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水泥复合土固化机理及力学性能的试验研究

周敏

水泥复合土固化机理及力学性能的试验研究基本信息

ISBN 9787517001317 页数 95
定价 19.00元 出版时间 2012-8

水泥复合土固化机理及力学性能的试验研究概述

《水泥复合土固化机理及力学性能的试验研究》是作者解国梁和贾尚华结合所做的试验研究和相关科研项目已取得的研究成果的基础上撰写而成的。本书共6章。各篇章分述的主要内容有:第1章绪论;第2章材料试验方案及方法;第3章石灰水泥土固化机理研究;第4章石灰水泥土无侧限抗压强度研究;第5章聚丙烯纤维硅粉水泥土固化机理及微观结构;第6章结论与展望。

《水泥复合土固化机理及力学性能的试验研究》可供土木、水利、交通等领域的科学研究人员、工程技术人员,及商等院校相关专业高年级本科生和研究生参考。

水泥复合土固化机理及力学性能的试验研究造价信息

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水泥复合土固化机理及力学性能的试验研究常见问题

钢筋力学性能和工艺性能试验内容是什么

筋力学性能试验内容:拉伸试验检测钢筋屈服强度、抗拉强度。钢筋工艺性能试验内容包括冷加工性能和可焊性:冷加工性能——即钢筋经过冷弯后,仅塑性变形而不破坏,说明冷加工性能好;可焊性能——即钢筋按标准要求...

请问钢筋力学性能试验有什么标准呢?

钢筋的机械性能通过试验来测定,测量钢筋质量标准的机械性能有屈服点、抗拉强度、伸长率冷弯性能等指标。每种钢筋都不一样,不能一概而论。最好是看看规

水泥复合砂浆性能怎样?

  水泥复合砂浆(CMMR)加固混凝土结构,是指对混凝土构   件进行表面处理后,铺设钢筋网,再粉抹或浇注高性能复合砂浆,使加固层与原构件共同工作,达到提高待加固混凝土构件的工作性...

H59的力学性能

抗拉强度 σb (MPa):≥500伸长率 δ10 (%):≥25注 :板材的拉伸力学性能试样尺寸:厚度0.5~15热处理规范:加工温度730~820℃;退火温度600~670℃。

新型钢构件如何进行力学分析及力学试验?

贴满应变片,加上荷载,实测应力分布。再结合有限元分析,应该足以说明新型钢构件的结构荷载分布情况了。实验无非就是检验一下这个钢构件的实际承载力嘛,加上相应的荷载,做破坏性实验即可。拉坏了,承载能力的值也...

粗骨料级配缺失对混凝土力学性能影响的试验研究

前言

良好的骨料级配,不仅能有效提高新拌混凝土的和易性与力学性能,而且可以有效改善硬化混凝土的徐变和收缩性能,提高其耐久性[1]。此外,好的集料级配颗粒间空隙少,总表面积小,可在较少用水量的条件下制备出密实性好的混凝土[2]。相关研究表明:增大粗粒骨料比例,混凝土强度就会降低;减少细骨料含量,混凝土强度则会提高[3]。骨料级配可以分为连续级配与间断级配,当粗子占石子总量70%时,堆积密度可以达到最大,混凝土强度也可以达到最大;当骨料颗粒级配不好时,混凝土中含有较多的砂浆,会降低混凝土内部的均匀性,混凝土整体的强度变异性较大,还会增加混凝土分层离析现象,从而降低混凝土整体强度[4][5]。长期以来,人们对混凝土的研究主要集中在矿物掺和料、外加剂及水泥水化上,对粗骨料的研究不够深入。富勒提出骨料的最大堆积密度曲线,即对各级配筛提出一定要求。法国莱特(R.Vallite)的实验研究表明:采用连续级配时,第一粒级(单粒级)孔隙率为45%,在适当的比例下加入连续第二粒级(双粒级),则孔隙率为40%,依次为35%、32%、31%、30%等;如采用间断级配,令两级之间的粒径比为8:1,第一孔隙率为45%,配入第二级时孔隙率为25%,依次为11%、6%、3%,采用2~3级间断级配,就可以达到最优的多级连续级配的孔隙率,而且最大一级粒级用量远大于连续级配[6],国标和行业标准都对混凝土连续级配各粒级用量作了相关规定。本文对连续级配粗骨料中级配缺失对混凝土力学性能的影响作了系列的试验研究,为优化粗骨料级配提供一定的参考。

1 原材料与试验方法

1.1 原材料

(1)水泥:选用广西台泥P·O 42.5水泥,其性能指标见表1。

(2)粉煤灰:选用深圳妈湾电厂Ⅱ级粉灰,其性能指标见表2。

(3)矿渣粉:选用河北唐山盾石S95级矿渣粉,其性能指标见表3。

(4)外加剂:选用中安徽四威RAWY101聚羧酸系外加剂,pH值5.6,含固量11.4%,减水率25.8%;氯离子含量0.04%。

(5)细骨料:东莞中砂,细度模数2 . 5,表观密度2600kg/m3,堆积密度1500kg/m3,紧密密度1650kg/m3,含泥量1.2%,泥块含量0.5%。

(6)粗骨料:选用惠州博罗业5mm~25mm碎石进行筛分和重配。

1.2 试验方法

碎石配制以Nijboer提出的骨料最佳级配模型为基础,按式(1)进行配置。

另据相关研究[7],对于混凝土而言,良好的颗粒级配应在最大密度级配曲线±7%的范围内(如图1所示)。超出此范围的级配组合将导致混凝土流动性变差,且会加大减水剂用量。

根据最佳级配曲线配制粗骨料基准连续级配G1,在G1基础上,相应缺失级配减去一半的骨料按各级配比例分配到其他各级配,配制出G2缺失一半4.75~9.0范围的碎石、G3缺失一半9.0~16 .0范围的碎石、G 4缺失一半 16.0~19.5范围的碎石、G5缺失一半19.5~26.5范围的碎石,具体各类型粗骨料的分计筛余及孔隙率见表4和表5。

本研究以常用系列混凝土C30、C35、C40、C45、C50、C55为基准,分别用G1、G2、G3、G4、G5碎石进行试配实验,检测级配缺失对混凝土力学性能的影响,各强度等级基准配合比见表6。

骨料级配缺失试验配合比与基准配合比一致。每个配合比成型100mm×100mm×100mm三联试模,并进行三次试拌试验,试块成型拆模后编号进行标养至相应龄期后进行强度检测,取其平均值进行试验分析。混凝土试块强度试验参照《混凝土强度检测评定标准》(GB/T 50107-2010)进行检测。

2 试验结果分析

不同强度等级及不同骨料级配缺失下试拌制得的混凝土,其和易性与强度检测结果见表7。

2.1 和易性

由表7可以看出,在粗骨料不同级配缺失条件下拌制的混凝土,其和易性有所差异,具体影响主要体现为:针对C30、C35、C40三种强度等级而言的混凝土,不同级配缺失条件下拌制的混凝土与基准连续级配条件下拌制的混凝土相比,其坍落度与扩展度都略有降低,原因可能是C30、C35、C40混凝土的浆体总量较少,而骨料级配的缺失产生后,骨料的总比表面积增加,混凝土体系的流变性能由过剩浆体层厚度控制[8],若体系中浆体体积较少,骨料表面的浆体厚度较小,骨料之间的相互摩擦力会随着比表面积的增大而导致屈服应力增加;C45强度等级的混凝土,不同级配缺失条件下拌制的混凝土,其和易性较基准连续级配条件下拌制的混凝土,其坍落度变化不大,扩展度有一定程度增加;而C50、C55强度等级的混凝土情况相似,除了G5实验组外,其他不同级配缺失条件下拌制的混凝土,其坍落度及扩展度均略高于基准连续级配条件下拌制的混凝土,主要原因可能是C45、C50、C55强度等级混凝土水胶比较小,浆体数量和粘度都比较大,能提供足够的过剩浆体层厚度,骨料级配缺失导致比表面积增加的影响降低,而骨料的孔隙率降低,填充空隙的浆体数量减少,对混凝土流动性影响更显著。

2.2 抗压强度

由表7可知,不同级配缺失对同一强度等级混凝土的影响程度不同。骨料级配缺失对不同强度等级混凝土的影响如图2所示。

由图2可以明显看出,粗骨料不同级配缺失对同一强度等级混凝土的力学性能存在不同的影响,既有提升强度的一面,也有降低强度的一面。其影响程度参考公司历年实验数据对比分析,C30、C35、C40、C45、C50、C55的基准连续级配标准差见表8。

级配缺失对同一强度等级混凝土力学性能的影响具体表现为以下几方面:对C30、C35两种强度等级的混凝土而言,随着缺失级配粗骨料粒径的增大,其抗压强度表现为先降低再增高,缺失G5级配能大幅提高C30强度;C40强度的混凝土随着缺失级配粗骨料粒径的增大,其抗压强度呈递减趋势;C45强度的混凝土基准连续级配的抗压强度均略高于级配缺失条件下拌制的混凝土强度;C50及C55强度等级的混凝土在级配缺失的条件下拌制的混凝土均能有效提高其抗压强度,不同骨料级配缺失对同一强度等级混凝土的影响程度见表9。

从表9可以看出,对C30而言,G2、G3、G 4级配缺失对混凝土力学性能强度影响在标准差范围内,可视为无影响;而G5级配的缺失对抗压强度的影响超出了标准差范围,即G5级配粗骨料缺失对提升C30强度影响较大,可能原因是C30强度等级混凝土水胶比为0.5,G5缺失20.0~25.0范围内碎石,其他各级配依然是最佳级配且减少大颗粒数量有助于改善混凝土界面过渡区;G2、G4及G5级配缺失对C35强度无影响,G3级配缺失将大幅降低C35强度,可能原因是10.0~16.0级配骨料在最佳级配中所占比例较大,缺失对于粗骨料连续性有较大的影响;G2级配缺失对C40强度无影响,而G3、G4和G5级配缺失都将大幅降低C40强度,且降低幅度依次愈来愈大,可能是因为G3、G4、G5的孔隙率都比较大,G3对C35、C40的影响原因可能一致,G4、G5对C40的影响原因是颗粒级配缺失后造成的粒子干涉,主要表现在骨料要达到最大密实度,前一级颗粒之间的空隙应该由次一级颗粒填充,填充空隙的颗粒粒径不得大于空隙的距离,否则大小颗粒之间会发生干涉现象[9];G 4级配缺失将降低C45抗压强度,G2、G3和G5对C45强度无影响,其影响原因与G4对C40的影响原因相同;对C50及C55强度等级的混凝土而言,粗骨料各粒径级配缺失对抗压强度基本无影响,原因是C50和C55胶材用量较大,能充分填充颗粒级配缺失造成的空隙。

结论

相对于连续级配的粗骨料而言,粗骨料级配缺失对不同强度等级混凝土的和易性及力学性能都有一定的影响,具体表现在:

(1)粗骨料级配缺失条件下拌制的混凝土,C30、C35及C40的坍落度与扩展度较基准连续级配低,C45基本无影响,而C50及C55的坍落度与扩展度却略有增大;

(2)缺失4.75mm~9.5mm的粗骨料拌制的混凝土,C30~C50的强度都略微有所降低,C35强度降低幅度最大,降低6.3%;

(3)缺失9.5mm~16mm的粗骨料级配,C40及C35强度都降低7.5%左右,但C50的强度却能提高3.9%;

(4)缺失16mm~19mm的粗骨料级配,对C40和C45的强度影响较大,C40强度降低10.3%,C55强度却提高8.0%;

(5)缺失19mm~26.5mm的粗骨料级配,C40强度降低10.7%,C30强度却提高6.2%。

参考文献:

[1] 王立久,刘莎,董晶亮.粗骨料对混凝土性能的影响[J].建材技术与应用,2012(10):9-11

[2] 王恒,曲俐俐.骨料级配优化在预拌混凝土生产中的应用[J].中国港湾建设,2013,10(5):37-39

[3] 石建光,许岳周,叶志明. 骨料级配对混凝土性能影响的细观分析[J].工程力学,2009,4(4):134-137

[4] 张小利.水泥混凝土骨料级配对混凝土强度的影响[J].科技风,2013(2):162-163

[5] 彭浩,宋少民.预拌混凝土配合比设计中骨料级配的优化方法研究[J].商品混凝土,2014(4):28-30

[6] 文梓芸,钱春香.混凝土工程与技术[ M ] .武汉理工大学出版社,2014,12:36-48

[7]Lisa Durbin, Concrete Aggregate OPTimization[J ].ConcreteInternational,1990,12(6):33-39

[8] 龙广成,谢友军.自密实混凝土[M].科学出版社,2013,6:72-73

[9] 陈忠达,袁万杰,郑东启.级配理论应用研究[J].重庆交通学院学报,2005,8(4)44-48

(来源:《混凝土世界》2015.09)

钢的力学性能解析

按标准制备的拉力试样,安装在拉力试验机的夹头内,对试样缓慢施加单轴向拉伸应力,直至试样被拉断为止的试验称作拉力试验。

7.1.1强度

金属材料在外力作用下,抵抗变形和断裂的能力叫强度。强度指标包括:比例极限、弹性极限、屈服强度、抗拉强度等。

7.1.2比例极限

对金属施加拉力,金属存在着力与变形成直线比例的阶段,而这个阶段的最大极限负荷Pp除以试样的原横截面积即为比例极限,用 σ P表示。

7.1.3弹性极限

金属受外力作用发生了变形,外力去掉后,能完全恢复原来的形状,这种变形称为弹性变形。金属能保持弹性变形的最大应力称为 弹性极限,用σe表示。

7.1.4抗拉强度

试样拉伸时,在拉断前所承受的最大负荷除以原横截面积所得的应力,称作抗拉强度,用σb表示。当材料所受的外应力大于其抗拉 强度时,将会发生断裂。因此σb越高,则表示它能承受愈大的外应力而不致于断裂。

国外标准的结构钢常按抗拉强度来分类,如SS400,其中400即表示σb的最小值为400MPa超高强度钢是指σb≥1373 Mpa的钢。

7.1.5屈强比

屈强比即屈服强度与抗拉强度之比值(σS/σb)。屈服比值越高,则该材料的强度愈高,屈强比值愈低则塑性愈佳,冲压成形性愈好。如深冲钢板的屈强比值为≤0.65.

弹簧钢一般均在弹性极限范围内服役,受载荷时不允许产生塑性变形,因此要求弹簧钢经淬火回火后具有尽可能高的弹性极限和 屈强比值(σS/σb≥0.90)此外疲劳寿命与抗拉强度及表面质量往往有很大关连。

7.1.6塑性

金属材料在受力破坏前可以经受永久变形的性能称为塑性。塑性指标通常伸长率和断面收缩率表示。伸长率与断面收缩率越高,则塑性越好。

电力安全工器具力学性能试验机仪器性能

1、项目齐全。可进行安全带脚扣、竹(木)梯、升降板、安全帽等所有电力安全工器具的力学性能测试

2、可自行设定参数做其它软、硬材质的力学性能试验。

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7、本机拉、压力测试,能动态的显示拉、压力的受力曲线,并具有打印功能。

混凝土搅拌桩规范?以下中达咨询带来关于混凝土搅拌桩规范的知识,相关内容仅供以参考。

一、混凝土搅拌桩的施工工艺流程及质量控制

混凝土搅拌桩是利用水泥作为固化剂的主剂,通过特制的深层搅拌机械在地基深部就地将软土和固化剂强制拌和,使软土硬结而提高地基强度。这种方法适用于处理处理淤泥、淤泥质土、泥炭土和粉土土,处理效果显著,处理后可很快投入使用。

1、施工准备

搅拌桩施工场地应事先平整,清除桩位处地上、地下一切障碍(包括大块石、树根和生活垃圾等)。场地低洼时应回填粘土,不得回填杂土。

混凝土搅拌桩应采用合格的R325级普通硅酸盐袋装水泥以便于计量。使用前,承包人应将水泥的样品送中心试验室或监理工程师指定的试验室检验。 混凝土搅拌桩施工机械应配备电脑记录仪及打印设备,以便了解和控制水泥浆用量及喷浆均匀程度。监理工程师每天收集电脑记录一次。

混凝土搅拌桩施工机械必须具备良好及稳定的性能,所有钻机开钻之前应由监理工程师和项目经理部组织检查验收合格后方可开钻。

2、严格控制水泥等材料质量

按照设计要求选用水泥的品种标号,并采取防潮、防雨淋措施,坚持先进库的水泥先用,后进库的水泥后用,避免水泥因放置时间长使标号降低。

3、加强管理工作

制定具体的施工管理措施和适用的施工方法,对施工人员进行技术培训、技术交底、使作业人员心中有数。

指派技术水平高、精通地基加固知识的技术人员作技术指导或现场负责,使施工全过程处于规范化、规程化控制状态。

配备完整的制桩设备,具有可靠性和配套性机械,满足设计要求。

电脑自动记录仪要定时检校,保证其完好性。

4、确保加固桩体强度和均匀性。

施工时派人做好成桩记录,详细记录每根桩的位置、编号、喷浆量及喷浆深度复搅深度等,发现问题及时纠正或采取补救措施。

成桩过程派专人监视发送设备,避免输浆管道发生堵塞。

严格按要求控制喷浆量和提升速度,以保证桩体内每一深度均得到充分拌合。

为保证成桩直径及搅拌均匀性程度,对使用的钻头定期复核检查,对直径磨耗过大的钻头进行维修和更换。

5、加固效果检查

在桩的不同部位切取试块,送至试验室分割成与室内试块相同尺寸的试件,比较相同龄期室内外试块强度。

做复合地基荷载试验,实测加固后的复合地基是否符合设计要求。

混凝土搅拌桩在建筑工程软基处理的应用

二、混凝土搅拌桩的类型

混凝土搅拌桩是一种应用较广泛的地基加固方法,根据水泥水化的化学机理,其施工工艺主要有两种:一种称为,先在地面把水泥制成水泥浆,然后送至地下与地基土搅和,待其固化后,使地基土的物理力学性能得到加强;另一种,采用压缩空气把干燥,松散状态的水泥粉直接送入地下与地基土拌和,利用地基土中的孔隙水进行水化反应后,再行固结,达到改良地基的目的。目前我国混凝土搅拌桩施工较多采用"喷浆"工艺。

三、施工控制

1、混凝土搅拌桩开钻之前,应用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象,待水排尽后方可下钻。

2、为保证混凝土搅拌桩桩体垂直度满足规范要求,在主机上悬挂一吊锤,通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制。

3、对每根成型的搅拌桩质量检查重点是水泥用量、水泥浆拌制的罐数、压浆过程中是否有断浆现象、喷浆搅拌提升时间以及复搅次数。

4、为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到设计要求,每台机械均应配备电脑记录仪。同时现场应配备水泥浆比重测定仪,以备监理工程师和项目经理部质检人员随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。

5、水泥搅拌配合比:水灰比045~050、水泥掺量12%、每米掺灰量4625kg、高效减水剂05%。

6、混凝土搅拌桩施工采用二喷四搅工艺。

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