抗压试验范文

抗压试验范文（精选9篇）

抗压试验 第1篇

山西作为一个产煤大省, 政府已将粉煤灰的综合利用列为山西节能减排的一项重要目标。而将粉煤灰大量的应用于建筑材料生产及建筑工程是提高粉煤灰综合利用率的最优途径。在山西省省委省政府以煤为基、科技创新政策的引领下, 这种利用废料生产的具有保温节能功能的墙体材料将会越来越受到建筑业的重视, 得到更快的发展。然而, 240 mm厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块墙仅能满足寒冷地区9层及以上建筑的外墙传热系数限值, 300 mm厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块墙能够满足寒冷地区4层及以上建筑及严寒地区9层及以上建筑的外墙传热系数限值, 370 mm厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块墙能够满足寒冷地区及严寒地区4层及以上建筑的传热系数限值。

山西地区的蒸压粉煤灰加气混凝土砌块填充墙还不能满足山西省建筑保温节能65%目标对墙体传热系数的要求。鉴于此, 参考复合保温砌块的做法, 可将蒸压粉煤灰加气混凝土砌块与聚苯板复合为既能满足保温节能要求, 又能满足墙体要求的新型复合砌块。这种复合砌块具有轻质、保温隔热、吸音隔声等优点, 复合方式为两块加气混凝土砌块中间加一块聚苯板, 由于材料结构形式发生变化, 所以其强度能否满足要求是推广使用的关键环节, 本文通过试验测出蒸压粉煤灰加气混凝土复合砌块抗压强度, 为此节能材料的推广使用提供依据。

1 复合砌块的组成

蒸压粉煤灰加气混凝土复合砌块制品如图1所示, 由以下四部分组成:1) B06级蒸压粉煤灰加气混凝土砌块, 即复合砌块的内叶块;2) B07级蒸压粉煤灰加气混凝土砌块, 即复合砌块的外叶块;3) 聚苯板;4) 聚合物粘结砂浆。

1.1 B06级蒸压粉煤灰加气混凝土砌块

蒸压粉煤灰加气混凝土复合砌块中的内叶块, 即B06级蒸压粉煤灰加气混凝土砌块, 采用加气混凝土生产厂家生产的砌块, 其基本物理力学性能见表1, 满足GB 11968-2006蒸压加气混凝土砌块规定的要求。

1.2 B07级蒸压粉煤灰加气混凝土砌块

为保证蒸压粉煤灰加气混凝土复合砌块外叶块的强度, 该复合砌块的外叶块, 即B07级蒸压粉煤灰加气混凝土砌块, 为特别配制而成。制品出釜后, 对其基本物理力学性能进行检验, 检验结果见表2, 满足GB 11968-2006蒸压加气混凝土砌块规定的要求。

1.3 聚苯板

聚苯板全称为聚苯乙烯泡沫板 (也称为EPS板) , 是指由含有液体发泡剂的聚苯乙烯颗粒, 经过加热预发泡后在模具中加热成型的建筑材料。聚苯板在蒸压粉煤灰加气混凝土复合砌块中的主要作用就是降低复合砌块的导热系数, 从而提高复合砌块填充墙的保温隔热性能。

1.4 聚合物粘结砂浆

蒸压粉煤灰加气混凝土复合砌块中使用的是保温板专用的聚合物粘结砂浆, 这种砂浆具有环保、抗裂、防霉、耐水的优点, 并且粘结性能良好。

2 试件制备

1) 试验准备。

YE-2000D型压力试验机;水平尺。

2) 试件数量。

本试验试件尺寸为长×宽×厚:300 mm×250 mm×250 mm, 共制作1组3个试件。试件的受力面尺寸为长×厚:300 mm×250 mm。其中加气混凝土砌块尺寸为:300 mm×150 mm×250 mm, 300 mm×50 mm×250 mm;聚苯板的尺寸为:300 mm×50 mm×250 mm。连接方式为胶粘。

3) 试件制作。

复合砌块厚度选择250 mm及300 mm, 聚苯板厚度选择50 mm。为保证其满足复合砌块要求, 护壁材料的强度等级高于受力主体结构材料的强度等级为优。经计算, 得出复合砌块墙体传热系数见表3。

由表3可知, 不同强度等级蒸压粉煤灰加气混凝土砌块复合而成的复合砌块, 250 mm和300 mm厚复合砌块墙可满足严寒地区4层及以上建筑及寒冷地区建筑外墙传热系数限值的要求。

由上, 选择的蒸压粉煤灰加气混凝土复合砌块的组合方式为:150 mm厚B06级蒸压粉煤灰加气混凝土砌块+50 mm厚聚苯板+50 mm厚B07级蒸压粉煤灰加气混凝土砌块, 如图2所示。

依据GB/T 29060-2012复合保温砖与复合保温砌块的规定, 在试件的上下表面涂抹5 mm的水泥砂浆, 来保证试件表面平整度, 同时使用水平尺精准测量, 保证试件在压力机上均匀受力, 如图3所示。

3 试验步骤及现象

试验步骤:

1) 检查机器的运行情况及平行板上有无杂粒, 排除机器影响因素;

2) 在试件上下受压面放置厚度不小于5 mm的平整钢板。并将试件轻放到压力试验机下平行板中间位置;

3) 开动压力试验机, 加载速度调整为5 k N/s, 加载形式为均匀连续加荷;

4) 试件破坏后停止加载, 观察试件破坏状态并记录破坏荷载;

5) 关闭压力试验机。

试验现象:

复合砌块在受压过程中, 随着荷载压力的增加, 内叶块首先出现微小裂缝, 微小裂缝竖向延伸, 当裂缝贯通砌块上下表面时, 内叶块破坏, 此时砌块破坏。在加载过程中, 外叶块出现向外折的趋势, 当裂缝贯通时, 外叶块可能发生受压破坏或向外折断, 如图4所示。

4 试验结果与评定

试验结果以3个试件抗压强度的算术平均值和单块最小值来表示。每个试件的抗压强度按式 (1) 计算, 精确到0.01 MPa。

其中, fcc为试件的抗压强度, MPa;p1为破坏荷载, N;A1为试件受压面积, mm2。

试件的抗压强度值见表4。

MPa

5 结语

GB/T 29060-2012复合保温砖与复合保温砌块规定:用于非承重填充墙的砌块抗压强度不应低于2.5 MPa。根据上文我们得出的结果是:蒸压粉煤灰加气混凝土复合砌块的抗压强度平均值为3.82 MPa, 最小值为3.75 MPa, 均高于规范的规定值, 此复合砌块可以作为非承重填充墙的材料来使用。

摘要：对蒸压粉煤灰加气混凝土复合砌块抗压强度进行了试验, 介绍了试验所用材料及步骤, 通过试验得出蒸压粉煤灰加气混凝土复合砌块沿块体厚度方向连接强度和复合砌块抗压强度等性能指标均能够满足相关规定。

关键词：复合砌块,抗压强度,聚苯板,节能

参考文献

[1]蔡锦华.加气混凝土外墙外保温技术实践——融侨锦江G区华府外墙外保温设计[J].福建建筑, 2011 (3) :47-50.

[2]邹海江, 贾宝书.蒸压加气混凝土砌块复合保温外墙性能与构造[J].建筑技术, 2009, 40 (1) :67-69.

[3]郭鹏, 冯敏.聚苯乙烯泡沫加气混凝土保温砌块的性能研究[J].新型建筑材料, 2011 (1) :41-42.

抗压试验 第2篇

关键词：建筑工程；静载检测；单桩竖向极限承载力

一、工程概况

某禅城以西工程，工程采用旋挖钻孔灌注桩，桩型为摩擦端承型桩，桩端持力层为微风化泥（砂）岩，fr=15.0Mpa。基坑开挖深度为9.5米，基坑支护结构选用放坡+加筋水泥土桩锚支护。该工程场地地质条件较为复杂，淤泥跟淤泥质土分布较广且厚度可超过10m，局部区域可超过20m，在开挖至底板底标高后，仍然有超过10m厚度的情况存在。在施工过程中，地下室基坑已经全部开挖至底板底时遭遇季节性台风，在超过100mm的日累积降水量后，基坑支护出现局部位移、开裂，部分基桩发生较为严重的偏位现象。经工程建设各方会议讨论，其原因是因施工偏差与基坑支护出现反涌两方面的原因，需抽取3条偏位较为严重的桩进行单桩竖向抗压静载试验，以验证偏位桩的实际单桩承载力，试验桩规格与最大试验荷载分别为：（1）2#桩，桩径（mm）Φ1200，最大试验荷载20000kN，（2）5#桩，桩径（mm）Φ1200，最大试验荷载20000kN，（3）3#桩，桩径（mm）Φ1000，最大试验荷载10000kN。

二、试验场地设置

试验采用压重平台反力装置。由于检测吨位较大而现场有基坑支护出现位移，基坑内淤泥层厚等特殊情况，静载试验前首先对基坑支护进行了砖渣反压，以阻止其继续变形。紧接着对以试验桩为中心周围地基土以及桩头进行处理。在以桩为中心15×15的地面进行换填，规格为底部500mm厚砖渣和块石，分层压实后在其上设置一块500mm厚钢筋砼板，完成后按有关要求设置钢筋混凝土桩帽。在钢筋砼板和桩帽达到强度要求后进行压重平台堆载，将不小于最大试验荷载的1.2倍荷重在试验开始前一次性加上平台。

本次试验采用油压千斤顶分级加载，位移和压力观测仪器采用JCQ-503B静力载荷测试仪，试验方法采用快速维持荷载法。为安全起见，试验开始后对压重平台支墩四个边角位置进行沉降观测，以防不均沉降引起的安全隐患以及对试验验结果的判断。

三、试验数据和分析

试验数据如下；第1条桩5#

试验桩号：5#桩长：26.86m桩径：1200mm偏位：570mm

荷载（kN）040008000100001200014000160001800020000

本级沉降（mm）0.000.660.450.390.410.400.432.452.63

累计沉降（mm）0.000.661.111.501.912.312.745.197.82

从数据上分析，5#桩加载到16000kN（第八级）时总沉降量为2.74mm，沉降量较小，加载到18000kN（第九级）时总沉降量为5.19mm，荷载稳定，沉降量稍微增大，本级沉降2.45mm，超过上级16000kN（第八级）时沉降0.43mm的5倍，且Q-s曲线稍微出现陡降的情况；但沉降量没有超过40mm，且荷载稳定沉降收敛，可以继续往下加载。往下一级，当加载到最大试验荷载20000kN（第十级）时，桩顶沉降速率达到收敛标准，总沉降为7.82mm，本级沉降2.63mm，荷载压力能够稳定。

从曲线上分析，该曲线与典型的陡降型Q-s曲线有所不同，在典型的Q-s曲线中，曲线在某及荷载作用下出现陡降沉降量位移突然增大时，桩顶位移量一般较大（Q-s曲线有明显拐点，总沉降量超过40mm，甚至60mm），并且位移不能收敛。荷载不能稳定（继续加压，沉降继续增大，荷载无法维持当前荷载值），属于边加载，边下沉，且荷载压力反而下降并有可能降至很低的情况。

所以，该曲线应该按s=0.05d（d为桩端直径），既s=60mm来控制确定单桩竖向极限承载力比较科学可行。

综合分析，该桩竖向抗压极限承载力Qu≥20000kN。

第2条桩2#

试验桩号：2#桩长：27.04m桩径：1200mm偏位：600mm

荷载（kN）040008000100001200014000160001800020000

本级沉降（mm）0.000.850.740.510.600.691.542.263.03

累计沉降（mm）0.000.851.592.102.703.394.937.1910.22

数据上得出，试验加载到20000kN（第十级）时，总沉降量为10.22mm，沉降量不大，荷载压力稳定。Q-s曲线平缓，无明显陡降段，s-lgt曲线呈平缓规则排列。

综合分析，该桩竖向抗压极限承载力Qu≥20000kN。

第3条桩3#

试验桩号：3#桩长：28.86m桩径：1000mm偏位：800mm

荷载（kN）0300060007500900010500120001350015000

本级沉降（mm）0.001.191.871.241.331.862.194.1339.13

累计沉降（mm）0.001.193.064.305.637.499.6813.8152.94

从数据上看，试验加载到当试验加载到12000kN（第八级）时，该桩总沉降量为6.53mm，沉降量不大；当试验加载到13500kN（第九级）时，该桩总沉降量为13.81mm，本级沉降4.13mm，荷载稳定，沉降量有增大趋势；

当荷载加至15000kN（第十级）时，沉降量突然增大，达到52.94mm（继续加压时，荷载不能稳定且不断下降，最后维持在6800kN～7300kN），本级沉降39.13mm（大于上级荷载作用下桩顶沉降量4.13mm的5倍），Q-s曲线出现明显陡降的情况，停止加载试验。

可以看出，该曲线属于在第1条桩5#桩分析中提到的典型陡降型Q-s曲线。

根据《建筑地基基础检测规范》（DBJ 15-60-2008）综合分析：取陡降型Q-s曲线发生明显陡降的起始点所對应的荷载值为单桩竖向抗压极限承载力，该桩竖向抗压极限承载力Qu=13500kN。

从以上三条桩的试验结果可以看出，虽然在基桩发生较为严重的偏位现象，已经超过《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB 50202-2002）垂直度<1%的情况，并且是桩成型验收后，由于发生突发情况基坑支护反涌所造成的，但是经过单桩竖向抗压静载试验验证，其仍然具有一定的抗压（使用）能力，5#桩跟2#桩经过验证甚至还可以保持最初设计的抗压能力。

相比较更加要注意的是偏位位移最大的3#桩，其试验曲线属于典型陡降型Q-s曲线，试验到最后，荷载与千斤顶油压值降到很低。从3#桩有桩身偏位的情况来看，极有可能在15000kN（第十级）荷载作用下发生了桩身剪切破坏。按照规范（DBJ15-60-2008），虽然这根桩的极限承载力可以定到13500kN，经过设计复合可能满足使用要求，但该桩本身几乎成为废桩！不建议继续作为工程桩使用！

四、结语

随着成桩工艺的增加与完善，桩基础在建筑工程中，特别是超高层建筑所占据的位置越来越重要，然而影响成桩质量的因素众多，如桩型、桩材、施工方法、土层特性还有桩端持力层的选择等等众多复杂的因素，如何能确定其是否具有良好的使用效果，显然单桩竖向静载试验将在今后的建筑工程中得到越来越广泛的应用！

参考文献：

[1] 广东省建设工程质量安全监督检测总站 主编。工程桩质量检测技术培训教材。北京：中国建筑工业出版社。

蜂窝纸箱抗压性能试验研究 第3篇

1 蜂窝纸箱包装的优势

蜂窝纸板是一种节省资源、保护生态环境、成本低廉的绿色包装材料, 它具有轻、强、刚、稳四大优点。用蜂窝纸板加工的蜂窝纸箱具有抗压、防振、防潮等突出的特点, 是易碎、怕压物品的理想包装。

内装物是粉状、颗粒状等非固体状态, 则造型设计可选择余地大, 包装设计仅对增加产量和保证产品质量有较大制约作用。如果内装物为固体, 那么包装造型结构要适合内装物本身的形状。由于商品本身与包装之间会产生大大小小的空间, 因而往往造成包装操作过程中的破损。此时, 常常需要在空隙中插入一些缓冲材料, 而这一附加作业会引起包装工作量加大, 降低生产速度和生产效率, 使包装成本升高。

木制包装箱质地坚硬、容易加工、有较好的抗冲击和抗戳穿能力, 但箱内必须添加缓冲衬垫, 且其价格高, 故一些厂家常采用瓦楞纸箱, 但瓦楞纸箱易受冲击变形而导致内装物的损坏率提高。

作为包装材料, 与木制包装材料相比, 蜂窝纸箱生产成本低10%~12%, 且防振、缓冲性能优良, 是易碎、怕压物品的理想包装;与瓦楞纸箱相比, 蜂窝纸箱可包装几千公斤质量的产品, 而瓦楞纸箱按照国家标准, 5层箱的内装物不得超过55kg, 7层箱内装物超过70kg就得另加内衬硬板。因此, 蜂窝纸箱是制作包装箱的理想材料[4]。

2 蜂窝纸箱的设计

影响蜂窝纸箱的综合保护性能的因素有纸板的物理性能、箱体的尺寸比例、箱体的结构类型。纸板的物理性能影响因素主要是材质、加工工艺、结构尺寸等, 与纸板的生产环节密切相关;箱体的尺寸比例则与被包装物相关;而纸箱的结构类型则是共性因素, 因此本设计主要研究纸箱的结构类型[5,6,7]。

目前蜂窝纸箱多采用木质框架粘贴蜂窝纸板成箱, 该结构工序繁多且多由手工完成, 纸箱的抗压、防护性能有很大的不确定性, 质量很难控制, 生产效率低。对于厚度在20mm左右的蜂窝纸板有厂家采用直接压痕、折叠而成箱;厚度在30mm及以上的蜂窝纸板不能直接压痕, 但可以沿厚度方向裁切后再压痕、折叠、成箱, 如图1。

该设计的蜂窝纸箱结构平面展开图如图2。

其中, 沿高度方向是“x”向, 箱体裁切后留15mm压痕, 沿裁切面胶结, 箱体与箱底的结合使用胶接, 再与箱盖用胶带纸粘结。

当纸箱受压时, 将在箱盖与箱体的接触处通过箱盖均匀分布在四个侧面的截面上。而随着蜂窝纸板厚度的增加, 侧面面积增大, 因此应力也减少, 可以减少对它的损坏, 于是它的抗压强度就大些。

侧面的受力可以看作是很多杆的受力的集合, 因此可以用杆的受力稳定性来分析。对于受力杆件存在一个临界力P0。当压杆承受的轴向力P<P0时, 如果没有干扰, 压杆能处于直立状态, 但一有干扰, 杆件就发生侧向弯曲, 且撤去外力压杆也不复返原状, 从而使纸板内部产生应力, 如剪切力。剪切力分为两部分:一部分是芯纸和面纸之间的剪切力, 它使芯纸与面纸发生剥离。另一部分是芯纸内部的剪切力, 它使芯条与芯条分开直至破损。剪切模量与芯纸条的厚度有关, 芯条越厚, 剪切膜量越大, 抗剪切性越好。由于蜂窝纸板“x”向的压缩强度、剪切强度和弯曲强度要大于“y”向, 所以成箱后高度方向应选择“x”向。

在其他约束条件相同的条件下, 杆的长度不同, 其临界力也不同。当侧面受力时会发生弯曲, 弯曲时它将受到的约束是侧面给它的, 由于作用力与反作用力, 相邻的侧面将在箱角处受力。如果胶的强度不够, 此处便是薄弱环节。对于箱盖的受力, 主要发生在与箱体接触的部位, 与它的“z”向压缩强度有关。

该箱角棱的粘合形式是通过裁切、涂胶折叠而成, 当箱壁受到压力的情况下, 压力作用在箱壁上变成内应力。由于粘结边较大, 粘结处材料刚度增加, 使纸的接触表面结合力增加及连接相邻表面的胶膜刚化, 使纸箱抗压强度提高[8,9,10]。

3 蜂窝纸箱的空箱抗压性能实验

蜂窝纸箱的抗压强度是评价蜂窝纸箱综合保护性能的最重要指标, 它是由箱体破损时的最大负荷及变形量来表示的。因此, 蜂窝纸箱的空箱抗压实验可以评价它的综合保护性能。蜂窝纸箱试验对象是东莞某包装有限公司生产的厚度分别为20mm、30mm、40mm、50mm的蜂窝纸板, 面纸使用的是再生纸挂面纸, 定量为300g/m2。芯纸为再生草浆纸, 定量110g/m2。

根据上述纸箱结构制作的样品蜂窝纸箱的内部尺寸为:高:H=300mm, 长:B=350mm, 宽:W=250mm。蜂窝纸板的厚度t分别为20mm、30mm、40mm、50mm。

3.1 厚度为20mm的蜂窝纸箱的压力——变形曲线

图3是厚度为20mm蜂窝纸箱压力——变形曲线, 此纸箱的最大承载能力为3 880N。

3.2 厚度为30mm的蜂窝纸箱的压力——变形曲线

图4是厚度为30mm蜂窝纸箱压力——变形曲线, 此纸箱的最大承载能力为3 920N。

3.3 厚度为40mm的蜂窝纸箱的压力-变形曲线

图5是厚度为40mm蜂窝纸箱的压力——变形曲线, 此纸箱的最大承载能力为4 100N。

3.4 厚度为50mm的蜂窝纸箱的压力-变形曲线

图6是厚度为50mm蜂窝纸箱的压力——变形曲线, 此纸箱的最大承载能力为4 600N。

4 蜂窝纸箱与瓦楞纸箱的空箱抗压强度对比分析

瓦楞纸箱试验对象与蜂窝纸箱一样为东莞某包装有限公司生产的0201型C楞三层瓦楞纸箱。0201型纸箱即对口瓦楞纸箱, 是最基本、最为普通使用的箱型。瓦楞楞型通常分为A、B、C、E4种, C型楞的尺寸、结构及强度介于A、B楞之间, 同时具备较好的抗压强度及缓冲性能, 是最常用的瓦楞楞型, 该楞型纸箱在瓦楞纸箱中应用最广泛。

为了增加可比性, 瓦楞纸板的材料选择与蜂窝纸板同样的面纸和芯纸制成, 即面纸使用的是再生纸挂面纸, 定量为300g/m2。芯纸为再生草浆纸, 定量110g/m2。瓦楞纸箱的几何尺寸为:350*250*300mm, 与上述测试蜂窝纸箱大小一致, 数量为15只。

对成形空箱进行压缩试验, 测定了纸箱的抗压强度。试验数据为: (单位:N)

由以上数据可知, 瓦楞纸箱的空箱抗压强度实验样本的峰值为3 592.6N, 这一数值与相同容重的40mm蜂窝纸箱的测试结果4 100N相比有较大的差距。

蜂窝纸箱抗压性能试验对比分析说明, 该箱型设计充分发挥了蜂窝纸板的性能优点, 是一种科学合理的蜂窝纸箱结构设计形式, 在相同的材料消耗的条件下, 其成箱后比瓦楞纸箱有明显的强度优势。

参考文献

[1]张书彬, 冯学正.瓦楞纸箱抗压强度的试验研究[J].包装工程, 2008 (9) :11-13.

[2]刘慧, 张新昌.折叠纸盒结构及其尺寸对抗压强度的影响[J].包装工程, 2008 (5) :25-26.

[3]陈瑞.影响纸箱抗压强度的因素分析及解决方案[J].包装世界, 2005 (5) :45-47.

[4]李玉盛, 张书彬.瓦楞纸箱抗压强度的统计分析[J].包装工程, 2005 (3) :22-25.

[5]张改梅.蜂窝纸板箱的设计及性能研究[J].中国包装工业, 2002 (2) :41-43.

[6]郭彦峰, 辛成龙, 许文才, 等.蜂窝纸板结构平压性能有限元分析[J].包装工程, 2009 (1) :25-28.

[7]张媛, 孟春玲, 曹利红.蜂窝纸板箱的瞬态特性研究[J].包装工程, 2008 (3) :66-67.

[8]李清, 王建红.蜂窝纸板箱模压成箱工艺研究[J].包装工程, 2006 (5) :78-79.

[9]王冬梅.纸蜂窝芯结构的比较[J].包装世界, 2006 (4) :18-20.

抗压能力综合测试 第4篇

1.我对那些通常最后证实为结果不错的事，持悲观态度。

a.很少 b.有时 c.经常

2.我为一些小事非常恼火，如班车晚点、饭店上菜慢等。

a.很少 b.有时 c.经常

3.处境不利时，我需要喝一杯酒或服用镇静剂

a.很少 b.有时 c.经常

4.如果我必须很快做出决定，我总是比较晚了才开始行动。

a.很少 b.有时 c.经常

5.压力持续时，我就会出现身体症状，如头疼、肚子痛、腰背痛、疲惫。

a.很少 b.有时 c.经常

6.我为一些事烦恼时，不愿认识新朋友或参加社交活动。

a.很少 b.有时 c.经常

7.我心中有事时，睡不好，做噩梦。

a.很少 b.有时 c.经常

8.我焦虑时，无法集中注意力阅读。

a.很少 b.有时 c.经常

9.有压力时，我对所做的事没有满足感。

a.很少 b.有时 c.经常

10.处于压力下，我的习惯就会改变。例如我睡得太晚或太少，吃得太多或很少，或者大量吸烟或喝酒。

a.很少 b.有时 c.经常

得分选“a”的每题得1分，选“b”的每题得2分，选“c”的每题得3分，然后计算总分

得分在10～16分：你对日常生活中的大多数紧急情况处理得很好。整体来说，你的情绪很健康。

得分在17～24分：你采用一般的、可接受的方式处理压力，这很可能表明你大多数时候很快乐

得分在25～30分：你似乎被日常生活中的压力弄垮了

或许你目前正在经受什么压力。问问自己：“我是不是在日常生活中效率一直较低?”如果是这样，你可能需要调整对压力的反应

释放处理压力的方式是否适当取决于三个因素：症状的强度、持续时间、对你的正常功能损害的程度

危机处理能力差表现在五个方面：

1：对各种情境和人反应过度

2：重大健康变化

3：自然机能变化

4：社会焦虑感

5：生活满意度整体下降

再生混凝土抗压性能的试验研究 第5篇

将废弃混凝土块经过加工、破碎、分级后, 按一定的比例混合形成再生骨料, 部分或全部代替天然骨料 (主要是粗骨料) 配制而成的新混凝土称为再生混凝土。再生混凝土具有减少建筑垃圾对环境的污染, 降低天然砂石料开采量与开采能耗, 保护生态环境等优点。据统计, 目前我国每年由旧建筑物拆除产生的废弃混凝土约1 360万t, 再生混凝土的发展潜力巨大, 因此近些年对再生混凝土的研究和开发利用备受各界人士的关注。再生混凝土的抗压强度是其最基本又最重要的力学性能, 本文从配合比试验入手, 着重探讨了水灰比、再生粗骨料取代率以及龄期对再生混凝土的抗压强度的影响。

1 试验设计

1.1 试验原材料

水泥:河南安阳湖波水泥公司生产的32.5R普通硅酸盐水泥, 其表观密度为3 100 kg/m3;

砂:普通黄砂, 细度模数为2.85;

水:安阳市城市自来水;

天然粗骨料:连续级配的碎石, 最大粒径为31.5 mm;

再生粗骨料:由拆除的某民用旧建筑物的废弃混凝土破碎加工而成。粗骨料的基本性能见表1。

1.2 混凝土的配合比设计

本研究共完成了NC-, RC-25-, RC-50-, RC-75-, RC-100-四个再生粗骨料取代率不同的试验系列, 其再生粗骨料取代率分别为0, 25%, 50%, 75%, 100%。试验试件的编号1, 2, 3, 4分别代表混凝土水灰比为0.40, 0.45, 0.50, 0.55。各组混凝土的配合比见表2。

1.3 试块的制作、养护和试验方法

各组混凝土拌和物均采用人工搅拌, 具体做法严格按照《普通混凝土拌和物性能试验方法》 (GB T 50080-2002) 进行, 试件浇筑24 h后拆模, 在标注养护条件下养护至7 d、14 d、28 d、56 d、90 d后进行试验。每组混凝土共浇筑150 mm150 mm150 mm立方体试件6块, 所有试件均为一批浇注完成。混凝土抗压强度的测定严格遵循《普通混凝土力学性能试验方法标准》 (GB/T50081-2002) 进行。

2 试验结果与分析

2.1 再生混凝土立方体试块的破坏形态

再生混凝土立方体试块的破坏形态与普通混凝土相似, 破坏面基本上均出现在粗骨料和水泥凝胶体面之间, 属于粘结破坏。当轴向压力逐渐增大时, 试块开始出现沿斜向向上下两端发展的侧表层裂缝;继续增大轴向压力, 裂缝由表层逐渐向混凝土内部发展, 导致表层混凝土外鼓、剥落, 最终破坏。但是, 从再生混凝土的破坏形态观察, 随着再生粗骨料取代率的增大, 混凝土的抗拉能力变弱, 内部混凝土无法有效约束外部混凝土, 其试块破坏时均未形成典型的对锥形体。

2.2 水灰比的影响

对于混凝土而言, 水灰比是影响其抗压强度的最主要因素之一, 一般情况下, 混凝土的抗压强度与水灰比成反比关系。图1给出了不同取代率的再生混凝土28 d抗压强度与水灰比的关系。从图1中可以得知, 随着水灰比的增大, 再生混凝土的抗压强度逐渐再减小。这一点在再生粗骨料取代率为25%、75%和100%时, 表现尤为明显, 呈现出了较好的线性关系。当水灰比等于0.40和0.45时, 再生混凝土的抗压强度变化不大。因为当水灰比较小时, 水泥浆的强度相对较高, 再生混凝土的抗压强度趋向于由再生骨料的抗压强度决定, 从而使得再生混凝土的抗压强度无法随着水泥浆强度的提高而提高。因此, 通过过分减小水灰比以获得较高抗压强度的方法是不可取的。但当水灰比大于0.45时, 尤其是水灰比从0.50增大到0.55, 再生混凝土的抗压强度下降显著。其原因是水灰比较高时, 再生混凝土骨料周围的水泥砂浆强度降低, 再生混凝土的破坏始自水泥浆体的开裂。故再生混凝土的水灰比宜取0.45左右。

2.3 再生粗骨料取代率的影响

图2给出了水灰比 (mw/mc) 为0.45时, 龄期至56 d的再生混凝土的抗压强度与再生粗骨料取代率的关系。从图2中可以看出, 再生粗骨料取代率对再生混凝土的抗压强度影响较大, 再生混凝土的抗压强度均低于同龄期的普通混凝土, 并且强度的降低程度随着再生粗骨料取代率的增加而增加。当再生粗骨料的取代率从25%增加到100%时, 再生混凝土的28 d抗压强度较普通混凝土降低15%~30%。再生混凝土抗压强度下降的原因有以下两个方面:一是再生骨料表面环境不利于水泥石和再生粗骨料间粘结强度的发展, 再生粗骨料与新旧砂浆之间粘结较为薄弱;二是再生粗骨料内部出现了积累损伤, 在轴向压力作用下, 骨料损伤部位容易出现应力集中。为了使再生混凝土获得较高的抗压强度, 日本有关研究文献建议再生粗骨料的取代率不宜超过30%。

2.4 龄期的影响

图3给出了水灰比 (mw/mc) 为0.45的不同再生粗骨料取代率的再生混凝土抗压强度与龄期的关系。从图3可以看出, 同普通混凝土一样, 再生混凝土的抗压强度随着龄期增长而增大。当龄期在0~28 d时, 普通混凝土抗压强度的增长速率明显快于再生混凝土。分析其原因可能是再生混凝土中再生粗骨料空隙率较高, 并且表面环境比天然骨料差, 使得水泥石和骨料间的粘结强度较弱, 从而导致再生混凝土抗压强度增长较慢。但当龄期在28~90 d时, 再生混凝土的抗压强度增长速率明显快于普通混凝土, 其原因是在拌和再生骨料过程中吸收的一部分拌和水会随着水泥水化的进行而释放出来, 从而促进了再生混凝土抗压强度的发展, 表现为再生混凝土的长期抗压强度增长速率较普通混凝土快。

3 结语

(1) 再生混凝土的破坏形态与普通混凝土相似, 破坏基本上均属于粗骨料和水泥凝胶体面间的粘结破坏。但是再生混凝土破坏时的环箍效应没有普通混凝土那么明显。

(2) 与普通混凝土类似, 当水灰比较大时, 再生混凝土的抗压强度随着水灰比的增大而减小;但当水灰比不是太大时, 再生混凝土的抗压强度并不是随着水灰比的减小而显著增大。因此不宜过分地减小水灰比以获取较高的抗压强度, 建议再生混凝土的水灰比控制在0.45左右。

(3) 再生粗骨料取代率与再生混凝土的抗压强度密切相关, 再生混凝土抗压强度随着再生粗骨料取代率的增大而降低。当再生粗骨料取代率从25%增大到100%时, 再生混凝土的抗压强度较相同配合比的普通混凝土降低15%~30%。

(4) 再生混凝土抗压强度随龄期的发展规律与普通混凝土基本相同, 但是在28 d龄期后, 再生混凝土的抗压强度仍有较大的增长。

参考文献

[1]GB/T50080-2002, 普通混凝土拌和物性能试验方法[S].

[2]GB/T50081-2002, 普通混凝土力学性能试验方法标准[S].

[3]肖建庄等.再生混凝土技术最新研究进展与评述[J].混凝土, 2003 (10) :17～20, 57.

[4]肖建庄等.再生混凝土的抗压强度研究[J].同济大学学报, 2004, 32 (12) :1558～1561.

[5]赵军等.再生混凝土配合比设计的试验研究[J].广西工学院学报, 2007, 18 (3) :80～84.

[6]张学兵等.影响再生混凝土强度几个主要因素的试验研究[J].湘潭大学自然科学学报, 2005, 27 (1) :129～133.

[7]卢鹏程.再生混凝土的抗压强度特征[J].混凝土, 2004 (7) :34～36.

全尾砂胶结充填体抗压强度试验研究 第6篇

我国大多数大型矿山已进入深部开采,随着开采深度和强度的不断增加,充填采矿法应用更加广泛。为了充分利用矿山选矿处理的尾砂来充填采空区,在某铜矿进行了全尾砂胶结充填体抗压强度的试验研究,主要分析了影响充填体抗压强度的因素,试验结果证明了充填体能够达到设计的要求,进而达到改善采空区安全的目的[1,2]。

2 试验

2.1 试验目的

本次研究充填体抗压强度试验,主要是为了探讨影响充填抗压强度的因素,以达到改善充填体质量的目的。

2.2 试验模型

本次试验胶结材料采用32.5级普通硅酸盐水泥以及全尾砂制作试块,按1:4、1:6、1:8、1:12的灰砂比制作试块,料浆的重量浓度分别为73%、70%、67%和64%。试块采用规格7.07cm×7.07cm×7.07cm的金属试模,见图1和图2。

2.3 试验方法

按不同重量浓度(73%、70%、67%、64%)、不同灰砂比(1:4、1:6、1:8、1:12、全尾砂),再按不同时期(3、7、28d和60d)测定其单轴极限抗压强度值[3,4,5,6]。

2.4 试验方案及结果

本次试验方案分为3种:①同浓度、同灰砂比不同时期充填体试块抗压强度的对比;②同浓度、同时期不同灰砂比充填体试块抗压强度的对比;③同灰砂比、同时期不同浓度充填体试块抗压强度的对比;试验结果见表1。

3 试验结果分析

对试验的结果进行简单的线性分析,鉴于在大多数情况下,采场充填完2～3d后就要进行正常的采出矿,本次重点分析充填体3d后的抗压强度。

(1)方案①同浓度、同灰砂比不同时期充填体试块抗压强度关系,由表1和图3可得知,在3～60d的范围内,灰砂比为1:4的充填体,各种重量浓度的充填体3d以后的抗压强度为0.5MPa左右,7d以后抗压强度在1.0MPa左右,充填体单向抗压强度随天数的增加呈明显的递增关系。

(2)方案②同浓度、同时期不同灰砂比充填体试块抗压强度关系,由表1和图4可知,在灰砂比为1:12～1:4的范围内,充填体的单向抗压强度都达到1 MPa,但是随着灰砂比的增大,充填体的单向抗压强度是增加的。

(3)方案③同灰砂比、同时期不同浓度充填体试块抗压强度关系,由表1和图5可知,在充填浓度为64%～73%的范围内,充填体的单向抗压强度明显随重量浓度的增加而升高。

从3组对照试验可以得出,影响充填体抗压强度的主要因素是灰砂比、尾砂浓度以及时期,并且灰砂比在1:4及以下比例及同等其它因素条件下,充填体抗压强度与灰砂比值成正比;充填体在充填60d的范围以内及同等其它因素的条件下,随时间的增长,抗压强度越高,但并不是呈简单的线性关系;在重量浓度64%～73%的范围内,同等其它因素的条件下,重量浓度越高,充填体强度越高[7,8,9]。

4 结论

(1)通过试验分析,可得出在不增加充填成本的条件下,可充分利用提高充填体的浓度来提高充填体的强度,但从整个充填试验来看,必须充分考虑充填的浓度对充填料浆在充填管内流速的影响。

(2)采用提高充填体的浓度实现提高充填体强度在某铜矿取得了很好的效果。其中第一次在试验采场使用时,由于使用的尾砂浓度不高,只有45%左右,充填后从试验采场挖出的充填体呈松散状、含水率高、充填体质量差,充填体强度远没达到设计的要求,鉴于此,采用通过在砂仓顶部添加旋流器,确保砂浆进入砂仓的尾砂浓度达到63%以上,在同样灰砂比和时期的条件下,满足了生产的需求。

(3)通过多次工业试验,还得出充填体离析程度越高,强度越低。影响充填体离析的主要因素就是采场充填下料管口的有效半径,一般在半径15m以内充填体几乎不产生离析,但超过15m以后,充填体容易产生离析而使充填体强度下降;另外充填体搅拌的均匀程度也影响充填体的强度,一般搅拌越均匀,充填体越稳定,强度越高。

参考文献

[1]古德生,周科平.现代金属矿业的发展主题[J].金属矿山,2012,433(7):1-8.

[2]王晓琳,姬长生,任海兵.我国矿业循环经济与矿产资源综合利用问题研究[J].中国矿业,2010,19(1):52-54.

[3]杨海涛,刘为洲.水介质爆破模型试验研究[J].金属矿山,2010,403(1):39-40.

[4]曾照凯,张义平,王永明.高阶段采场充填体强度及稳定性研究[J].金属矿山,2010,403(1):31-34.

[5]彭福军,朱天平.获各琦铜矿矿房回采优化比较[J].有色金属(矿山部分),2011,63(3):37-39.

[6]许健,王湘桂.下向水平胶结充填采矿法在黄狮涝矿区的应用[J].金属矿山,2012,434(8):25-27.

[7]古德生,邓建,李夕兵.无间柱连续采矿的岩石力学优化[J].中南工业大学学报,1999,30(6):441-444.

[8]李启月,王树海,范作鹏,等.盘区阶梯式无间柱连续充填采矿法试验研究[J].矿冶工程,2010,30(3):16-18.

抗压试验 第7篇

关键词：砌体结构,嵌筋加固,抗压性能

引言

嵌筋加固法是一种对砌体结构加固补强的新技术,其原理是利用结构胶优良的粘结作用,使嵌入钢筋与原构件粘结在一起,从而构件具有良好的整体工作性能,其中结构胶作为粘结剂在嵌筋砌体构件受压工作中起重要作用,结构胶粘结砂浆与钢筋共同受力。通过嵌筋加固法加固的砌体构件,其受压承载力要远高于无配筋砌体构件,且施工方法简单,加之近十几年来新材料的研制与应用发展迅速,建筑结构胶的出现及其在工程中的广泛应用使这一加固方法具有广阔前景。但由于缺少一定的试验研究数据,目前国内应用较少。为此,对嵌筋加固砌体构件抗压性能进行了试验研究。

1 试验方案

根据结构试验规程的要求,设计并制作试件A、B两组试件,每组四个,共八个试件,其中A组为无筋砌体构件,B组为嵌筋砌体构件。所用材料均为M5混合砂浆砌筑MU10烧结普通砖,采用钢筋作为嵌筋,嵌筋与砌体构件粘结用胶为JGN型建筑结构胶。砌体构件几何尺寸以4.8m3.0m墙体按1:5缩小制作,厚度为240mm,具体几何尺寸如图1所示。试验在万能试验机上进行,试件加载如图2所示。

2 试验结果及分析

2.1 试验砌体构件破坏形态

通过对A组无配筋砌体试件做轴心受压试验,其受压破坏分三个阶段。

第一阶段:开始加载到砌体试件受压部位部出现微小竖向裂缝,此时若荷载不继续增加,裂缝也不会继续扩展。

第二阶段:继续增加荷载,试件中部微小竖向裂缝不断扩展,并产生新的裂缝,压力值继续增加,竖向裂缝有贯穿砌体试件的趋势,见图3(a)。

第三阶段:荷载再略为增加,裂缝迅速贯通整个试件,裂缝宽度迅速增大,压力值停止增加,试件明显分裂成块状,且有明显的变形而处于松散状态,试件宣告破坏,见图3(b)。

通过对B组嵌筋砌体试件做轴心受压试验,其受压破坏分三个阶段。

第一阶段:开始加载到试件中部出现微小竖向裂缝,此时压力值继续增大。

第二阶段:试件中部竖向裂缝继续发展,但裂缝发展速度缓慢,不断有新的裂缝产生,试件内钢筋略微变形,此时压力值仍继续增加,见图4(a)。

第三阶段:荷载再继续增加,裂缝继续发展,试件受荷载作用部位局部压碎,试件内钢筋产生明显弯曲变形,试件上部裂缝严重,但下部裂缝基本同第二阶段,此时压力值停止增加,试件宣告破坏,见图4(b)。

2.2 承载力分析

由表1可以看出,A组无筋砌体试件开裂荷载平均值与破坏荷载平均值之比Ncr/Nu=0.849,B组嵌筋砌体试件开裂荷载平均值与破坏荷载平均值之比Ncr/Nu=0.906,采用嵌筋加固法后对砌体构件裂缝的产生和发展有很好的约束作用,能达到提高构件延性的目的。同时,嵌筋砌体构件的受压承载力得到显著提高,达到30%左右。

3 承载力计算

3.1 无筋砌体构件

无筋砌体构件受压承载力计算根据《砌体结构设计规范》(GB5003-2001)受压构件承载力计算公式(1)进行计算。

A组无筋砌体试件试验开裂荷载平均值与理论承载力设计值之比:,说明理论受压承载力小于试验受压承载力,理论计算偏于安全。

3.2 嵌筋砌体构件

嵌筋加固后砌体构件受压承载力计算建议基本采用《砌体结构设计规范》(GB5003-2001)网状配筋砖砌体构件的受压承载力公式(3)进行计算。

y-截面重心到轴向力所在偏心方向截面边缘的距离;y=120mm;

ρ-体积配筋率,当采用截面面积为2根AS的钢筋组成的水平纵向嵌筋,且纵向嵌筋的竖向间距为时,

a-横向钢筋间距;

k-嵌筋砌体承载力提高系数,该系数取值1.2~1.45,与嵌筋竖向间距及嵌筋质量有关,嵌筋竖向间距小、嵌筋质量好可取大值。本试验的计算该系数取k=1.3,该系数的取值还有待于进一步试验与探讨。

B组嵌筋砌体试件试验开裂荷载平均值与理论承载力设计值之比:

Ncr/N=655/421.1=1.555,说明理论受压承载力小于试验受压承载力,理论计算偏于安全。

4 结论

4.1 试验表明,嵌筋加固后的砌体构件其受压承载力得到显著提高,同时提高了构件的整体受力性能。

4.2 采用嵌筋加固法对砌体构件进行加固,对裂缝的产生和发展有很好的约束作用,能提高构件的延性。

4.3 嵌筋加固砌体受压承载力计算公式是在网状配筋砖砌体受压承载力计算公式基础上修正后得出:N;式中k为嵌筋砌体承载力提高系数,该系数取值1.2~1.45,与嵌筋竖向间距及嵌筋质量有关。

嵌筋法加固砌体结构房屋通过试验及工程实际运用,是一种行之有效的加固方法。它具有施工方便,造价较省的特点,具有可观的社会经济效益。

参考文献

[1]砌体结构设计规范(.GB 5003-2001)[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.

[2]混凝土结构加固技术规范(CECS25:90)[S].北京:中国计划出版社,1992.

[3]张有才,段敬民.建筑物的检测、鉴定、加固与改造[S].北京:冶金工业出版社,1997.

抗压试验 第8篇

钢纤维混凝土(Steel Fiber Reinforced Concrete, 简称SFRC) 是指在普通混凝土中掺入一定量钢纤维而构成的复合混凝土材料。 钢纤维在混凝土三维空间内呈乱向分布,对混凝土起增强、阻裂和增韧作用,能不同程度提高混凝土的抗压、抗拉、抗剪和抗弯强度,改善脆性破坏特征,增强耐久性。 目前, 有关动态冲击荷载下钢纤维对混凝土力学作用的效果、机理和模型的研究较多[1,2,3],但一般偏重研究单因素不同水平的作用差异,而研究多因素多水平对混凝土动态力学性能影响的文献较少。 因此,本文进行了基于正交试验的SFRC动态抗压性能研究 , 本研究能 综合比较 钢纤维掺 量等各因 素对SFRC动态抗压强度影响的重要程度 , 并找出最优配合比组合。

1试验

1.1试验材料

钢纤维:上海某钢纤维厂生产的平直、弓、压棱和波纹形钢纤维,性能指标见表1,样品如图1。

水泥:P·C 42.5级复合硅酸盐水泥。

粗骨料:徐州本地产连续级配碎石,最大粒径20mm。

细骨料:洗净的河砂,满足建筑Ⅱ类砂标准,细度模数为2.6。

减水剂 : 聚羧酸减水剂 。

水 : 普通自来水 。

1.2方案设计

本文设计了四因素四水平正交试验,各因素分别为水胶比、砂率、钢纤维体积掺量和纤维类型,用正交表L16(45),选用表的前四列 。 设计混凝土强度为C50,用绝对体积法计算各组分材料的用量,正交因素水平方案如表2。 本试验制作覫74mm×36.5mm的圆饼形试件,每组制作9个试件。 制作好试件后, 放在标准养护箱内养护28d。 28d后取出试件,用SHM-200型双端面磨石机对试件磨平。

1.3试验过程

采用覫74mm分离式霍普金森压杆(SHPB)装置对混凝土试件进行动态冲击试验。 试验共设置0.30MPa、0.35MPa和0.40MPa三种冲击气压, 试验前在入射杆和透射杆上各贴一片应变片,用于接收冲击试验产生的脉冲信号。 之后水准调平入射杆和透射杆,并严格进行接地处理。 准备工作完毕后,打开氮气瓶阀门,由小到大调整试验气压,试运行各仪器。 再在试件表面涂抹凡士林,将试件安装夹紧,并在入射杆撞击端贴上波形整形器。 设置好各仪器参数,开始冲击试验,试验装置见图2。 试验完毕后,基于“二波法” 原理用Matlab和Origin软件处理入射波和透射波图形, 得出SFRC的应力-应变曲线。

2试验结果与讨论

2.1 SHPB试验结果

试验测得SHPB试验数据如表3, 第6和第10组应力-应变曲线如图3。 在同一气压冲击作用下, SHPB应变率波动不大。 在0.3MPa时,平均应变率处于48.06~67.41s-1; 在0.35MPa时 , 平均应变率处于61.76~76.73s-1; 在0.4MPa时 , 平均应变率处于69.02~83.7s-1,分别以低、中、高应变率对应三种气压的冲击作用。

2.2极差方差分析

对SFRC动态抗压强度数据进行极差分析和方差分析,结果如表4。 由极差分析主次顺序看出,随着应变率的提高,因素A(水胶比)对SFRC动态抗压强度的影响不断增强,在中、高应变率下均为首要影响因素;因素B(砂率)在低应变率下,对试验值影响显著, 但影响力随应变率提高而逐渐减弱,直至最小;因素C(钢纤维掺量)对试验值的影响在中、 高应变率下较显著,影响力排第二,但在低应变率下,影响减弱;因素D(钢纤维类型)在不同应变率下影响有一定波动, 低应变率下影响力排在第二位, 但在中高应变率下,均排倒数,总体影响力较弱。

2.3试件破坏形态分析

随应变率的提高,SFRC呈现边缘开裂、边缘碎落、残留芯部和完全破碎四种破坏形态,如图4。 在试验中发现,受冲击时低钢纤维掺量的试件更易被压碎,而高钢纤维掺量的试件能残留芯部,说明钢纤维掺量的提高能强化钢纤维的增韧效果,改善脆性破坏。 另外,比较不同类型钢纤维的SFRC,发现弓形钢纤维更易保持试件形状,其试件在较高应变率下,并未出现粉碎现象,往往能保留芯部或呈体积较大的碎块,充分说明弓形钢纤维与混凝土基体之间的握裹更充分,抵抗变形能力更强。

3SFRC动态本构模型

3.1含损伤因子的ZWT本构模型

SFRC的动态抗压过程具有五个特征: 1SFRC受冲击的作用时间极短, 可近似认为应变率恒定; 2SFRC是应变率敏感材料,同组SFRC的动态抗压强度随应变率提高而增强;3增大钢纤维掺量能提高SFRC动态抗压强度, 本构方程中参数和钢纤维掺量有关; 4钢纤维类型对SFRC动态抗压强度不显著,其特征可用形状参数表示;5SFRC存在软化效应,微裂纹的产生和扩展造成一定的损伤。

为描述SFRC在冲击荷载作用下的粘弹性行为, 本文引入含损伤因子的ZWT本构模型进行描述,ZWT本构方程的形式[4]如公式(1):

式中: 两个积分表示不同松弛时间 φ1、φ2的Maxwell体,分别描述低高应变率下的粘弹响应。 而用于描述SFRC的非线弹性特征 , 通常SFRC变形量较小 , 且准静态抗压试验中应力应变曲线基本为线性 , 故将简化为E0ε。 再由SFRC的特征1知 , 可用每组试验的平均应变率替代所以 ,SFRC应力表达式可化为公式 (2):

为表征钢纤维的掺量和类型对SFRC性能的影响,引用Weibull函数[5]描述SFRC的损伤因子(简化初始损伤量为0),如公式(3):

式中:F、m为比例参数与形状参数,主要描述钢纤维类型带来的差异,将取值定为下述公式(4)和公式(5):

式中:Vf为钢纤维体积率,%;a、b、k和n为待定参数。

综上所述,本文采用的拟合方程为公式(6):

3.2本构曲线的拟合

以正交试验第6组和第10组的SFRC在三种应变率下的试验数据为例,用Matlab软件按照确定好的本构方程拟合,求得参数如表5和表6。

拟合效果如图5所示。从图5看出,含损伤因子的ZWT本构模型较好描述SFRC的动态力学性能,试验曲线与拟合曲线在上升段拟合较好, 但下降段有一定误差, 说明选用的Weibull函数损伤因子在应力峰值后对实际损伤描述的准确性有所下降。 另一方面,由于确定拟合方程时,忽略了损伤因子中的初始损伤并对ZWT模型的非线性弹性项进行了简化,也使得计算结果与试验值产生一定的偏差。

4结论

(1)水胶比在中、高应变率下对SFRC动态抗压强度的影响最大。 砂率在低应变率下对强度影响显著,但随应变率提高影响力减弱。 钢纤维掺量在中高应变率下对强度影响较显著, 但在低应变率下影响力减弱。 钢纤维类型在不同应变率下影响有一定波动,总体影响力较弱。

(2)钢纤维掺量的提高能强化钢纤维的增韧效果,受冲击时弓形钢纤维与混凝土基体之间的握裹更充分,更易保持试件形状,抵抗变形能力更强。

抗压试验 第9篇

使用土体材料的房屋, 在新疆广大农村地区得到广泛应用, 其优越的建筑物理性能和环保性, 得到村镇居民的青睐。面对我国乡村住宅对生土建筑需求的客观事实, 以往建筑学者们更多的是从历史、文化、社会、习俗等角度对生土建筑民居进行研究;而从结构体系、生土材料及抗震等方面研究不多。即使对生土材料进行研究的领域, 绝大部分集中在土坯性能的研究上。如早在1958年, 国家科委将土坯建筑的研究就列为国家科研项目之一, 在西安市建委组织领导下, 由西安冶金学院主持, 西安市建工局、陕西省城市设计院、西安市设计院参加, 对土坯材料进行了大量卓有成效的研究。1970年, 云南通海地区发生了强烈地震后, 为了吸取有益经验, 中国科学院工程力学研究所第二研究室通海工作组对该地区生土结构房屋的震害做了全面调查, 进行了少量的土坯及砌体的试验, 并以爆破模拟地震进行了土房与木构架的对比试验, 取得了一些结果, 为该地区重建家园提供了一定依据。之后, 葛学礼、平德仁等人对生土结构做过相应研究, 但主要针对生土结构房屋的结构形式、抗震技术措施及施工工艺。目前对生土结构的研究主要集中在民房形式、房屋的建筑物理性能、环保性能等方面, 对其力学性能研究较少。本文针对新疆地区土体材料对土坯抗压性能的影响进行了较为系统的研究, 采用在土体材料中掺和麦秸秆 (形成纤维土坯的原材料) , 提出掺和麦秸秆量值的最佳范围。

2 土体材料试件制作

土体材料采自乌鲁木齐郊区, 土体材料试块为边长分别为100、150、200的立方体, 掺合麦秸秆土体试块的尺寸为100 mm100 mm100 mm。

土体材料试块的制作参照GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法》进行, 改性生土立方体试块制作采用边长100 mm的钢模, 将钢模内表面涂油。生土改性材料采用麦秸秆 (长度10cm左右) 、, 减少干缩过程中的裂缝。参麦秸秆以质量比控制分组, 草土质量比分别为0.0025、0.005、0.01、0.015四组, 每组六个试件。制作之前, 粘土测定含水率, 换算成干土质量后, 按上述比例用电子称称麦秸秆, 精确至1g。加水前将其混合拌匀, 再加适量水搅拌至液塑限之间时, 装入钢模并震动表面略微泌水, 用抹子抹平, 做好标记平置, 室温下养护, 48小时后拆模试, 制作完成后在实验室常温下养护一个月, 本次试验试件的制作, 以及抗压试验均在新疆大学建筑工程学院结构实验室进行。

3 素土材料及掺和麦秸秆纤维土体材料抗压试验

3.1 抗压试验加载方案

试验采用上海华龙产WHY-200型 (100kN) 微机控制全自动压力机见图1, 可自动记录试块的荷载和位移。底座和加载装置根据实验室条件自行设计, 由于试件表面不平整, 在加载面上用细沙找平后放置加载板, 千斤顶作用头与试件轴心对中, 正式试验之前预压三次, 预压荷载为2 kN～5 kN, 确定整个试验装置紧密接触后开始试验。试验采用连续加载, 加载速率为0.03 kN/s～0.15 kN/s。

3.2 素土体材料抗压试验

3.2.1 抗压试验过程及现象

在加压试验开始后的前期, 无论是哪种尺寸的素土试块都是弹性变化的, 此阶段力位移关系为线性比例关系, 为弹性阶段。当加压至土体材料试块破坏荷载的40%～70%时, 试件发出很细微的响声, 并且出现少量细小裂缝, 并且裂缝一般出现在靠近左右两面的边角部位, 达到初裂荷载。随着荷载的增加, 裂缝以较快的速度开始向上下延伸, 宽度增加, 并形成通缝, 并且开始掉落土渣, 试块突然失去承载力而破坏, 试块表现出了脆性特征。

素土试块在竖向荷载的作用下具有明显的竖向裂缝, 由于加载速度比较慢, 裂缝开张充分, 上下贯通, 在试验中可以看到, 由于某些试件内部的缺陷和土体试块的成型不规则, 在竖向荷载的作用下, 容易产生局部应力集中, 从而导致试件的抗压承载力下降。

3.2.2 抗压试验结果分析

在试验中可以发现无论边长是哪种的素土试块其受力过程都与一般混凝土试块相类似, 经历弹性、开裂、破坏三个阶段。第一批裂缝一般起始于承重层边角薄弱处, 初期裂缝比较稳定, 随着荷载不断增加, 裂缝不断发展, 并沿竖向贯通砌块, 随着加载接近极限荷载, 裂缝被很快的加长、加宽, 最终丧失承载力而破坏。试件破坏时, 很多都伴随着外层严重鼓突, 或部分试件局部压坏情况, 素土试块的破坏为脆性破坏形态。

从表1～表4可以看出, 素土试块的抗压强度还是比较低的, 强度规律与混凝土试块的近似, 尺寸越小强度越高, 当试块尺寸边长达100 mm以上时, 强度减小的速度趋于稳定, 约为1.6 MPa以上。可见, 当砌块边长尺寸达到100 mm以上时, 尺寸对试块的强度几乎没有什么影响。从实验结果可以看出, 边长200 mm的素土试块强度最低, 变异系数最小, 因此建议将此尺寸试块做为素土体材料抗压强度标准试块。

3.2.3 抗压试验结果

素土试块抗压强度如表1～表4所示, 此次试验四种不同尺寸的素土试块都选取了12块进行试验, 考虑到结果的离散性, 取10块土坯的试验结果作为最后的结果, 去除了最高值与最低值。

3.3 掺和麦秸秆纤维土体材料试块抗压试验

3.3.1 抗压试验过程及现象

当加载到一定荷载时, 在土体材料的承重层边角薄弱处出现细微的裂缝, 如不增加压力, 裂缝亦不发展, 试块近似处于弹性受力阶段, 此时的荷载为初裂荷载;继续加载, 之后的裂缝开展速度较快, 并听到试块内麦秸秆被拉断的声音, 当荷载达到最大时即为破坏荷载;最后荷载开始缓慢下降, 竖向裂缝不断增加、继续开展并贯通整个试件, 此时试验结束。

土体试块在竖向荷载的作用下具有明显的竖向裂缝, 由于加载速度比较慢, 裂缝开张充分, 上下贯通, 在砌块达到破坏荷载后, 土体试块并没有立即失去承载力, 在大部分试块被压崩的情况下, 还能保持较高的承载力, 表现出了延性破坏特征, 见图2。

3.3.2 抗压试验结果分析

与素土材料的抗压过程相类似, 四种含草率不同的土体试块都经历弹性、开裂、破坏三个阶段。

与边长为100 mm素土材料试块相比, 掺和麦秸秆纤维土体材料试块的强度并没有提高, 由于土体材料本身的缺陷和土的特性, 使得试验数据不可避免的具有较大的离散性, 从表4就可以可以看出, 掺和麦秸秆纤维土体试块的强度甚至比素土试块的强度还要低一些, 说明土体材料的含草率对提高土体材料的强度几乎没有什么影响, 但是掺和麦秸秆纤维土体材料试块与素土试块相比较, 其延性有了很大的提高。

3.3.3 抗压试验结果 (见表4)

4 结论与待研究的问题

由于土体材料本身的缺陷和土的特性, 使得试验数据不可避免的具有较大的离散性, 但从结果仍能发现:

(1) 土体材料在掺和了麦秸秆之后, 其强度和素土试块强度接近, 可见掺和麦秸秆对土体材料抗压性能几乎没有影响。

(2) 土体材料砌块内部的缺陷和成型不规则对土体材料强度的影响很大, 在试验中可以明显的观察到成型不规则或含有小石头的土体试块, 极易产生应力局部集中, 抗压承载力下降, 破坏荷载较小, 破坏过程迅速, 并且会出现不规则的破坏形式。

(3) 土体材料中掺合料 (麦秸秆) 能提高试块的延性, 抗压试验体现了这一点, 延性的提高在某种程度上说是麦秸秆和土体材料的粘结及摩擦力提供的, 麦秸秆和土体材料的有效粘结可以约束土体, 提高土坯的延性, 增加其变形能力。在房屋的抗震性能中, 墙体的变形能力是房屋抗倒塌的重要指标。

摘要：土体材料在新疆广大农村地区房屋建筑中得到广泛的应用。但到目前为止, 土体材料的力学性能没有得到很好的研究。本研究模拟普通混凝土试块抗压强度试验, 取乌鲁木齐市郊区粘土制作了四种不同尺寸生土立方体试块, 分析不同尺寸的土体材料砌块对抗压强度的影响。提出了改善土体材料抗压强度的建议和措施, 分析了影响土体材料抗压强度的主要因素。

关键词：土体材料,抗压强度,掺合料

参考文献

[1]亓国庆.木柱梁—土坯组合墙体有限元数值分析[D].乌鲁木齐:新疆大学.2007.

[2]阿肯江.托呼提, 亓国庆, 陈汉清.新疆南疆地区传统土坯房屋震害及抗震技术措施[J].工程抗震与加固改造, 2008, 30 (1) :87-89.

[3]阿肯江.托呼提, 阿里木江.马克苏提, 王墩.生土坯建筑抗震加固研究综述[J].新疆大学学报 (自然科学版) , 2008, 25 (2) :142-159.

[4]黄金胜, 陶忠, 陆昆, 等.云南农村居民生土建筑土坯砌体的力学性能试验研究[J].工程抗震与加固改造, 2008, 30 (1) :94-98.

[5]葛学礼, 朱立新, 王亚勇.村镇建筑震害与抗震技术措施[J].工程抗震, 2001, 3 (1) :43-48.