2.1 力学性能

混凝土的力学性能是混凝土在外力作用下的变形规律，是决定混凝土质量的关键因素之一，对混凝土的温控裂缝起非常关键的作用，其主要包括：强度、弹性模量及泊松比、极限拉伸变形等。

（1）强度。水利水电工程中的混凝土配合比设计中，除要满足抗压强度外，还需满足抗拉强度等其他技术指标。混凝土的抗拉强度，根据试验方法的不同，分为轴心抗拉强度、劈裂抗拉强度和弯曲抗拉强度。

轴心抗拉强度与抗压强度的比值一般为1/8～1/12，不同的工程，不同的配合比，其比值有所不同。

根据《水工混凝土结构设计规范》（DL/T 5057—2009）中列出的混凝土强度标准值和设计值（见表2-1、表2-2），在没有试验资料时可以参考，但大型工程在开工之前，应由试验的确定值。硅酸盐水泥拌制的混凝土，其不同龄期混凝土的抗压强度见表2-3。

DL/T 5057—2009中，混凝土强度R和强度等级C之间的换算关系为：

式中 R——混凝土强度；

C——强度等级。

由式（2-1）可得出R与C的换算关系见表2-4。

表2-1 混凝土强度标准值表 单位：N/mm²

表2-2 混凝土强度设计值表 单位：N/mm²

注 计算现浇钢筋混凝土轴心受压和偏心受压构件时，如果截面长边或直径小于300mm，则表中的强度设计值应乘以系数0.8。

表2-3 不同龄期混凝土抗压强度表 单位：N/mm²

注 1.表中数值是在假设龄期28d的强度为1.0时的比值。

2.对于蒸汽养护的构件，不考虑抗压强度随龄期的增长。

3.表中数值未计入掺合料及外加剂的影响。

4.表中数值适用于C30及其以下的混凝土。

表2-4 R与C换算关系表

注 表中混凝土立方体抗压强度的变异系数取用全国28个大中型水利水电工程合格水平的混凝土立方全抗压强度的调查统计分析的结果。

（2）弹性模量及泊松比。弹性模量是指在材料弹性范围内，正应力和对应的正应变的比值，不同标号混凝土的弹性模量见表2-5；泊松比是指在材料的比例极限内，由均匀分布的纵向应力所引起的横向应变与相应的纵向应变之比的绝对值，现行规范中建议混凝土泊松比为1/6。

表2-5 混凝土弹性模量表单位：10⁴N/mm²

（3）极限拉伸变形。混凝土极限拉伸值是混凝土温控防裂的重要指标之一，一般工程均通过试验求得，在没有试验资料时可按混凝土的标号或抗拉强度估值，或者参考相似工程资料，但实际的混凝土极限拉伸值的要求，应根据不同的工程要求来确定，见表2-6及表2-7。

表2-6 混凝土标号与极限拉伸关系表

注 1.表中下限值见朱伯芳著《大体积混凝土温度应力与温度控制》，中国电力出版社，1999年。

2.表中上限值见《中国水力发电工程·施工卷》，中国电力出版社，2000年。

表2-7 坝体混凝土极限拉伸值表