(二)混凝土材料的力学性能
1．混凝土强度标准值
(1)正方体抗压强度fcu,k
混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值确定，立方体抗压强度标准值是混凝土各种力学指标的基本代表值。
混凝土的立方体抗压强度是根据边长为150mm的立方体试件，用标准方法制作和养护(即温度为20±3°C、相对湿度≥90％以上)，经28d龄期，用标准试验方法(加荷速度为每秒0．2～0．3N／mm2)进行抗压试验，测得的具有95％保证率的抗压强度极限值。
我国《混凝土结构设计规范》 (GB 50010---2002) (本节中以下简称《混凝土规范》规定，将混凝土的强度等级分为14级：C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80。符号中C表示混凝土，C后面的数字表示立方体抗压强度标准值，单位为N／㎜2。 I
混凝土的立方体抗压强度与下列因素有关：
1)试件表面不涂油的强度大于涂油的强度；
2)加荷时试件的龄期越早，强度越低；
3)试件的尺寸越小，强度越高，这种现象称为尺寸效应。
(2)轴心抗压强度标准值fck
轴心抗压强度fck亦称为棱柱体抗压强度。设计中通常采用的构件并不是立方体构依而是长度往往大于边长。根据实验结果，随着长度的增加，抗压强度亦随之降低，但当长宽比大干—定数值后，抗压强度值即趋于定值，试验中取长宽比大于3的正方形棱柱体作为试块，
应该注意，在新的《混凝土规范》(GB 50010—2002)中，将原规范(GBJ10—89)中的弯曲抗压强度fcmk、fcm取消。
(3)抗拉强度标准值ftk
混凝土抗拉强度取棱柱体100㎜X100㎜X 500㎜的试件，沿试块轴线两端预埋埋钢筋（其直径应保证试件受拉破坏时钢筋不被拉断，锚固长度应保证破坏时钢筋不被拔出)，通对钢筋施加拉力使试件受拉，试件破坏时的平均拉应力即为轴心抗拉强度ft。
混凝土的抗拉强度取决于水泥石(在凝结硬化过程中，水泥和水形成水泥石)的强度和水泥石与骨料间的粘结强度。采用增加水泥用量减少水灰比以及采用表面粗糙的骨料，可提高混凝土的抗拉强度。
混凝土的抗拉强度很低，大约只相当于立方体抗压强度的0．05～0．1倍。
以上混凝土轴心抗压强度标准值及抗拉强度标准值均可通过立方体抗压强度求得。
轴心抗压强度标准值与立方体抗压强度标准值按下式确定：
考虑到结构中混凝土强度与试件混凝土强度之间的差异，根据以往的经验，并结合试验数据分析，以及参考其他国家的有关规定，对试件混凝土强度修正系数取为0．88。
抗拉强度标准值与立方体抗压强度标准值按下式确定：
式中 δ——混凝土立方体强度变异系数，按表1l—21确定。
2．混凝土强度的设计值
将强度标准值除以材料分项系数即为强度设计值。混凝土的材料分项系数γc的取值是根据可靠度分析和工程经验校准法确定的。
《混凝土规范》规定，混凝土的材料分项系数γc＝1．4。《混凝土规范》表4．1．3列出了混凝土各种不同强度等级的强度标准值，表4．1．4列出了各种不同强度等级的强度设计值。
3．混凝土的变形
混凝土的变形分为两类。一类是在荷载作用下的受力变形，如单调短期加荷、多次重复加荷以及荷载在长期作用下的变形。另一类与受力无关，称为体积变形，如混凝土的收缩、膨胀以及由于温度变化所产生的变形。
(1)混凝土的变形模量
图11-29表示混凝土棱柱体受压试验的应力—应变曲线。从图中可见，混凝土棱柱体受荷后，应力σc和应变εc之间不存在完全的线性关系，因此虎克定律不适用。
在计算钢筋混凝土构件变形、预应力混凝土截面预压应力以及超静定结构内力时，都须引入混凝土的弹性模量。
从图11-29中，混凝土应力-应变曲线上任一点A处应力和应变分别为σc和εc，εc可分解为弹性应变εce和塑性应变εcp两部分，即εc=εce+εcp。从应力-应变曲线的原点O作曲线的切线，该切线的正切称为混凝土的原点弹性模量，也称为混凝土的弹性模量，用Ec表示，它反映了混凝土的应力与其弹性应变的关系，即：
在应力—应变曲线上任—点A处作切线， 该切线与横坐标轴的夹角的正切(或其应力增量与应变增量的比值)称为相应于该点应力的切线模量E’c：
从图11—29中可看出，随着混凝土应力的增加，混凝土塑性变形发展，故混凝土的割线模量和切线模量均为变值。
