混凝土劈裂抗拉强度试验

混凝土劈裂抗拉强度试验的有限元分析

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第l 期

混凝土劈裂抗拉强度试验的有限元分析吴政杨成球

【■】混凝土劈裂抗拉强度试验，通常采用规格为 10摄 5mm的立方体标准试件和截面为 5皿 t长￣20 m钢翩方垫条。当采用非标准试件时，应采用多宽的垫条才台理，这 5皿， X 0m的是试验人员所关心的问题。本文针对这~问题用有限元法进行了分析和比较并给出了答案。

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混凝土劈裂抗拉强度试验，通常采用水工混凝土试验规程中规定的标准试件 ( 5 10

11×10 m×10 r)和 5 m宽的金属垫条。 31 5 r 31 a 5ta a a r由于标准试件受骨料最大粒径的限制， 因而人们往往对大试件即非标准试件更感兴趣，用大试件做出的结果更接近实际工程情况。但用非标准试件时，除应考虑试件尺寸外，金属垫条是否亦存在尺寸效应是值得考虑的问题。

本文用平面应力有限元法对混凝土劈裂抗拉强度试验进行了弹塑性分析。模拟了不同约束条件对混凝土劈拉强度的影响。同时用两种计算模型计算了标准试件 ( 5 r 1 0 m a×1 0 m×1 0 5r a 5 mm)在给定材料参数和荷载作用下的应力情况。

混凝土抗压、抗拉强度

混凝土抗压强度包括如下三种类型：

一、混凝土立方体抗压强度（fcu）：按国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T50081-2002)，制作边长为150mm的立方体试件，在标准条件（温度20±2℃，相对湿度95％以上）下，养护到28d后测得抗压强度。

二、混凝土立方体抗压标准强度（fcu,k）：是指按标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件,在28d后用标准试验方法测得的抗压强度总体分布中具有不低于95％保证率的抗压强度值。这个值我们常用，其强度等级共划分为14个等级，C50即表示混凝土立方体抗压强度标准值为50MPa≤fcu,k＜55MPa。 三、混凝土的轴心抗压强度（fck）：是采用150mmm×150mmm×300mm棱柱体作为标准试件所测得的抗压强度。 由此可见，其主要区别如下：

1、试件尺寸不一样：立方体抗压强度和立方体抗压标准强度采用的试件规格为边长为150mm的立方体；而轴心抗压强度采用的试件规格则为150mmm×150mmm×300mm棱柱体作。

2、计算的手段不同：立方体抗压强度和轴心抗压强度是一次测试的结果；而立方体抗压标准强度是经概率统计后的结果。

3、强度值不同：对于同一种配比

混凝土抗折强度试验报告

试验表19

试验编号：

委托单位： 试验委托人： 工程名称： 部位： 设计强度等级： 拟配强度等级： 要求坍落度： cm 实测坍落度： cm 水泥品种及等级： 厂别： 出厂日期： 试验编号： 砂子产地及品种： 细度模数： 含泥量： %试验编号： 石子产地及品种： 最大粒径： 含泥量： %试验编号： 掺合料名称： 产地： 占用水泥用量的： % 外加剂名称： 产地： 占用水泥用量的： % 其他：

1.4 提高灰铸铁抗拉强度的途径

提高灰铸铁的强度是拓展灰铸铁应用的前提，因此，提高灰铸铁的强度永远是国内外铸铁研究和生产者追求的主要目标。

要生产出满足罗茨风机用的合格叶轮铸件，必须通过合适的化学成分、高温优质的铁液、有效孕育处理的综合作用来完成。

对于如何提高灰铸铁强度，国内外灰铸铁研究者进行了大量的研究工作，归纳起来有如下几种途径：

1.4.1 优化灰铸铁成分与提高冶金质量 1.4.1.1 优化碳当量 CE 与 Si/C 比

由于石墨的强度和硬度极低，相对于铁来说可以视为零，加之片状石墨对基体的严重割裂作用，故灰铸铁中的碳含量越高，一般来说，其强度和硬度越低，即灰铸铁的抗拉强度随着碳当量的提高而降低[10，20，21]。

在高强度灰铸铁的发展历程中，用降低碳当量，提高锰含量，从而提高灰铸铁中珠光体的比例，提高灰铸铁抗拉强度的方法曾经是重要的措施。但是，以降低碳当量来提高灰铸铁抗拉强度的方法也带来了许多不利影响，如铸造工艺性能变差；白口倾向增大，难以加工；应力大，容易产生裂纹；铁液收缩大，易产生缩松，造成渗漏；铸件断面敏感性高，容易产生废品等，因此，未能被广泛应用[22，23]。

上世纪60年代初，WALTHER HILLER 等人提出了

压簧许用剪切应力系数 弹簧材料炭素弹簧钢B级 炭素弹簧钢C级 炭素弹簧钢D级 SUS304-WPA SUS304-WPB SUS316-WPA SUS361JI SUS302-WPB SWPA SWPB SWPC 不锈钢A组 不锈钢B组 不锈钢C组 青铜线C5191

拉簧许用剪切应力系数 III 0.4 0.4 0.4 0.36 0.36 0.36 0.36 0.36 0.36 0.36 0.36 0.36 0.36 0.36 II 0.3 0.3 0.3 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 I 0.27 0.27 0.27 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25

扭簧许用弯曲应力系数 III 0.8 0.8 0.8 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75

III 0.5 0.5 0.5 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45

II 0.41 0.41 0.41 0.36

建筑材料试验报告

混凝土立方体抗压强度

班级 组别 姓名

一、试验目的 二、试验记录

混凝土配合比 设计强度等级 水泥品种与强度等级 拌合方法 养护室温度 ℃ 及相对湿度 % 1、立方体抗压强度 试件编号 1 2 3 龄期(天) 试件尺寸(mm) 受压 面积(mm) 破坏载荷 (N) 抗压强度

第25卷第 3期 21 00 9年月

南

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学

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J u afS u h e tUv ri n f c ce n e oh yoo ro l o t w s ies o y in ea dTc n l g n t

饱 S和粘性土劈裂注加浆固室内试验王玉平宝龙陈朱(.1西南技大科学木工程土与筑学院建

成强都6 30 1 10)四川绵阳6 11; . 0 22 0南交通西学大地工程系质摘要以四：川绵省阳地区的饱软和土为粘研究象，对通过软对土的能粘分谱析验试分了析该土的矿物成分微和观结构组成,讨探软粘了土裂注劈浆的设计方和法要，点得到浆注压力与浆注量随时的变化间线，曲扫描 镜图加和固后物理参前的对数表比劈明注浆裂加软固土效显果。著关键词：和软粘土饱裂注浆能劈谱分文章析号编：6 1 57 21 )—3 02— 4 7 1—5 (0 8 00 07 0中分类号：图U5 . T756文标识献码： A Sl t g G u i g rLao a o yeTto e Str d tlC y p i i on t b r t r s t f ua ae a t hn

A WG Yig.,H a— n HE in N u

回弹仪测定水泥混凝土强度试验作业指导书

1 目的与适用范围

1.1 本方法适用于在现场对水泥混凝土路面及其它构筑物的普通混凝土抗压强度的快速评定，所试验的水泥混凝土厚度不得小于100mm，湿度应不低于10°C。

1.2 回弹法试验可作为试块强度的参考，不得用于代替混凝土的强度评定，不适于作为仲裁试验或工程验收的最终依据。 2 仪具与材料

本方法需用下列仪具和材料：

1) 混凝土回弹仪：指针直读式的混凝土回弹仪，也可采用数字显示或自记录式的回弹仪。 回弹仪应符合下列标准：

a.水平弹击时，在弹击锤脱钩的瞬间，回弹仪的标称动能为2.207J。

b.弹击锤与弹击杆碰撞的瞬间，弹击拉簧处于自由状态，此时弹击锤起点应位于刻度尺的零点处。

c.在洛氏硬度为HRC60±2的钢钻上，回弹仪的率定值应为80±2。 2)酚酞酒精溶液，浓度为1%。 3)手提式砂轮。

4)钢钻：洛氏硬度HRC60±2。

5)其它：卷尺、钢尺、凿子、锤、 毛刷等。 3 回弹仪检定与保养

3.1回弹仪有下列情况之一时，应送检定单位校验。检验合格的回弹仪应具有检定合格证，其有效期为半年。

1）累计弹击次数超过6000次；

2）弹击拉簧座、弹击杆、缓冲压簧、中心导杆、导向法兰、弹击锤

附件2

抽查记录表之一回弹法检测混凝土强度记录表

工程名称 JGJ/T23-2011 检测依据 混凝土类型 泵送 □ 非泵送 □ 设备名称 率定值 混凝土强度等级 测测区部位 1 2 3 4 区 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 碳化深度 单个测量值 检测说明 构件成型日期 检测人 记录人 检测日期 测试角度a 被测面状态 5 6 共 页 第 页 强度换算平均值 强度换算标准差差 强度换算最小值 单构件混凝土强度推定值（MPa) 水平 □ 向上 □ 向下 □ 其他角度： 侧面 □ 表面 □ 底面 □ 干燥 □ 潮湿 □ 光洁 □ 粗糙 □ 回 弹 值 Ri 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Rm

混凝土强度影响因素

1．（一）混凝土的强度

强度是混凝土最重要的性质，混凝土的其他性能与强度均有密切关系，混凝土的强度也是配合比设计、施工控制和质量检验评定的主要技术指标。混凝土的强度主要有抗压强度、抗折强度、抗拉强度和抗剪强度等。其中抗压强度值最大，也是最主要的强度指标。

根据 《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002），混凝土的强度等级应按立方体抗压强度标准值确定，混凝土立方体抗压强度标准值系指标准方法制作养护的边长为150mm的立方体试件，在28天龄期用标准方法测得的具有95%保证率的抗压强度。混凝土强度等级的划分主要是为了方便设计、施工验收等。强度等级的选择主要根据建筑物的重要性、结构部位和荷载情况确定。

2．①影响混凝土强度的主要因素。

影响混凝土强度的因素很多，从内因来说主要有水泥强度、水灰比和骨料质量；

（1）水泥强度和水灰比：

混凝土的强度主要来自水泥石以及与骨料之间的粘结强度。水泥强度越高，则水泥石自身强度及与骨料的粘结强度就越高，混凝土强度也越高，试验证明，混凝土与水泥强度成正比关系。

水泥完全水化的理论需水量约为水泥重的23%左右，但实际拌制混凝土时，为获得良好的和易性，水灰比大约在0.40～0.65之间，多余水分蒸发后，在混凝