限抗压强度简称抗压强度.在我国土建工程中一直采用立方体试块在压力机上加压到破坏时所测得的抗压强度作为检验混凝土强度的标准.为了排除不同的养护环境,实验条件和试块尺寸对立方体抗压强度的影响,我国规范规定用边长15cm的标准立方体试块在标准条件下养护28天后在压力机上加压到破坏时所测得的最大平均压应力作为混凝土的立方强度.用相同混凝土制作截面尺寸相同但高度不同的试块测定混凝土的抗压强度,实验表明试块的高宽比越大所测得的抗压强度越低.但高宽比超过3以后抗压强度的降低幅度就不大了.因为混凝土的破坏是与内部微裂缝发展密切相关的,只要能对混凝土的横向变形给以约束,使其内部微裂缝不能自由发展,就会在一定程度上提高混凝土的抗压强度.用不同的高宽比试块所做的各组试验中试块的自然表面都是与压力机上下两块承压钢板直接接触.承压钢板通过界面上的摩擦力对混凝土试块横向变形形成约束.离开承压钢板越远试块混凝土所受约束就越小.在立方体试块中由于试块高度较小,这种水平约束影响可一直达到试块高度的中部.正是由于这种水平约束的存在使立方体试块混凝土的强度有所提高.当试块高宽比增大后,上下两个端面上摩擦力约束影响已达不到试块高度的中部,使中部混凝土处在横向自由变形状态,而且高宽比越大中部横向自由变形区域也就越大,因此测得的强度就将逐步有所降低.