影响路基整体强度及稳定性的因素和防范措施

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金属材料屈服强度的影响因素

材料屈服强度及其影响因素 1. 屈服标准 工程上常用的屈服标准有三种: (1)比例极限应力-应变曲线上符合线性关系的最高应力,国际上常采用σp表示,超过σp时即认为材料开始屈服。 (2)弹性极限试样加载后再卸载,以不出现残留的永久变形为标准,材料能够完全弹性恢复的最高应力。国际上通常以σel表示。应力超过σel时即认为材料开始屈服。 (3)屈服强度以规定发生一定的残留变形为标准,如通常以0.2%残留变形的应力作为屈服强度,符号为σ0.2或σys。 2. 影响屈服强度的因素 影响屈服强度的内在因素有: 结合键、组织、结构、原子本性。如将金属的屈服强度与陶瓷、高分子材料比较可看出结合键的影响是根本性的。从组织结构的影响来看,可以有四种强化机制影响金属材料的屈服强度,这就是:(1)固溶强化; (2)形变强化; (3)沉淀强化和弥散强化; (4)晶界和亚晶强化。 沉淀强化和细晶强化是工业合金中提高材料屈服强度的最常用的手段。在这几种强化机制中,前三种机制在提高材料强度的同时,也降低了塑性,只有细化晶粒和亚晶,既能提高强度又能增加塑性。 影响屈服强度的外在因素有: 温度、应变速率、应力状态。随着温度的降低与应变速率的增高,材料的屈服强度升高,尤其是体心立方金属对温度和应变速率特别敏感,这导致了钢的低温脆化。应力状态的影响也很重要。虽然屈服强度是反映材料的内在性能的一个本质指标,但应力状态不同,屈服强度值也不同。我们通常所说的材料的屈服强度一般是指在单向拉伸时的屈服强度。 3.屈服强度的工程意义 传统的强度设计方法,对塑性材料,以屈服强度为标准,规定许用应力[σ]=σys/n,安全系数n一般取2或更大,对脆性材料,以抗拉强度为标准,规定许用应力[σ]=σb/n,安全系数n一般取6。 需要注意的是,按照传统的强度设计方法,必然会导致片面追求材料的高屈服强度,但是随着材料屈服强度的提高,材料的抗脆断强度在降低,材料的脆断危险性增加了。 屈服强度不仅有直接的使用意义,在工程上也是材料的某些力学行为和工艺性能的大致度量。例如材料屈服强度增高,对应力腐蚀和氢脆就敏感;材料屈服强度低,冷加工成型性能和焊接性能就好等等。因此,屈服强度是材料性能中不可缺少的重要指标。 材料开始屈服以后,继续变形将产生加工硬化。 4.加工硬化指数n的实际意义 加工硬化指数n反应了材料开始屈服以后,继续变形时材料的应变硬化情况,它决定了材料开始发生颈缩时的最大应力。n还决定了材料能够产生的最大均匀应变量,这一数值在冷加工成型工艺中是很重要的。 对于工作中的零件,也要求材料有一定的加工硬化能力,否则,在偶然过载的情况下,会产生过量的塑性变形,甚至有局部的不均匀变形或断裂,因此材料的加工硬化能力是零件安全使用的可靠保证。 形变硬化是提高材料强度的重要手段。不锈钢有很大的加工硬化指数n=0.5,因而也有很高的均匀变形量。不锈钢的屈服强度不高,但如用冷变形可以成倍地提高。高碳钢丝经过

影响路基整体强度及稳定性的因素和防范措施

影响路基整体强度及稳定性的因素和防范措施 【摘要】:路基是公路工程的重要组成部分,是路面的基础,它和路面共同承担着行车作用传递来的荷载,没有坚固、稳定的路基,就谈不上有稳固的路面。本文分析了影响路基整体强度及稳定性的因素,并提出了路基强度稳定性的防范措施。 【关键词】:路基强度稳定 路基是公路工程的重要组成部分, 是路面的基础, 它和路面共同承担着行车作用传递来的荷载, 没有坚固、稳定的路基, 就谈不上有稳固的路面。因而, 保证路基强度和稳定性是保证路面强度和稳定性以及增强公路整体强度的前提, 反过来, 只有稳固的路基, 没有结构合理、密实、稳定的路面也是不行的, 理论和试验及工程实践证明, 技术方面的主要措施是对路基进行必要的碾压和技术处理, 使其达到要求的密实度后, 路基的强度和稳定性就有了可靠的保证。 一、关于路基强度稳定的意义和作用 1.路基压实在公路整体强度中有着极为重要的意义和作用。JTJ 001- 97 公路工程技术标准按路基填挖类别和路槽底面以下深度对路基压实度标准作了具体规定, 一般情况下, 达到规定的压实度值, 路基的强度和稳定性是有保证的。然而, 土基怎样压实, 影响压实效果的主要因素有哪几类, 如何才能使路基施工达到规定的压实度, 是公路工程施工中长期研究和探讨的问题。 2.土是三相体, 由三部分组成, 土粒骨架, 土颗粒间的孔隙被水分和气体所占领, 路基在车轮荷载作用下, 承压力由路基顶部到底部逐渐减小, 所以, 采用路基填料的土的强度由下到上逐渐提高, 在许多国家的施工规范中都明确规定了路基各层填料的强度和压实标准, 以确保路基各层填料符合设计要求, 为了使填筑到路基各层的土真正达到所要求的强度, 还必须采用轮重不小于4 t 的轮胎压路机和振动力不小于25 t 的振动压路机进行压实, 以确保路基整个压实面的密实度都能达到规定的要求, 在雨季施工中,被雨水浸泡过的土, 一律不准用来填筑路基。所有的路基填料都要经过施工技术人员, 管理人员检验认可才能使用, 另外, 在合理使用路基填料方面, 对于不同强度的土所填路基的部位也是有一定要求的, 不容许将CBR 值较大的填在CBR 值较小的土层下面,也不容许将CBR 值较小的土填在路基顶面。在检测路基填料的含水量和压实度时, 除按规范规定的距离取样外, 还应找薄弱环节取样试验, 以确保路基填方都能达到规定的压实度和强度, 这也是施工规范中规定要用轮胎压路机和平地机配合振动压路机进行压实的原因。因为轮胎压路机是受压力控制而自动调整轮胎的高度和压力, 使路基填土的压实度达到均匀一致。 3.土在压实过程中, 因土料受到瞬时荷重式振动力的作用, 使土料重新排列、组合、彼此调整位置挤紧, 较小颗粒被挤入较大颗粒之间的孔隙中, 颗粒位置转移稳定, 孔隙缩小, 土的单位重量提高, 形成密实整体, 从而致使强度增加, 稳定性提高。土基压实后, 土基的塑性变形、渗透系数、毛细水作用及隔温性能

浅析影响路基压实度的几种因素

浅析影响路基压实度的几种因素 摘要:路基压实度是保证路基质量的重量环节,其压实的质量好坏直接影响到路基的质量和道路质量。本文分析了影响路基压实度的几个重要因素。 关键词:路基;压实度;影响因素 1、概述 土方路基的压实是为了路基能够有足够强度和稳定性,以减少路基不均匀变形,为满足路面抵抗车辆荷载作用下的力学强度和稳定性提供保证,延长公路的使用寿命。因此压实度被用作路基施工中主要控制指标之一。 2、影响因素分析 2.1地基的强度 实践证明在填筑路基时,如果地基没有足够的强度,路基的第一层是难已达到较高压实度的。因此在填筑路基之前,必须先将原地面清表后进行碾压,使其达到要求的密实度后再填筑。在温州大多道路是在原来的耕植地上,有些地区清表后高程基本上是地下水位高程,因此该地基本身比较湿软,如未经处理直接在上面填筑路基,往往会很困难,在填筑第一层甚至第二层时,都难以压实。如果用重型机械碾压,则易出现“弹簧”现象,碾压次数越多,弹簧现象越严重。在这种情况下,应先采取措施处理地基,可以先在地基上采用抛石、砂砾、砂砾土或其他类似的材料填筑1~3层,进行适当的碾压后再填筑。如果底层实在不行,可以对其进行软基打桩等软基处理。 2.2土的性质 路基都是由广义上的土修建的,广义的土包括日常的土、砂砾和岩石。不同类型的填土,其压实性能是不同的。就填筑路基而言,最适合的填土是砂砾土、砂土和亚砂土,这些土易压实,有足够的稳定性,遇水不致过分被泡软,且最佳含水量较小,最大干密度较大;粉质土和细亚砂土稍差些,这些地粘土也比较容易压实;亚粘土和重亚粘土的压实困难些,但与粘土的比较他们仍然是比较有利的土;最难压是粘土,在潮湿状态下,这种土不稳定,并容易发生剪切变形,粘土的特点是液限大、最佳含水量大而干容重小。总之无论采用何种土质,必须做土的各项指标试验,达到规范及设计要求后才可在相应的部位填筑施工。如液性大于50%、塑性指数大于26的土就不得直接作为路基填料,同时也要对土颗粒也要严格控制,不同部位的填料的最大粒径也不同,但施工实践表明可视压实厚度来控制,但不得大于压实厚度的2/3。 2.3土的含水量 在压实过程中,填土的含水量对压实度起着非常大的作用。锤击或碾压的功需克服颗粒间的内摩阻力和粘结力,使土颗粒产生位移并靠近。土的内磨擦力和粘结力是随密度而增加的。土的含水量小时,土粒间的内磨阻力大,压实到一定程度后,某一压实功不能再克服土的抗力后,压实所得的干容重也减小。当土的含水量逐渐增加,因水在土颗粒间起着润滑作用,使土的内摩阻力减少,单位土体积中空气的体积也减少,土和水的体积则增加。但含水量超过一定限度,由于水是不可压缩的,因此即使土的内摩阻力还在减少,但单位土体中的空气体积已减少到最小限度,而水的体积在增加,所以,在同样的压实功下,土的干容量反而减小。因此,在碾压时,要严格控制各种填料的含水量,使其在最佳含水量附近,才能得到好的效果。最大干密度相对应的就是最佳含水量,通过击实试验求得。

影响混凝土强度的主要因素

影响混凝土强度的主要因素 1.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。 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,在混凝土内部留下孔隙,且水灰比越大,留下的孔隙越大,使有效承压面积减少,混凝土强度也就越小。另一方面,多余水分在混凝土内的迁移过程中遇到粗骨料时,由于受到粗骨料的阻碍,水分往往在其底部积聚,形成水泡,极大地削弱砂浆与骨料的粘结强度,使混凝土强度下降。因此,在水泥强度和其他条件相同的情况下,水灰比越小,混凝土强度越高,水灰比越大,混凝土强度越低。但水灰比太小,混凝土过于干稠,使得不能保证振捣均匀密实,强度反而降低。试验证明,在相同的情况下,混凝土的强度( Mpa)与水灰比呈有规律的曲线关系,而与灰水比则成线性关系。 2 影响强度的其它因素

为了使混凝土能达到预定的强度,还必须在施工中搅拌均匀、捣固密实,养护良好并使之达到规定的龄期。 (一)施工条件的影响:施工条件是确保混凝土结构均匀密实、硬化正常、达到设计要求强度的基本条件。在施工过程中必须把拌合物搅拌均匀,浇注后必须捣固密实,且经良好的养护才能使混凝土硬化后达到预定的强度。采用机械搅拌比人工搅拌的拌合物更均匀,同时采用机械捣固的混凝土更密实,因此机械捣固可适用于更低水灰比的拌合物;能获得更高的强度。改进施工工艺性能也能提高混凝土强度,如采用分次投料搅拌工艺、高速搅拌机搅拌、高频或多频振捣器振捣、二次振捣工艺都会有效的提高混凝土的强度。 (二)养护条件的影响:为了获得质量良好的混凝土,混凝土成型后必须在一定的养护条件下(包括养护温度)进行养护,目的是保证水泥水化的正常进行,以达到预定的强度和其他性能。周围环境湿度是保证水泥正常水化、混凝土顺利成型的一个重要条件。在适当的湿度下,水泥能正常水化,使混凝土强度充分发展。如果湿度不足,混凝土表面会发生失水干燥现象,迫使内部水分向表面迁移,造成混凝土结构疏松、干裂,不但降低强度,而且还将影响混凝土的耐久性能。环境温度对水泥水化作用的影响是显著的。养护温度高,可以加快水泥水化速度,混凝土早期强度高;反之,混凝土在低温下强度发展相应迟缓,尤其温度在冰点以下

边坡稳定性影响因素

边坡稳定性影响因素 边坡稳定性影响因素: (1)坡底中结构面对边坡稳定性的影响.破底的稳定性直接影响整个山体的稳定性 (2)外力对边坡的影响。例如:爆破,地震,水压力等自然和认为因素,而导致边坡破坏。 (3)边坡外形对边坡稳定性的影响。比如,河流、水库及湖海的冲涮和淘涮,使得岸坡外形发生变化,从而使这些边坡发生破坏,这主要由于侵蚀切露坡体底部的软弱结构面使坡体处于临空状态,或是侵蚀切露坡体下伏到软弱层,从而引起坡体失去平衡,最后导致破坏。(4)岩体力学性质恶化对边坡稳定性的影响。比如风化作用对边坡稳定性的影响,这主要是由于风化作用使坡体强度减小,坡体稳定性降低,加剧斜坡的变形与破坏,而且风化越深,斜坡稳定性越差,稳定坡角就越小。 边坡稳定性相关延伸: 边坡稳定性控制技巧 边坡防护设计的主要原则 1、安全第一.质量保证 边坡的防护直接影响到交通的安全,目前,我国的防护工作主要是由边坡起防护作用,对自然灾害和人为因素造成的塌方、陷落等起到很好的防护作用,对交通设施的安全顺畅运行,对车辆行使的安全,起

着巨大的作用。因此,在设计边坡时,首先要考虑的是边坡的质量问题,要在保证边坡防护设施自身的质量过硬的情况下,考虑防护设施起到的安全作用,要以防护坡的安全系数为设计的首要考虑因素。要从设计上保证边坡防护设施的防护质量,以安全作为防护的第一要素,确保边坡的防护能在实际中起到防护的作用。为安全使用、交通的顺畅起到应有的作用。 2、考虑地理环境,因地制宜 随着我国交通设施的进一步完善,穿越范围越来越广,所处的地形地貌多种多样,各有特点,各不相似。因此,就给边坡防护的设置带来了许多复杂的问题,在不同的地方因为地质情况的差异、气候情况的不同、环境的差别等,公路边坡的建设情况也不一样。一般边坡崩塌所遇到的问题可以归为3类,即落石型、滑坡型、流动型,而这3种坍塌形式是由于不同的地质地理环境造成的。比如落石型一般是发生在较陡的岩石边坡,因为在一定的条件下岩石边坡的岩层会产生裂缝、渗水,经过长时间的风化和外力作用,裂缝会逐渐扩大,在雨水侵蚀下,裂缝中充满水,产生侧向静水压力作用,造成崩坍。在设计时,就必须注意对岩石裂缝产生进行控制,采取积极的防水措施。所以因为所面临的防护问题不一致,因此在设计边坡的防护设施时,必须因地制宜,在充分了解工程所在地区的地理和环境及气候等具体的情况下,对所面临的各种潜在隐患进行预测,进而根据防护的需要,设计出与该地区相匹配的防护手段。绝对不能教科书式的照搬照抄,就把

公路工程路基稳定性及影响因素研究 潘霖

公路工程路基稳定性及影响因素研究潘霖 发表时间:2019-02-13T16:18:24.517Z 来源:《基层建设》2018年第36期作者:潘霖 [导读] 摘要:在整个公路工程中,路基的建设是非常重要的环节,路基的稳定性关系到公路的使用寿命以及使用质量。 海城市交建集团建通道桥建筑工程有限公司辽宁鞍山 114200 摘要:在整个公路工程中,路基的建设是非常重要的环节,路基的稳定性关系到公路的使用寿命以及使用质量。随着交通的发展,车流量越来越大,对路基的稳定性提出了更高的要求。要想延长公路的使用寿命,提升公路的使用质量,保证路基的稳定性是非常必要且重要的,可以采取的措施有控制车流量、控制车辆的载重、加大对路基建设的监督力度等。 关键词:公路工程;路基;稳定性 1影响公路路基稳定性的主要因素分析 1.1交通荷载 在公路长期使用的过程中,交通荷载是影响是路基稳定性的重要因素之一。在交通荷载的作用下,会逐步减弱路基强度,导致路基变形。若该路段长期通过重载车辆,则会加速路基变形情况。 1.2含水率 当土体渗入水之后,会造成土体膨胀,降低土体的密实度、减弱土体强度。任何黏性土都具有膨胀性,一旦遇到地下水或地表水渗流,便会提高土体的含水率,给路基稳定性带来危害。尤其在多雨季节,因雨水的浸入,对路基土体的影响程度较大。所以,为保证路基的稳定性必须采取有效的排水和防水措施。其中,排水措施应采用地下排水方式,用以维持路基稳定的水文条件,即便是在融雪季节,路基也可以快速排除积水,控制好土体的含水率。 1.3填筑材料 公路路基施工应根据土地不同的物理性质与化学性质选择不同的填料。这是因为在公路路基施工阶段,路基物理性质对路基稳定性起着重要作用,选用不同的填料填充路基,直接影响着路基的强度和密实度。在公路工程投入使用后,路基土体的化学性质会长期作用于路基的稳定性。 1.4路面结构 交通荷载直接作用在路面结构上,并且通过路面结构将荷载传递给路基。在车辆经过路面结构时,其荷载从上至下呈递减状态,因此路面结构是否合理关系到路基受力是否均匀,对路基长期稳定性产生直接影响。 2提高公路路基稳定性的措施 2.1根据地形地貌因地制宜 2.2重视材料质量控制 公路施工时出现质量问题主要是因为对路基质量的监管力度还不够。为了能够进一步提高公路工程质量,需要进一步加强工作人员质量控制意识,并定期对其进行相关的质量培训,从而能够进一步提高他们的整体质量意识,更好地确保公路工程建设的质量。另外在路基施工的时候原材料也非常重要,原材料购买必须严格按照要求进行,确保材料的质量,从而才能更好地确保路基工程质量。不仅如此,在施工之前需要严格检查相应的施工设备,确保其相关性能达到标准要求,更好地保障施工有效开展,确保公路路基工程质量。 2.3加快施工管理体系建设 (1)需要引进先进的施工管理体系,并结合工程的特点构建相应的管理体系,从体系上保障工程的质量;(2)加强管理人员的选拔和考核,管理人员是施工管理体系中非常关键的部分,他们对于工程的有效开展有很大影响,因此在进行人员的选拔过程中需要严格按照相关要求进行,保证其具备相应的专业知识和实践操作能力,从而能够更好地发挥施工管理体系的作用;(3)需要重点加强内部管理人员的培训机制,定期地进行相关管理人员的培训工作,并邀请相应的专家开展座谈会,进行相应的交流学习,从而能够进一步提高管理人员的意识,更好地进行工程管理,有效地保障公路路基的工程质量。 2.4采用有效的方法 某高速公路第二合同段项目,全长17.5km,设计时速80km/h,路面宽为24.5m。涉及的路基主要工程有:路基挖方3405823 m3、路基填方3441496m3;特殊路基处理:塑料排水板31487m,挖淤换填142264m3;浆砌片石挡土墙83819.3m3;浆砌防护及排水160115m3。本文以该项目为依托,对保障路基稳定性的措施进行以下分析。 2.4.1换土垫层法 本合同段路线区地处四川盆地东部,区域内南河沿岸边滩发育,呈宽阔的河谷平原地貌,路基基地多为软土、软基。当开挖不良土或软弱土到一定深度时会产生很大的抗剪强度,且不能满足上部荷载对地基的要求时,常采用换土垫层法来处理。例如采用砂、石或灰土等材料换填,必须要进行夯实处理,目前主要是采用分层夯实的方法,使土层形成一个双层地基。 2.4.2排水固结法 当软土深度>3m时,可采用排水固结法,主要用于解决地基的稳定和沉降问题。使用排水固结法进行地基排水条件的改善主要是通过设置垂直排水井、排水板,并且进行抽气、加压以及抽水等方面控制,使地基发生固结变形,从而能够进一步增加地基的强度,更好地确保整体的稳定性能,同时也能够有效地控制路基工后沉降。 2.4.3坡面防护方法 对于路堤坡面的防护,应当尽可能防止坡面中的岩石发生风化,避免地表水对坡面造成冲刷。另外,还需要与附近环境加以协调。目前,人们逐渐重视对生态的保护,基本上所有公路边坡均采取一定的方式加以防护,通常并不会直接选用种植草灌木的方式达到防护目的,而是依据路基边坡的相对高度值的情况,在边坡上增设石块砌出不同的骨架隔断,在隔断之中种植草灌木,从而能够有效地确保坡面质量。 2.4.4支挡防护方法 本项目是路堤填方较高的路段,在采用支挡防护过程中,基本上是采取挡土墙方式进行支挡路基坡脚。在施工现场填方较高并且地基条件良好的情况下,通常选用石砌重力式挡土墙结构进行支挡。目前挡土墙防护主要有:仰斜式挡土墙、重力式挡土墙以及衡重式挡土墙

压实度的控制措施

试论路基压实度的影响因素和控制措施 1前言 路基的稳定性问题一直困绕着施工质量。路基稳定性的好坏将直接影响着行车的安全与舒适。影响路基稳定性的因素主要有自然因素和人为因素,自然因素的影响主要依靠合理的设计来减弱和克服,人为因素主要是从规范施工过程中来克服。所以说控制好路基的压实度是关键。在现场施工中,压实度是工程好坏的评价标准,在实习过程中深刻体会到了从料进场到路基土方的填筑,压实度细节问题始终贯穿其中,在生产中往往被忽视。造成压实度不足,一直是施工单位头痛的问题,为了更好的理论联系实际,大量的查阅资料,分析和解决工程中遇到的问题,具体问题具体分析,因地制宜,从本质上解决问题那么怎样有效的控制好路基的压实度呢?下面浅谈土方路基在施工过程中的压实度控制的相关问题。 2 路基压实机理 不同的土质其化学成分和物理性质都可能存在着一定的差异对特殊路段加强检测,提高试验频率,遵循规范的要求,取得了很好效果,早通常情况下对路基进行碾压时,产生的物理现象有:使大小块重新排列,和互相靠近。使担搁土颗粒重新排列和互相靠近,使小颗粒进入大的颗粒中,多种路基结构层材料通常主要是由各种不同粒径的单位粒径组成的,在碾压过程中,主要发生的想象是重新排列,互相靠近和小颗粒进入大颗粒的空隙中,产生这些不同物理想象的结果是增加单位体积内固体颗粒的数量,减少空隙率,这个过程称做压实。本施工段路基包边土采用砂性土,路基填筑采用砂土,路基封层采用山皮土。 运用环刀法、灌砂法居多,环刀法适应砂土,路基填筑中广泛运用此类方法,灌砂法适用于粒径较大的填土材料。在此主要探讨灌砂法在施工中的应用。但无论用何种方法,其理论依据都大同小异,都是以路基施工压实土的干密度(即检测的干密度成果)与试验室标准击实所得的最大干密度的比值来确定路基的压实程度的,以百分率表示。 压实度用K表示,它的理论计算公式为: K = ρd ÷ρdmax K: ———压实度(%)ρd: ———所检测路段压实土的干密度(g/cm3)ρdmax:———标准击实所得的最大干密度(g/cm3) 从上式我们可以看出击实所得的最大干密度ρdmax的准确与否将直接影响路基检测压实度的试验结果,它能真实地反映路基压实程度。 3 影响压实度的因素 在公路施工中,影响路基压实度的因素有:不良地质条件和气候的影响,填土材料的好坏、软基处理基不当、含水量的控制、松铺厚度以及施工机械设备的配套情况,人为因素的影响等,下面结合沿海高速深入的探讨压实的影响因素和处理措施。

影响混凝土强度的主要因素

影响混凝土强度的主要因素 硬化后的混凝土在未受到外力作用之前,由于水泥水化造成的化学收缩和物理收缩引起砂浆体积的变化,在粗骨料与砂浆界面上产生了分布极不均匀的拉应力,从而导致界面上形成了许多微细的裂缝。另外,还因为混凝土成型后的泌水作用,某些上升的水分为粗骨料颗粒所阻止,因而聚集于粗骨料的下缘,混凝土硬化后就成为界面裂缝。当混凝土受力时,这些预存的界面裂缝会逐渐扩大、延长并汇合连通起来,形成可见的裂缝,致使混凝土结构丧失连续性而遭到完全破坏。强度试验也证实,正常配比的混凝土破坏主要是骨料与水泥石的粘结界面发生破坏。所以,混凝土的强度主要取决于水泥石强度及其与骨料的粘结强度。而粘结强度又与水泥强度等级、水灰比及骨料的性质有密切关系,此外混凝土的强度还受施工质量、养护条件及龄期的影响。 1)水灰比 水泥强度等级和水灰比是决定混凝土强度最主要的因素。也是决定性因素。 水泥是混凝土中的活性组成,在水灰比不变时,水泥强度等级愈高,则硬化水泥石的强度愈大,对骨料的胶结力就愈强,配制成的混凝土强度也就愈高。如常用的塑性混凝土,其水灰比均在0.4~0.8之间。当混凝土硬化后,多余的水分就残留在混凝土中或蒸发后形成气孔或通道,大大减小了混凝土抵抗荷载的有效断面,而且可能在孔隙周围引起应力集中。因此,在水泥强度等级相同的情况下,水灰比愈小,水泥石的强度愈高,与骨料粘结力愈大,混凝土强度也愈高。但是,如果水灰比过小,拌合物过于干稠,在一定的施工振捣条件下,混凝土不能被振捣密实,出现较多的蜂窝、孔洞,将导致混凝土强度严重下降。参见图3—1。 图3—1混凝土强度与水灰比的关系 a)强度与水灰比的关系 b)强度与灰水比的关系 2)骨料的影响 当骨料级配良好、砂率适当时,由于组成了坚强密实的骨架,有利于混凝土强度的提高。如果混凝土骨料中有害杂质较多,品质低,级配不好时,会降低混凝土的强度。 由于碎石表面粗糙有棱角,提高了骨料与水泥砂浆之间的机械啮合力和粘结力,所以在原材料、坍落度相同的条件下,用碎石拌制的混凝土比用卵石拌制的混凝土的强度要高。 骨料的强度影响混凝土的强度。一般骨料强度越高,所配制的混凝土强度越高,这在低水灰比和配制高强度混凝土时, 特别明显。骨料粒形以三维长度相等或相近的球形或立方体

304不锈钢抗拉强度试验影响因素分析

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/a618237920.html, 304不锈钢抗拉强度试验影响因素分析 作者:林剑峰 来源:《科学与财富》2016年第25期 摘要:文章通过试验,对比分析了不同试验速率与温度对奥氏体304不锈钢拉伸性能测试结果的影响规律,总体上的试验结果表明,试验速率对测定结果的影响较小,环境的温度变化才是测定结果波动的主要影响因素,以期本试验研究分析可指导生产检测与产品验收。 关键词:奥氏体304不锈钢;拉伸试验;马氏体;环境温度;试验速率 拉伸试验是力学性能试验中最基础、最常用的试验,拉伸试验中给出的性能指标也是在工业上应用最广泛的材料性能指标。304不锈钢是一种通用型奥氏体不锈钢,它的金属制品耐高温,韧性高,加工性能好,广泛使用于工业和家具装饰行业和食品医疗行业。拉伸性能是其力学性能测试中最基本、最通用的检验指标,也是304不锈钢产品的最基本交货依据。由于304不锈钢属于非稳态奥氏体不锈钢,在拉伸试验变形过程中会发生应变诱发相变产生马氏体,但金属材料本身材质的不均匀性以及在应变强化过程中温度、速率、应变量等均可影响应变诱发马氏体的转变量、转变速率等方面的情况,使得抗拉强度测定结果存在差异,不利于测试的进行。因此,有必要对拉伸试验检测结果波动的影响因素进行分析,掌握不同测试条件下拉伸性能测试结果的变化规律,从而对所检验的材料做出科学的评价。 1试验材料与试验方法 1.1试验材料 试验材料选用厚度为20mm、共3个炉号的热轧固溶态304不锈钢板,不同炉号钢板的化学成分略有不同。 1.2 试验方法 采用不同试验温度(在GB/T228.1-2010规定的温度范围内10~35℃)和不同拉伸试验速率(上、下限分别略大于和略小于GB/T228.1-2010规定的拉伸速率范围0.005~0.008s-1)对 上述304不锈钢板进行拉伸试验。拉伸试验用试样为螺纹头棒状试样,试样形状及尺寸如图1所示。拉伸试验前后分别测试试样均匀变形段的马氏体含量。拉伸试验采用德国产Z300高低温电子拉伸试验机完成,马氏体含量测定用瑞士产FeritscopeFMP30铁素体含量测定仪完成。 2 试验结果与讨论 2.1 304不锈钢加工硬化分析

影响路基压实度的因素

公路路基压实度的影响因素及控制措施 1、影响公路施工压实度因素 1.1含水量对压实过程的影响 碾压需要克服土颗粒间的内摩阻力和粘结力,才能使土颗粒产生位移并相互靠近。土的内摩阻力和粘结力是随着密实度而增加的,土的含水量越小时,土颗粒间的内摩阻力越大,压实到一定程度后,某一压实功不能克服土颗粒间的抗力,压实所得的干密度小。当含水量增加时,水在土颗粒间起润滑作用,使土的内摩阻力减小,因此,同样的压实功可以得到较大的干密度。在这个过程中,单位土体积中空气的体积逐渐减小,而固体体积和水的体积逐渐增加,当土的含水量达到某一限度后,虽然内摩阻力还在减小,但单位土体中空气的体积已压缩到最小限度,而水的体积不断增加,由于水是不可压缩的,因此在同一压实功下,土的干密度反而逐渐减小,土只有在某一含水量下,才能压实到最大干密度,这个含水量称为最佳含水量。 1.2碾压厚度对压实的影响 压实厚度对压实效果具有明显影响。相同压实条件下(土质、湿度与功能不变),由实测土层不同深度的密实度或压实度得知,密实度随深度呈递减,表层5cm最高。不同压实工具的有效压实深度有所差异,根据压实工具类型、土质及土基压实的基本要求,路基分层压实的厚度有具体规定数值。通过大量的实践证明,碾压应有适当的厚度,碾压层过厚,非但下层的压实度达不到要求,而且碾压层上层的压实度也要受到不利的影响。同时,碾压的厚度随所用的压路机的类型而变。 1.3碾压遍数对压实的影响 压实功能对压实效果的影响,是除含水量外的另一重要因素。压实功能与压实效果曲线表明:同一种土的最佳含水量随功能的增大而减小,最大干容重则随功能的增大而提高;在相同含水量的条件下,功能越高,土基密实度越高。据此规律,工程实践中可以增加压实功能(吨位一定,增加碾压遍数),以提高路基强度或降低最佳含水量。但必须指出,用增加压实功能的办法提高土基强度的效果有一定限度,功能增加到一定限度以上,效果提高愈为缓慢。

1.3 影响路基路面稳定的因素

§1-3影响路基路面稳定的因素 一、自然因素 1、地理条件(地形、地貌、海拔高度) 平原区地势平坦地面易积水、地下水位较高、排水困难、需保持最小填土高度Hmin 丘陵区地势起伏 山岭区地势陡峻 充分考虑:排水设计、地质不良情况的回避处理至关重要,否则会导致稳定性下降,出现破坏现象,影响路基路面的稳定性。 2、地质条件岩石的种类成因、节理、风化程度等、裂隙情况…… 3、气候条件气温、降水、湿度、冰冻深度、日照、蒸发量、风向、风力等 4、水文和水文地质条件 水文条件:地表径流、河流洪水位、常水位及其排泄条件 有无积水和积水期的长短、以及河岸的冲刷和淤积情况等。 水文地质条件:地下水位、地下水移动情况,有无泉水、层间水等。 5、土的类别 土是建筑路基和路面的材料,并影响到路基的形状与尺寸,强度和稳定性。 不同土类具有不同的工程性质、将直接影响路基路面的强度和稳定性。土的颗粒组成,影响土体的粘聚力与内摩擦力,影响土体内部水的分布情况与土体的干湿类型。 ①毛细管水上升高度与直径成反比;直径越细,毛细水冻结温度愈低。 ②地下排水和浸水路堤,要根据土的渗透性或渗透系数进行分析设计。 地下排水、浸水路堤设计: 土的粒径:粗渗透系数大 土的粒径:细渗透系数小 竖向结构大孔土(黄土)竖向渗透系数较水平向大

具有水平层理的土水平向渗透系数较竖向大 粘土(纯粘土,重粘土)充分压实,无渗透性,起隔离层作用。 二、人为因素 1、荷载作用——静载、活载及其大小和重复作用次数。 2、路基结构——路基填土和填石的类别和性质、路基形式、路面等级 与类型,排水结构物的设置等。 3、施工方法——是否分层填筑,采用何种压实方式、压实是否充分。 4、养护措施——一般措施及在设计、施工中未及时采用而在养护中加以 补救的措施。 5、其他——沿线附近的人为设施(水库、排灌渠道、水田)及人为活动。

影响结构强度和稳定性的因素

影响结构强度和稳定性的因素通过今年发生的雪灾和地震图片资料让学生感受到结构被破坏 的情景,提出我们如何理解“结实”这个词的含义,并对结构的强度的描述进行探究,加深学生对结构强度的理解;接下来结合学生熟悉的、身边的生活事例,借助于多媒体演示、小试验等方法引导学生探究影响结构强度主要因素。 课堂中引入学案,目的是更加突出以学生为主体,教师为主导的教学方式,使学生真正成为课堂的主人。 四、教学过程 第一环节情景导入 首先利用多媒体播放今年1月我国南方地区遭受雪灾袭击及5月汶川地震的图片资料,灾难过后很多结构受到破坏,让学生感受到结构被破坏的情景,引出课题——影响结构强度的因素。 然后给出本节课的学习目标,让学生明确学习目标是:了解材料、形状和连接方式是如何影响结构的强度的。 第二环节知识构建 一、结构强度的含义 1、结构强度含义 通过结构内力的计算和进行应力计算(课本26页)引出容许应力含义并引出结构强度的定义:

结构的强度是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力。 小实验:绳子和粉笔的变形能力和结实程度 对课本给出的定义进行质疑,引导和说明结构强度与是否被破坏有关。最终得出结构的定义是:抵抗破坏的能力 第三环节合作探究 实践与体验:每三位同学一张A4纸,如何能让它承受最大的重量(有的组有浆糊和双面胶,一些组没有进行对比) 通过是同学们的动手实践和思考,理解影响结构的强度的因素主要有:材料、形状和连接方式 并提出:除此之外还有那些因素会影响结构的强素呢? 二、知识点拓展 (一)工业用型材的截面形状 首先通过图片资料让学生了解工业上常用各种型材的截面形状教师引导:我们已知道用于结构材料的截面尺寸大小直接影响受力的大小,对于同种材料来说,截面积越大承载能力越强。那么我们现在进一步研究另一种情况:两个截面面积相等,但形状不同的截面中,究竟哪一种截面更有利于结构的强度? 通过实际生产生活中常用的典型结构--------圆形截面、矩形截面和工字形梁的截面形状来进行分析,工字形梁的截面更有利于减轻材

影响金属材料疲劳强度的八大因素

影响金属材料疲劳强度的八大因素 Via 常州精密钢管博客 影响金属材料疲劳强度的八大因素 材料的疲劳强度对各种外在因素和内在因素都极为敏感。外在因素包括零件的形状和尺寸、表面光洁度及使用条件等,内在因素包括材料本身的成分,组织状态、纯净度和残余应力等。这些因素的细微变化,均会造成材料疲劳性能的波动甚至大幅度变化。 各种因素对疲劳强度的影响是疲劳研究的重要方面,这种研究将为零件合理的结构设计、以及正确选择材料和合理制订各种冷热加工工艺提供依据,以保证零件具有高的疲劳性能。 应力集中的影响 常规所讲的疲劳强度,都是用精心加工的光滑试样测得的,然而,实际机械零件都不可避免地存在着不同形式的缺口,如台阶、键槽、螺纹和油孔等。这些缺口的存在造成应力集中,使缺口根部的最大实际应力远大于零件所承受的名义应力,零件的疲劳破坏往往从这里开始。 理论应力集中系数Kt :在理想的弹性条件下,由弹性理论求得的,缺口根部的最大实际应力与名义应力的比值。 有效应力集中系数(或疲劳应力集中系数)Kf:光滑试样的疲劳极限σ-1与缺口试样疲劳极限σ-1n的比值。 有效应力集中系数不仅受构件尺寸和形状的影响,而且受材料的物理性质、加工、热处理等多种因素的影响。 有效应力集中系数随着缺口尖锐程度的增加而增加,但通常小于理论应力集中系数。 疲劳缺口敏感度系数q:疲劳缺口敏感度系数表示材料对疲劳缺口的敏感程度,由下式计算。 q的数据范围是0-1,q值越小,表征材料对缺口越不敏感。试验表明,q并非纯粹是材料常数,它仍然和缺口尺寸有关,只有当缺口半径大于一定值后,q值才基本与缺口无关,而且对于不同材料或处理状态,此半径值也不同。 尺寸因素的影响

影响路基稳定的因素

影响路基稳定的因素 ①土壤的性质 在项目施工的过程中,势必会遇到不同的地质状况以及性质各异的土体类型。而土壤的性质根据其类型的不同也有着明显的差异.成为了影响路基沉降的首要因素。例如黄土地区,由于黄土具有较强的湿陷性,故而成为引发铁路路基沉降变形的重要原因。 ②水分的影响 水分对于路基的影响是不可小视的。在地质岩性较强,土壤的排水能力较好的地带,降水对路基的影响相对较小。但是当铺设在土质疏松或土壤湿陷性强的地区时,水分的多少会对路基的沉降起到重要的影响。如在土质疏松的地区,强降水会不断冲刷路基两侧的土壤,破坏路基填土的稳定性,降低路基填土的抗剪强度。从而导致路基沉降变形现象的发生。而在土壤湿陷性较强的地区,降水不仅影响着路基填土的承载力,也会对土体的结构产生破坏最用,最终引起路基的沉降变形。这些将在第3章详细介绍。 ③影响边坡的主要因素是降雨和风沙侵蚀,边坡的破坏将直接影响路基的长期稳定喝列车的正常运营,所以应足够重视边坡的防护,对于保护路基免受损坏、美化环境也有很大帮助, ④路桥过渡段的影响 路桥过渡段由于是两种不同性质的路基的突然变化,造成沉降不一致,会出现沉降差,影响旅客舒适性。 ⑤工程的质量 项目的工程质量是直接影响路基沉降量的重要因素。在施工的过程中,对路基的处理方式、填料的选择、填筑的厚度、路基的压实度以及自然沉降的时间,都对路基的工后沉降量起到了一定的决定作用。因此,在铁路的设计施工中,要严格的对工程质量加以控制,尽可能的减少路基的沉降量。 根据影响路基病害的因素,采取相应的措施,既能对病害发生前的预防提供指导,又能对病害发生后制定整治措施提供科学依据。

简述哪些因素对钢材性能有影响

三、简答题 1.简述哪些因素对钢材性能有影响? 化学成分;冶金缺陷;钢材硬化;温度影响;应力集中;反复荷载作用。2.钢结构用钢材机械性能指标有哪几些?承重结构的钢材至少应保证哪几项指标满足要求? 钢材机械性能指标有:抗拉强度、伸长率、屈服点、冷弯性能、冲击韧性; 承重结构的钢材应保证下列三项指标合格:抗拉强度、伸长率、屈服点。3.钢材两种破坏现象和后果是什么? 钢材有脆性破坏和塑性破坏。塑性破坏前,结构有明显的变形,并有较长的变形持续时间,可便于发现和补救。钢材的脆性破坏,由于变形小并突然破坏,危险性大。 4.选择钢材屈服强度作为静力强度规范值以及将钢材看作是理想弹性一塑性材料的依据是什么? 选择屈服强度f y 作为钢材静力强度的规范值的依据是:①他是钢材弹性及塑性工作的分界点,且钢材屈服后,塑性变开很大(2%~3%),极易为人们察觉,可以及时处理,避免突然破坏;②从屈服开始到断裂,塑性工作区域很大,比弹性工作区域约大200倍,是钢材极大的后备强度,且抗拉强度和屈服强度的比例又较 大(Q235的f u /f y ≈1.6~1.9),这二点一起赋予构件以f y 作为强度极限的可靠安 全储备。 将钢材看作是理想弹性—塑性材料的依据是:①对于没有缺陷和残余应力影响的 试件,比较极限和屈服强度是比较接近(f p =(0.7~0.8)f y ),又因为钢材开始屈服 时应变小(ε y ≈0.15%)因此近似地认为在屈服点以前钢材为完全弹性的,即将屈服点以前的б-ε图简化为一条斜线;②因为钢材流幅相当长(即ε从0.15%到2%~3%),而强化阶段的强度在计算中又不用,从而将屈服点后的б-ε图简化为一条水平线。 5.什么叫做冲击韧性?什么情况下需要保证该项指标? 韧性是钢材抵抗冲击荷载的能力,它用材料在断裂时所吸收的总能量(包括弹性和非弹性能)来度量,韧性是钢材强度和塑性的综合指标。在寒冷地区建造的结构不但要求钢材具有常温(℃ 20)冲击韧性指标,还要求具有负温(℃ 0、℃ 20 -或℃ 40 -)冲击韧性指标。

混凝土试块抗压强度的影响因素

混凝土试块抗压强度的影响因素 一、试件取样对混凝土试块抗压强度的影响 1、试件数量不足。出现该问题的原因大多为在施工之前没有将抽样方案确定下来,对于留置数量和评定统计方法没有量化、细化,导致统计上出现了误差。 2、抽样的样品没有代表性,不能将混凝土的质量真实地反映出来。这大多是由于取样人员在取样时,没有严格按照相关规范的要求实施取样。在实施中,仅是根据混凝土搅拌质量的优劣一次制作出了多组试件包含了下一个批次的试件,如此做法,不能真实地反映个批次混凝土的实际质量。 3、《普通混凝土物理力学性能试验方法标准》中的相关条例具体规定了混凝土试件的成型方法、振捣方法和养护要求,如果在施工现场对这些规范和要求有所缺失,必然导致成型后的试件存在诸多问题,这些问题也势必影响了试块抗压强度检测的准确性。 二、检测过程对混凝土试块抗压强度的影响 1、在对试块实施抗压强度测试之前,没有能够按照试件的尺寸公差实施检测。大量工程实践和相关标准表明,标准的试件检测有如下要求: (1)承压面的平整度公差应£0.0005d(其中d为试件直径); (2)试件相邻面应该垂直,即夹角为90°,公差应0.5°; (3)对于试件各边长、直径和高的实际尺寸公差应1mm。 2、在进行试块抗压强度测试的操作中,试块放置位置的精确程

度不够,导致试块不是轴心受压。 3、没有按照加荷速度标准实施正确的操作,导致由于加荷速度过于快了生成冲击荷载。大量理论研究和工程实践经验表明,试块在受力被破坏之前,荷载增加的速度如果大于材料裂纹扩展的速度,那么测试得到的强度值与真实值相比偏高。 4、在测试时,如果试件表面有油污对测试结果有影响。理论研究和实验表明,如果试件的受压面上存有油污,那么将减小承压板与试件表面之间的摩擦力,试件将出现垂直裂纹而破坏,如此一来测试得到的混凝土强度值偏低。 5、试件浸泡养护后没有晾干对测试结果也有影响。理论研究和实验表明,试件在水中浸泡养护后,试件含水量比较大,如果不将其晾干,那么测试得到的混凝土强度值偏低。 三、改善措施分析 1、试件取样上控制 (1)严格做好试配、试验、设计配合比、浇筑施工、养护、取样和测强等等每一环节来科学地确定混凝土强度等级,因为在操作上任何一个环节出现疏忽或失误,都有导致降低混凝土强度的可能。 (2)对于混凝土施工组织设计和质量措施方案的编制要有专人负责,精心编制,确保混凝土质量能够始终位于受控的状态。 (3)在具体工程中配备的从业人员,应是具有一定文化水平和工作责任心的专职抽样人员,由其负责现场的混凝土取样和制作工作。

影响材料性能的因素

1.0影响材料性能的因素 2.01.1碳当量对材料性能的影响字串9 决定灰铸铁性能的主要因素为石墨形态和金属基体的性能。当碳当量()较高时,石墨的数量增加,在孕育条件不好或有微量有害元素时,石墨形状恶化。这样的石墨使金属基体能够承受负荷的有效面积减少,而且在承受负荷时产生应力集中现象,使金属基体的强度不能正常发挥,从而降低铸铁的强度。在材料中珠光体具有好的强度、硬度,而铁素体则质底较软而且强度较低。当随着 C、Si的量提高,会使珠光体量减少,铁素体量增加。因此,碳当量的提高将在石墨形状和基体组织两方面影响铸铁铸件的抗拉强度和铸件实体的硬度。在熔炼过程控制中,碳当量的控制是解决材料性能的一个很重要的因素。 1.2合金元素对材料性能的影响 在灰铸铁中的合金元素主要是指Mn、Cr、Cu、Sn、Mo等促进珠光体生成元素,这些元素含量会直接影响珠光体的含量,同时由于合金元素的加入,在一定程度上细化了石墨,使基体中铁素体的量减少甚至消失,珠光体则在一定的程度上得到细化,而且其中的铁素体由于有一定量的合金元素而得到固溶强化,使铸铁总有较高的强度性能。在熔炼过程控制中,对合金的控制同样是重要的手段。 1.3炉料配比对材料的影响字串4 过去我们一直坚持只要化学成分符合规范要求就应该能够获得符合标准机械性能材料的观点,而实际上这种观点所看到的只是常规化学成分,而忽略了一些合金元素和有害元素在其中所起的作用。如生铁是Ti的主要来源,因此生铁使用量的多少会直接影响材料中Ti的含量,对材料机械性能产生很大的影响。同样废钢是许多合金元素的来源,因此废钢用量对铸铁的机械性能的影响是非常直接的。在电炉投入使用的初期,我们一直沿用了冲天炉的炉料配比(生铁:25~35%,废钢:30~35%)结果材料的机械性能(抗拉强度)很低,当我们意识到废钢的使用量会对铸铁的性能有影响时及时调整了废钢的用量之后,问题很快得到了解决,因此废钢在熔化控制过程中是一项非常重要的控制

浅谈公路路基压实度不足的原因分析

浅谈公路路基压实度不足的原因分析 压实度作为公路路基的主要检测指标之一,它的重要性自然不言而喻,路基压实度关乎整个公路的使用性能,本文对公路路基压实度与使用质量的关系进行了阐述。 标签:公路路基;压实度不足;原因分析 最近几年来,新建和改建的大部分县乡级公路存在早期破坏现象。如部分路段投入使用不足1年,路面破坏在百分之二十左右。根据多年的从业经验分析,影响公路质量的决定性因素——路基压实度不足是其中最重要的因素之一,而管理问题是路基压实度不足的主要诱因。 1 确保路基压实度的重要性 路基的压实度是路基工程中的主要检测项目,而路基质量的好坏又严重影响着整个公路使用质量,可见,路基的压实度在公路工程中占据着非常重要的地位,如果路基压实度控制不好,就会产生路面强度差、路面稳定性差、路面平整度、路面耐久性差等现象。 1.1 路面强度与路基压实度的关系 公路工程建设中,路面的建筑费用所占比例一般能达到公路总造价的百分之五十左右,有的有可能占到更高的比例。所以道路路面层的厚度一般会做的很薄,就是我们平时所说的“强基薄面”,因此,保证路面的强度最主要就是保证路基强度,而路基强度是由路基的压实度决定的。 1.2 路面稳定性与路基压实度的关系 路基压实度与路面稳定性有着非常密切的关系,雨水容易渗透的土中,土粒间的空隙越大,路基的压实度越小,当土中的含水量较大时,很难被压实,土的强度也会很低,在车辆荷载作用下,路面就会发生车辙,沉陷等变形。路基的压实度越小,所产生的车辙等变形就越大。我们经常在公路上看到,路面上车辙和大波浪形变时有发生,路基压实度不足是造成上述现象的最直接确凿的原因之一。 1.3 路面平整度与路基压实度的关系 路基压实度影响路面平整度主要表现在填方路基,尤其表现在高填方路基路段,所以公路路基施工规范规定:填方路基要分层填筑,每层松铺厚度要经过试验段确定,在同等压实功的作用下,松铺厚度过厚,层底的很难压实,压实度达不到规范及设计图纸要求,随着填筑层次的增多,在路基土的固结过程中,就会出现程度不同的沉降,这种不均匀沉降就会影响路面的平整度。

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