单轴压缩条件下混凝土细观损伤演化机理的CT试验研究_田威

单轴压缩条件下混凝土细观损伤演化机理的CT试验研究_田威
单轴压缩条件下混凝土细观损伤演化机理的CT试验研究_田威

实验拉伸与压缩验

实验拉伸与压缩验

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实验五 拉伸与压缩实验 一、实验目的 1.观察低碳钢和铸铁的拉伸过程,测定其主要机械性能指标屈服极限s σ、强度 极限b σ、延伸率δ和断面收缩率?,比较破坏情况。 2.观察、比较低碳钢和铸铁在压缩时的变形和破坏现象,测定低碳钢压缩时屈 服极限s σ和铸铁的强度极限b σ。 3.绘制拉伸图和压缩图。 二、实验设备、工具与试件 1.CMT5305型电子万能试验机 2.游标卡尺 3.低碳钢、铸铁拉伸件和压缩件 三、实验原理 1.拉伸实验 材料的力学性能屈服极限s σ、强度极限b σ、延伸率δ和断面收缩率?是由拉伸破坏试验来确定的。试验时,利用试验机自动绘制出低碳钢拉伸图和铸铁拉伸图。 图1低碳钢拉伸图 图2铸铁拉伸图 对于低碳钢,当应力基本保持不变,而应变显著增加时,称为屈服阶段,第一次下降的最小载荷为屈服载荷s p ,继续加载测得最大载荷b p 。 试件在达到最大载荷前,伸长变形在标距范围内是均匀分布的。从最大载荷开始,产生局部伸长和颈缩。颈缩出现后截面面积迅速减少,继续拉伸所需要的载荷也变小了,直至断裂。 铸铁试件在变形极小时,就达到了最大载荷,而突然断裂,没有屈服和颈缩

现象。其强度极限远低于低碳钢的强度极限。 2.压缩试验 低碳钢在弹性阶段同样具有比例极限和弹性极限,开始进入屈服阶段后只有很暂短的拐点,该载荷值即为s p 。在强化阶段,压缩图的变化是由于试件的长度不断缩短,横截面不断增大而使试件抗力随之不断增加,得不得极限状态。 所以低碳钢不具有抗压强度极限。 铸铁在拉伸时属于塑性很差的一种脆性材料,但在受压时,试件在达到最大载荷b p 前将会产生较大的塑性变形,最后被压成鼓形而断裂。灰铸铁试件的断裂有两特点:一是断口为斜断口,二是其抗压强度b σ远比拉伸时高,大致是拉伸时 的3~4倍。 图3低碳钢压缩图 图4铸铁压缩图 3.本次实验所用基本公式 0A p s s = σ ; 0A p b b =σ ; 00100001?-=l l l δ ; 001000 10?-=A A A ? 式中:s p -屈服载荷; b p -最大载荷; 1l -试件拉断后标距长; 0l -试件拉断前标距长; 0A -试件原始横截面面积; 1A -试件断裂处横截面面积。

混凝土配合比实验报告

实验报告 混凝土配合比实验 包工头队(10级土木9班) 邬文锋、陈天楚、曹祖军、张雄

(一) 砂的筛分析检验试验 (1) 试验方法:(1)秤取烘干试佯500g,精确到1g。 (2)将孔径9.5、4.75、2.36、1.18、0.6、0.3、0.15mm的筛子按筛孔大小顺序叠置,孔径大的放上层。加底盘后,将试样倒入最上层9.5mm筛内,加盖置摇筛机上筛lOmin(如无摇筛机可用手筛)。 (3)将整套筛自摇筛机上取下,按孔径从大至小逐个在洁净瓷盘上进行手筛。各号筛均须筛至每分钟通过量不超过试样总质量0.1%时为止,将通过的颗粒并入下一号筛中一起过筛。按此顺序进行,至各号筛筛完为止。 (4)试样在各号筛上的筛余量不得超过下式的规定: = A.d1/2/200 生产控制检验时 m r ——筛余量(g); 式中 m r d ——筛孔尺寸(mm); A ——筛的面积(mm2)。 否则应将筛余试样分成两份,并以其筛余量之和作为该号筛的筛余量。 (5)称量各号筛筛余试样的质量,精确至1g。所有各号筛的筛余质量和底盘中剩余试样质量的总和与筛分前的试样总质量相比,其差值不得超过l%。 (2) 试验结果 试样种类: 试样重(g) 筛余累计重 (g) 试验重量误差 (g) (3) 细度模数计算: (4) 结果评定(级配、细度)

(二) 石的筛分析检验试验 (1) 试验方法:(1)秤取烘干试佯500g,精确到1g。 (2)将孔径9.5、4.75、2.36、1.18、0.6、0.3、0.15mm的筛子按筛孔大小顺序叠置,孔径大的放上层。加底盘后,将试样倒入最上层9.5mm筛内,加盖置摇筛机上筛lOmin(如无摇筛机可用手筛)。 (3)将整套筛自摇筛机上取下,按孔径从大至小逐个在洁净瓷盘上进行手筛。各号筛均须筛至每分钟通过量不超过试样总质量0.1%时为止,将通过的颗粒并入下一号筛中一起过筛。按此顺序进行,至各号筛筛完为止。 (4)试样在各号筛上的筛余量不得超过下式的规定: = A.d1/2/200 生产控制检验时 m r ——筛余量(g); 式中 m r d ——筛孔尺寸(mm); A ——筛的面积(mm2)。 否则应将筛余试样分成两份,并以其筛余量之和作为该号筛的筛余量。 (5)称量各号筛筛余试样的质量,精确至1g。所有各号筛的筛余质量和底盘中剩余试样质量的总和与筛分前的试样总质量相比,其差值不得超过l%。 (2) 试验结果 试样种类: 筛余累计重 (g) 试验重量误差 (g) (3) 细度模数计算: (4) 结果评定(级配、细度)

浅析岩石单轴压缩变形试验的影响因素

浅析岩石单轴压缩变形试验的影响因素 在实际工作中,由于对岩石力学性质评论是公路、铁路等工程地质勘察不可或缺的要素,因此采取岩石单轴压缩试验这种最通用的试验方法,研究岩石变形,成为岩石力学问题的重要内容之一,这也对实际工程施工原料选择起到一定的参考作用。这个问题的研究由于操作起來比较方便,理论基础比较明显,所以被广泛应用于工程实践和各种科研工作中。作者试图按照这个理论的思路,简单分析岩石单轴压缩变形试验的影响因素,进而为相关科研和实际工程施工提供一些有参考价值的东西。 标签:岩石;单轴压缩变形;影响 引言 岩石单轴压缩变形试验是检验岩石抗压承载力的一种试验,属于物理试验的范畴。文章中提出的试验模型主要是用花岗岩、泥岩两种规则形状的岩石作为试样,用单轴荷载来进行压力作用,来测定其纵向和横向的变形量,进而形成相应的应力—应变曲线,得出弹性模量及泊松比。作者以花岗岩和泥岩两种岩石为试验样本,采取弹性模量试验对两种岩石的受力变形等情况进行对比和分析,来具体总结影响岩石压缩变形试验的主要因素有哪些。 1 弹性模量的概念及其取值方法 1.1 弹性模量的概念 弹性理论是以应力、应变的线性关系为基础的一种理论,其中应力与应变之比就是弹性模量,从力学角度来看它表示岩石材料的坚硬程度,更具体地来说是指岩石材料在压缩或拉伸时,材料对弹性变形的抵抗能力,这是在本类试验中应用的重要基础理论和概念。 1.2 岩石弹性模量的取值方法 根据国际岩石力学学会实验室和现场试验标准化委员会的《岩石力学试验建议方法》,岩石弹性模量的取值方法主要是割线弹性模量及泊松比的取值方法,以抗压强度50%时的变形量为基础,在纵向应力—应变曲线上的原点与应力相应于极限抗压强度50%处的应力点的连线,其斜率为割线模量,横向应变与纵向应变的比值就是泊松比。一般来说,在实际工作中,大多数岩石这个应力水平下仍处于弹性范围内,很少出现细微裂缝扩展乃至断裂破碎等现象。 2 影响岩石弹性模量的主要因素 2.1 构成岩石的矿物及岩石物理性质的影响

岩石单轴压缩实验

实验名称:岩石单轴压缩实验 一实验目的: 1.了解RFPA软件,熟悉软件界面,了解软件用途。 2.掌握软件RFPA的原理及使用方法。 3.了解岩石在外界压力的作用下的破碎情况。 4.掌握RFPA软件模拟岩石单轴压缩的过程。 二实验步骤: 1、熟悉RFPA软件界面,了解软件个部分的作用。见图1-1: 图1-1 2、运用软件进行相关试验 (1)试验模型 试样模型尺寸100mm×50mm ,网个划分为100×100个基元。采用平面应力问题,整个加载过程通过位移加载方式。力学性质参数如下表: 表2-1

(2)网格划分和参数赋值 网格的划分以及其他参数的赋值见下图2-1,2-2: 图2-1 岩石试件及参数设定值 图2-2 岩石试件参数设定 (3)边界条件和控制条件的选定 点击主面板上的控制键Boundary conditions,进行设置边界条件,其具体数据如

图2-3: 图2-3 加载力的数值设置 打开主面板上的Built,选择Control Information进行完成这个实验的步骤设置,具体数据如图2-4: 图2-4 加载步数设定 (4)计算过程以及结果分析 压缩破裂过程见图2-5:

图2-5压缩破裂过程

结果曲线分析,N-S曲线见图2-6 图2-6N-S曲线 从数值试验得到的载荷-位移全过程曲线再现了如下基本的岩石力学性质 ○1.线性变形阶段。在加载的初期,载荷-位移曲线几乎是线性的。 ○2.非线性变形阶段。当载荷达到试件最大承载能力的50%左右时,试件的变形开始偏离线性,部分基元破坏。 ○3.软化阶段。当达到最大载荷之后,使试件进一步变形的载荷越来越小,进入弱化阶段,直至试件产生宏观破坏。 三实验结论及体会 试验数值表明,试件在破坏过程中,开始出现许多小裂纹,再进一步加载的条件下,试件中突发性地出现了由一系列小张裂纹汇集成的一个剪切带。载荷的宏观破裂带是由宏观剪切应力带中的大量细观拉伸微破裂汇聚形成的。同时,试件的宏观破坏并非发生在试件达到峰值应力的瞬间,而是在试件所受的载荷达到峰值应力以后的某个应力降之后。这个结果表明,岩石介质在达到最大承载能力之后,仍具有一定的承载能力。

材料拉伸与压缩试验报告

材料的拉伸压缩实验 【实验目的】 1.研究低碳钢、铸铁的应力——应变曲线拉伸图。 2.确定低碳钢在拉伸时的机械性能(比例极限R p、下屈服强度R eL、强度极限R m、延伸率A、断面收缩率Z等等)。 3. 确定铸铁在拉伸时的力学机械性能。 4.研究和比较塑性材料与脆性材料在室温下单向压缩时的力学性能。 【实验设备】 1.微机控制电子万能试验机; 2.游标卡尺。 3、记号笔 4、低碳钢、铸铁试件 【实验原理】 1、拉伸实验 低碳钢试件拉伸过程中,通过力传感器和位移传感器进行数据采集,A/D转换和处理,并输入计算机,得到F-?l曲线,即低碳钢拉伸曲线,见图1。 对于低碳钢材料,由图1曲线中发现OA直线,说明F正比于?l,此阶段称为弹性阶段。屈服阶段(B-C)常呈锯齿形,表示载荷基本不变,变形增加很快,材料失去抵抗变形能力,这时产生两个屈服点。其中,B'点为上屈服点,它受变形大小和试件等因素影响;B点为下屈服点。下屈服点比较稳定,所以工程上均以下屈服点对应的载荷作为屈服载荷。测定屈服载荷Fs时,必须缓慢而均匀地加载,并应用σs=F s/ A0(A0为试件变形前的横截面积)计算屈服极限。 图1低碳钢拉伸曲线 屈服阶段终了后,要使试件继续变形,就必须增加载荷,材料进入强化阶段。

当载荷达到强度载荷F b后,在试件的某一局部发生显著变形,载荷逐渐减小,直至试件断裂。应用公式σb=F b/A0计算强度极限(A0为试件变形前的横截面积)。 根据拉伸前后试件的标距长度和横截面面积,计算出低碳钢的延伸率δ和端面收缩率ψ,即 % 100 1? - = l l l δ,% 100 1 0? - = A A A ψ 式中,l0、l1为试件拉伸前后的标距长度,A1为颈缩处的横截面积。 2、压缩实验 铸铁试件压缩过程中,通过力传感器和位移传感器进行数据采集,A/D转换和处理,并输入计算机,得到F-?l曲线,即铸铁压缩曲线,见图2。 对铸铁材料,当承受压缩载荷达到最大载荷F b时,突然发生破裂。铸铁试件破坏后表明出与试件横截面大约成45?~55?的倾斜断裂面,这是由于脆性材料的抗剪强度低于抗压强度,使试件被剪断。 材料压缩时的力学性质可以由压缩时的力与变形关系曲线表示。铸铁受压时曲线上没有屈服阶段,但曲线明显变弯,断裂时有明显的塑性变形。由于试件承受压缩时,上下两端面与压头之间有很大的摩擦力,使试件两端的横向变形受到阻碍,故压缩后试件呈鼓形。 铸铁压缩实验的强度极限:σb=F b/A0(A0为试件变形前的横截面积)。 【实验步骤及注意事项】 1、拉伸实验步骤 (1)试件准备:在试件上划出长度为l0的标距线,在标距的两端及中部三个位置上,沿两个相互垂直方向各测量一次直径取平均值,再从三个平均值中取最小值作为试件的直径d0。 (2)试验机准备:按试验机→计算机→打印机的顺序开机,开机后须预热十分钟才可使用。按照“软件使用手册”,运行配套软件。 (3)安装夹具:根据试件情况准备好夹具,并安装在夹具座上。若夹具已 图2 铸铁压缩曲线

混凝土配合比设计的详细步骤

混凝土配合比设计的步骤 1.计算配合比的确定 (1)计算配制强度 当具有近期同一品种混凝土资料时,σ可计算获得。并且当混凝土强度等级为C20或C25,计算值<时,应取σ=;当强度等级≥C30,计算值低于<时,应取用σ=。否则,按规定取值。 (2)初步确定水灰比(W/C) (混凝土强度等级小于C60) a α、 b α回归系数,应由试验确定或根据规定选取: ce f 水泥28d 抗压强度实测值,若无实测值,则 ce f ,g 为水泥强度等级值,c γ为水泥强度等级值的富余系数。 ce b a cu ce a f f f C W ααα+= 0,

若水灰比计算值大于表4-24中规定的最大水灰比值时,应取表中规定的最大水灰比值 (3)选取1m3混凝土的用水量(0w m ) 干硬性和塑性混凝土用水量: ①根据施工条件按表4-25选用适宜的坍落度。 ②水灰比在~时,根据坍落度值及骨料种类、粒径,按表4-26选定1m3混凝土用水量。 流动性和大流动性混凝土的用水量: 以表4-26中坍落度90mm 的用水量为基础,按坍落度每增大20mm 用水量增加5kg 计算出未掺外加剂时的混凝土的用水量; 掺外加剂时的混凝土用水量: wa m 是掺外加剂混凝土每立方米混凝土的用水量;0w m 未掺外加剂 混凝土每立方米混凝土的用水量;β外加剂的减水率。 (4)计算混凝土的单位水泥用量() 如水泥用量计算值小于表4-24中规定量,则应取规定的最小水泥用量。 (5)选用合理的砂率值(βs) 坍落度为10~60mm 的混凝土:如无使用经验,砂率可按骨料种 () β-=10w wa m m 0c m

实验五__岩石单轴压缩实验

实验五岩石单轴压缩实验 一.实验目的 岩石单轴压缩是指岩石在单轴压缩条件下的强度、变形和破坏特征。通过该实验掌握岩石单轴压缩实验方法,学会岩石单轴抗压强度、弹性模量、泊松比的计算方法;了解岩石单轴压缩过程的变形特征和破坏类型。 二.实验设备、仪器和材料 1.钻石机、锯石机、磨石机; 2.游标卡尺,精度0.02mm; 3.直角尺、水平检测台、百分表及百分表架; 4.YE-600型液压材料试验机; 5.JN-16型静态电阻应变仪; 6.电阻应变片(BX-120型); 7.胶结剂,清洁剂,脱脂棉,测试导线等。 三.试样的规格、加工精度、数量及含水状态 1. 试样规格:采用直径为50 mm,高为100 mm的标准圆柱体,对于一些裂隙比较发育的试样,可采用50 mm×50 mm×100 mm的立方体,由于岩石松软不能制取标准试样时,可采用非标准试样,需在实验结果加以说明。 2. 加工精度: a 平行度:试样两端面的平行度偏差不得大于0.1mm。检测方法如图5-1所示,将试样放在水平检测台上,调整百分表的位置,使百分表触头紧贴试样表面,然后水平移动试样百分表指针的摆动幅度小于10格。 b 直径偏差:试样两端的直径偏差不得大于0.2 mm,用游标卡尺检查。 c 轴向偏差:试样的两端面应垂直于试样轴线。检测方法如图5-2所示,将试样放在水平检测台上,用直角尺紧贴试样垂直边,转动试样两者之间无明显

缝隙。 3.试样数量: 每种状态下试样的数量一般不少于3个。 4.含水状态:采用自然状态,即试样制成后放在底部有水的干燥器内1~2 d ,以保持一定的湿度,但试样不得接触水面。 四.电阻应变片的粘贴 1.阻值检查:要求电阻丝平直,间距均匀,无黄斑,电阻值一般选用120欧姆,测量片和补偿片的电阻差值不超过0.5Ω。 2.位置确定:纵向、横向电阻应变片粘贴在试样中部,纵向、横向应变片排列采用“┫”形,尽可能避开裂隙,节理等弱面。 3.粘贴工艺:试样表面清洗处理→涂胶→贴电阻应变片→固化处理→焊接导线→防潮处理。 五.实验步骤 1. 测定前核对岩石名称和试样编号,并对岩石试样的颜色、颗粒、层理、 裂隙、风化程度、含水状态等进行描述。 2. 检查试样加工精度。并测量试样尺寸,一般在试样中部两个互相垂直方向测量直径计算平均值。 3. 电阻应变仪接通电源并预热数分钟后, 连接测试导线,接线方式采用公 1—百分表 2-百分表架 3-试样 4水平检测台 图5-1 试样平行度检测示意图 1—直角尺 2-试样 3- 水平检测台 图5-2 试样轴向偏差度检测示意图 图5-3 电阻应变片粘贴

材料拉伸与压缩实验报告参考

碳钢与铸铁的拉伸、压缩实验(实验一) 一、实验目的 1、测定碳钢在拉伸时的屈服极限s σ,强度极限b σ,延伸率δ和断面收缩率ψ,测定铸铁拉伸时的强度极限b σ。 2、观察碳钢、铸铁在拉伸过程中的变形规律及破坏现象,并进行比较,使用绘图装置绘制拉伸图(P-ΔL 曲线)。 二、实验设备 微机控制电子万能材料试验机、液压式万能材料试验机、游标卡尺。 三、实验试祥 1. 为使各种材料机械性质的数值能互相比较,避免试件的尺寸和形状对试验结果的影响,对试件的尺寸形状GB6397-86作了统一规定,如图1所示: 图1 用于测量拉伸变形的试件中段长度(标距L 0)与试件直径d 。必零满足L 0/d 0=10或5,其延伸率分别记做和δ10和δ5 2、压缩试样:低碳钢和铸铁等金属材料的压缩试件一般做成很短的圆柱形,避免压弯,一般规定试件高度h 直径d 的比值在下列范围之内: 1≤d h ≤3 为了保证试件承受轴向压力,加工时应使试件两 个端面尽可能平行,并与试件轴线垂直,为了减少 两端面与试验机承垫之间的摩擦力,试件两端面应 进行磨削加工,使其光滑。 四、实验原理 图2为试验机绘出的碳钢拉伸P-△L 曲线图, 拉伸变形ΔL 是整个试件的伸长,并且包括机器本身 的弹性变形和试件头部在夹头中的滑动,故绘出的 曲线图最初一段是曲线,流动阶段上限B ‘受变形速度和试件形式影响,下屈服点B 则比较稳定,工程上均以B 点对应的载荷作为材料屈服时的载荷P S ,以试样的初始横截面积A0除PS ,即得屈服极限: 0A Ps S =σ 图2

屈服阶段过后,进入强化阶段,试样又恢复了承载能力,载荷到达最大值P b ,时,试样某一局部的截面明显缩小,出现“颈缩”现象,这时示力盘的从动针停留在P b 不动,主动针则迅速倒退表明载荷迅速下降,试样即将被拉断。以试样的初始横截面面积A 。除P b 得强度极限为 0A P b b =σ 延伸率δ及断面收缩率φ的测定,试样的标距原长为L 0拉断后将两段试样紧密地对接在一起,量出拉断后的标距长为L 1延伸率应为 % 100001?-=l l l δ 断口附近塑性变形最大,所以L 1的量取与断口的部位有关,如断口发生于L ο的两端或在L ο之外,则试验无效,应重做,若断口距L 。的一端的距离不在标距长度的中央31 区域内,要采用断口移中的办法;以度量试件位断后的标距,设两标点CC 1之间共有10格,断口靠近左段,如图3,从临近断口的第一刻线d 起,向右取10/2=5格,记作a ,这就相当于把断口摆在标距中央,再看a 点到C 1点有多少格,就由a 点向左取相同的格数,记作b , 令L ˊ表示C 至b 的长度,L ’表示b 至a 的长度,则L ′+2L ‘′的长度中包含的格数等于 标距长度内的格数10,即 L ′+2L ‘′=L 1。 图3 试样拉断后,设颈缩处的最小横截面面积为A 1,由于断口不是规则的圆形,应在两个相互垂直的方向上量取最小截面的直径,以其平均值计算A 1,然后按下式计算断面收缩率: 010100%ψA -A =?A 铸铁试件在变形极小时,就达到最大载荷P b 而突然发生断裂。没有屈服和颈缩现象,其强度极限远小于低碳钢的强度极限。 图4为低碳钢试件的压缩图,在弹性阶段和屈服阶段,它与拉伸时的形状基本上是一致 图4 图5

常温单轴拉伸实验、压缩实验、扭转实验

实验1 常温单轴拉伸实验 马 杭 编写 单轴拉伸实验是研究材料机械性能的最基本、应用最广泛的实验。由于试验方法简单而且易于得到较为可靠的试验数据,在工程上和实验室中都广泛利用单轴拉伸实验来测取材料的机械性能。多数工程材料拉伸曲线的特性介于低碳钢和铸铁之间,但其强度和塑性指标的定义与测试方法基本相同,因此通过单轴拉伸实验分析比较两种材料的拉伸过程,测定其机械性能,在机械性能的试验研究中具有典型的意义,掌握其拉伸和破坏过程的特点有助于正确合理地认识和选用材料,了解静载条件下结构材料的许用应力的内涵。 一、实验目的 1.通过单轴拉伸实验,观察分析典型的塑性材料(低碳钢)和脆性材料(铸铁)的拉伸过程,观察断口,比较其机械性能。 2.测定材料的强度指标(屈服极限S σ、强度极限b σ)和塑性指标(延伸率δ和面缩率ψ)。 二、实验设备 1.电子万能材料试验机WDW-100A(见附录一)。 2.计算机、打印机。 3.游标卡尺。 图1-1 圆棒拉伸试样简图 三、试样 材料性能的测试是通过试样进行的,试样制备是试验的重要环节,国家标准GB6397-86对此有详细的规定。本试验采用圆棒试样,如图1-1所示。试样的工作部分(即均匀部分,其长度为C l )应保持均匀光滑以确保材料的单向应力状态。均匀部分的有效工作长度0l 称为标距,0d 和0A 分别为工作部分的直径和面积。试样的过渡部分应有适当的圆角以降低应力集中,两端的夹持部分用以传递载荷,其形状与尺寸应与试验机的钳口相匹配。 材料性能的测试结果与试样的形状、尺寸有关,为了比较不同材料的性能,特别是为了使得采用不同的实验设备、在不同的实验场所测试的试验数据具有可比性,试样的形状与尺寸应符合国家标准(GB6397-86)。例如,由于颈缩局部及其影响区的塑性变形在断后延伸

混凝土配合比试验

吉林省天达水利水电工程质量检测有限公司 编号:TDJ C—SYBG—04 200807013R 试验报告 报告名称混凝土配合比试验 委托单位白城市众信水利水电建筑有限责任公司 工程名称白城市洮儿河灌区2008年度节水改造与续建配套工程(二期)(第二标段) (公章) 报告完成日期 201 年月日

试验报告:共10页 委托编号:TD2010-016-01 试验编号:TDD10029、030 试验依据:SL 352-2006 批准: 审核: 试验:

一、概述 2010年2月2日,吉林省天达水利水电工程质量检测有限公司受白城市众信水利水电建筑有限责任公司委托,于2010年2月2日至4月2日,承担了白城市洮儿河灌区2008年度节水改造与续建配套工程(二期)(第二标段)的混凝土配合比设计任务。试验所用水泥、砂、石和外加剂等材料均由委托单位现场抽样提供,拌和用水均为试验室所在地饮用水。 二、委托要求 具体委托要求见表1. 三、原材料品质检验 (1)水泥:四平金隅水泥有限公司生产的《金隅》牌普通硅盐酸泥,强度等级42.5.主要物理性能符合GB175-2007的要求,见表2. (2)细骨料:砂为粗砂(产地:白城镇西)。颗粒级配合格。所检各项指

标符合SL38-92和GB/T14684-2001要求,见表3和表4. (3)粗骨料:二级配卵石。所检各项指标符合 SL38-92、GB/T14685-2001、SL352-2006和DL/T5144-2001,见表5。

(四)外加剂:TNA高效减水剂和SJC引气剂(产地:吉林省化学建

筑材料公司)。所检各项指标符合GB8076-2008和DL5100-1999的要求,见表6和表7。

混凝土配合比实验报告

实验报告混凝土配合比实验 包工头队(10级土木9 班) 邬文锋、天楚、祖军、雄

(一) 砂的筛分析检验试验 (1) 试验法:(1)秤取烘干试佯500g,精确到1g。 (2) 将径9.5、4.75、2.36、1.18、0.6、0.3、0.15mm 的筛子按筛大小顺序叠置,径大的放上层。加底盘后,将试样倒入最上层9.5mm筛,加盖置摇筛机上筛lOmin(如无摇筛机可用手筛)。 (3) 将整套筛自摇筛机上取下,按径从大至小逐个在洁净瓷盘上进行手 筛。各号筛均须筛至每分钟通过量不超过试样总质量0.1%时为止,将通过的颗 粒并入下一号筛中一起过筛。按此顺序进行,至各号筛筛完为止。 (4) 试样在各号筛上的筛余量不得超过下式的规定: 生产控制检验时m r = A.d1/2/200 式中m r -------------------- 筛余量(g); d -------- 筛尺寸(mm); A -------- 筛的面积(mm2)。 否则应将筛余试样分成两份,并以其筛余量之和作为该号筛的筛余量。 (5) 称量各号筛筛余试样的质量,精确至 1g。所有各号筛的筛余质量和底盘 中剩余试样质量的总和与筛分前的试样总质量相比,其差值不得超过l%。 (2) 试验结果 试样种类: 试样重________ (g)

筛余累计重____________ (g) 试验重量误差 ____________ g) (3) 细度模数计算: (4)结果评定(级配、细度) (二) 的筛分析检验试验 (1) 试验法:(1)秤取烘干试佯500g,精确到1g。 (2) 将径9.5、4.75、2.36、1.18、0.6、0.3、0.15mm 的筛子按筛大小顺序叠置,径大的放上层。加底盘后,将试样倒入最上层9.5mm筛,加盖置摇筛机上筛lOmin(如无摇筛机可用手筛)。

金属材料的拉伸与压缩实验

机械学基础实验 指导书 力学实验中心 金属材料的拉伸与压缩实验 1.1 金属材料的拉伸实验 拉伸实验是材料力学实验中最重要的实验之一。任何一种材料受力后都要产生变形,变形到一定程度就可能发生断裂破坏。材料在受力——变形——断裂的这一破坏过程中,不仅有一定的变形能力,而且对变形和断裂有一定的抵抗能力,这些能力称为材料的力学机械性能。通过拉伸实验,可以确定材料的许多重要而又最基本的力学机械性能。例如:弹性模量E 、比例极限R p 、上和下屈服强度R eH 和R eL 、强度极限R m 、延伸率A 、收缩率Z 。除此而外,通过拉伸实验的结果,往往还可以大致判定某种其它机械性能,如硬度等。 我们以两种材料——低碳钢,铸铁做拉伸试验,以便对于塑性材料和脆性材料的力学机械性能进行比较。 这个实验是研究材料在静载和常温条件下的拉断过程。利用电子万能材料试验机自动绘出的载荷——变形图,及试验前后试件的尺寸来确定其机械性能。 试件的形式和尺寸对实验的结果有很大影响,就是同一材料由于试件的计算长度不同,其延伸率变动的范围就很大。例如: 对45#钢:当L 0=10d 0时(L 0为试件计算长度,d 0为直径),延伸率A 10=24~29%,当L 0=5d 0时,A 5=23~25%。 为了能够准确的比较材料的性质,对拉伸试件的尺寸有一定的标准规定。按国标GB/T228-2002、GB/P7314-2005的要求,拉伸试件一般采用下面两种形式: 图1-1 1. 10倍试件; 圆形截面时,L 0=10d 0 矩形截面时,L 0=11.30S 2. 5倍试件 圆形截面时,L 0=5d 矩形截面时, L 0=5.650S = 045 S d 0——试验前试件计算部分的直径;

混凝土配合比实验报告

混凝土配合比实验报告 班级:10工程管理2班 组别:第七组 组员:

一.实验目的:掌握混凝土配合比设计的程序和方法以及相关设备的使用方法;自行设计强 度等级为C30的混凝土,并通过实验检验其强度。 二、初步配合比的计算过程: 1.确定配制的强度(o cu f ,) o cu f ,= k cu f ,+1.645σ ; o cu f ,=30+1.645×5.0=38.225 Mpa 其中:o cu f ,—混凝土配制强度,单位:Mpa ; k cu f ,—设计的混凝土强度标准值,单位:Mpa σ—混凝土强度标准差,单位:Mpa 2.初步确定水灰比(C W ) C W =ce b a o cu ce a f a a f f a +,=0.48 其中: 07.0;46.0==b a a a —回归系数(碎石); ce f =γc ce f ;g :γc —水泥强度等级的富裕系数,取1.1; g ce f ,—水泥强度等级值,Mpa ; 3.初步估计单位用水量:wo m =185Kg 4.初步选取砂率(s β) 计算出水灰比后,查表取砂率(碎石,粒径40mm)。s β=30% 5.计算水泥用量(co m ) co m =C W m wo /=48 .0185=385Kg 6.计算砂、石用量(质量法) co m +go m +so m +wo m =cp m ; s β= go so so m m m +×100% co m --每立方混凝土的水泥用量(Kg);go m --每立方混凝土的碎石用量(Kg) so m --每立方混凝土的砂用量(Kg );wo m --每立方混凝土的水用量(Kg ) cp m --每立方混凝土拌合物假定容量(Kg ),取2400Kg 计算后的结果为:so m =549Kg go m =1281Kg

实验二低碳钢和铸铁的压缩实验

实验二金属材料(低碳钢和铸铁)的压缩实验 一、实验目的 (1)比较低碳钢和铸铁压缩变形和破坏现象。 (2)测定低碳钢的屈服极限σs和铸铁的强度极限σb。 (3)比较铸铁在拉伸和压缩两种受力形式下的机械性能、分析其破坏原因。 二、验仪器和设备 (1)万能材料试验机。 (2)游标卡尺。 三、试件介绍 根据国家有关标准,低碳钢和铸铁等金属材料的压缩试件一般制成圆柱形试件。低碳钢压缩试件的高度和直径的比例为3:2,铸铁压缩试件的高度和直径的比例为2:1。试件均为圆柱体。 四、实验原理及方法 压缩实验是研究材料性能常用的实验方法。对铸铁、铸造合金、建筑材料等脆性材料尤为合适。通过压缩实验观察材料的变形过程、破坏形式,并与拉伸实验进行比较,可以分析不同应力状态对材料强度、塑性的影响,从而对材料的机械性能有比较全面的认识。 压缩试验在压力试验机上进行。当试件受压时,其上下两端面与试验机支撑之间产生很大的摩擦力,使试件两端的横向变形受到阻碍,故压缩后试件呈鼓形。摩擦力的存在会

影响试件的抗压能力甚至破坏形式。为了尽量减少摩擦力的影响,实验时试件两端必须保证平行,并与轴线垂直,使试件受轴向压力。另外。端面加工应有较高的光洁度。 低碳钢压缩时也会发生屈服,但并不象拉伸那样有明显的屈服阶段。因此,在测定Ps 时要特别注意观察。在缓慢均匀加载下,测力指针等速转动,当材料发生屈服时,测力指针转动将减慢,甚至倒退。这时对应的载荷即为屈服载荷Ps。屈服之后加载到试件产生明显变形即停止加载。这是因为低碳钢受压时变形较大而不破裂,因此愈压愈扁。横截面增 ,因此也得不到强度极大时,其实际应力不随外载荷增加而增加,故不可能得到最大载荷P b ,所以在实验中是以变形来控制加载的。 限 b 前出现较明显的变形然后破裂,此时试验机测力铸铁试件压缩时,在达到最大载荷P b 指针迅速倒退,从动针读取最大载荷P 值,铸铁试件最后略呈故形,断裂面与试件轴线大 b 约呈450。 图2—2 低碳钢压缩图铸铁压缩图 五、实验步骤 (1)试验机准备。根据估算的最大载荷,选择合适的示力度盘(量程)按相应的操作规程进行操作。 (2)测量试件的直径和高度。测量试件两端及中部三处的截面直径,取三处中最小一处的平均直径计算横截面面积。 (3)将试件放在试验机活动台球形支撑板中心处。 (4)开动试验机,使活动台上升,对试件进行缓慢均匀加载,加载速度为0.5mm/min。对于低碳钢,要及时记录其屈服载荷,超过屈服载荷后,继续加载,将试件压成鼓形即可停

压缩实验

压缩实验 (一)实验目的 1.测定压缩时低碳钢的屈服极限σs 和铸铁的强度极限σb 。 2.观察低碳钢和铸铁压缩时的变形和破坏现象,并进行比较。 铸铁试件压缩实验时,在达到最大载荷P b 前要出现较大的变形后才发生破裂,此时测力指针迅速倒退,由从动指针可读出最大载荷P b 值。铸铁试件最后表面出现与试样轴线大约成45°左右的倾斜裂纹,破坏主要是由剪应力引起的。 (二)实验设备及试件 1.WE-600液压式万能试验机或WDW-3300微机控制电子万能试验机 或W AW-3100微机控制电液伺服万能试验机 2.KL-150游标卡尺。 3.压缩试件 (三)实验原理及装置 低碳钢和铸铁等金属材料的压缩试件一般制成圆柱形(图3-2.1) 图3-2.1 图3-2.2 当试件承受压缩时,其上下两端面与试验机支承垫之间产生很大的摩擦力(图3-2.2),这些摩擦力阻碍试件上部和下部的横向变形。若在试件两端面涂以润滑剂,就可以减小摩擦力,试件的抗压能力将会有所降低。当试件的高度相对增加时,摩擦力对试件中部的影响将有所减小,因此抗压能力与试件高度h 0和直径d 0的比值h 0/ d 0有关。例如这一比值愈大,铸铁的强度极限就愈小。由此可见,压缩试验是有条件的。在相同的实验条件下,才能对不同材料的压缩性能进行比较。金属材料压缩破坏实验所用的试件一般规定为3100 ≤≤d h 。 图3-2.3 图3-2.4 图3-2.5 为了尽量使试件承受轴向压力,试件两端面必须完全平行,并且与试件轴线保持垂直。

其端面还应制作得光滑,以减小摩擦力的影响。 试验机应附有球形承垫(图3-2.3),球形承垫位于试件上端或下端。当试件两端面稍有不平行时,球形承垫可以起调节作用,使压力通过试件轴线。 在万能试验机上实验时,利用自动绘图器、可以绘出低碳钢压缩图(图3-2.4)和铸铁压缩图(图3-2.5)。在低碳钢压缩图中,在开始出现变形增长较快的非线性小段时,表示到达了屈服载荷P s但是这时并不象拉伸那样有明显的屈服阶段。此后,压缩图形沿曲线继续上升,这是因为塑性变形迅速增长,试件横截面面积也随之增大,而增大的面积能承受更大的载荷。因此,在压缩实验中测定P s时要特别小心观察。在缓慢均匀加载下,测力指针等速转动,当材料发生屈服时,主动针将减慢,稍微回退或者停顿一下,这时对应的载荷即为屈服载荷P s,由于指针转动速度的减慢不十分明显,故常要借助绘图器上绘出的压缩图来判断P s到达的时刻。电子万能试验机上可以自动作出压缩图和屈服载荷P s、最大载荷P b。低碳钢试件最后可压成饼状而不破裂,所以无法求出最大载荷及其强度极限。 铸铁试件作压缩实验时,在达到最大载荷P b时测力指针迅速倒退,由从动指针可读出最大载荷P b值。铸铁试件最后表面出现与试件轴线大约成45°左右的倾斜裂纹,破坏主要是由剪应力引起的。 (四)实验步骤 低碳钢试件(在微机控制电子万能试验机上做) 1.试件准备 用游标卡尺测量试件中部的直径,相互垂直量两次取其平均值来计算截面面积A。 根据低碳钢的屈服极限σS乘以试件的面积A。,估算出屈服载荷的大小,定出多大载荷返回。 2.安装试件 将试件两端面涂以润滑剂,然后准确地放在试验机球形承垫的中心处。 3.试验机准备及实验 (1)按住单片机上的F1的同时,用钥匙开机,待密码出现后松开F1键—返回。 (2)操纵遥控盒,使上压板与试件保留1毫米左右的间隙。 (3)打开电脑软件—确定—联机—清零。 (4)试样录入—右键—启动复制—按向下光标—保存—关闭—找出输进的编号。 (5)参数设置—下一步(返回速率定10)下一步—下一步(注意前面的选中项)下一步(负荷增量定10)—关闭—清零—试验开始。 (6)压缩过程中,把试验力-位移曲线找出来,待机器返回后,按停止键。 (7)数据管理—选中序号—单击右键—选曲线类型(试验力、位移)—分析—报表—页面设置—选单元项目—报表预览—打印设置—确定。 (8)脱机—关闭。把试件拿下,把屈服载荷P S填入表中。 (9)请教师检查实验记录,实验数据一律用表格形式。 4.结束工作 将试验机的一切机构复原。 清理试验现场,将借用的仪器归还原处 铸铁试件(在W AW-31000微机控制电液伺服万能试验机上做) 1.试件准备 用游标卡尺测量试件中部的直径,相互垂直量两次取其平均值来计算截面面积A。 2.安装试件 将试件两端面涂以润滑剂,然后准确地放在试验机球形承垫的中心处。 3.试验机准备及实验

混凝土配合比设计的步骤

混凝土配合比设计的步骤 (1)初步配合比的计算 按照已选择的原材料性能及混凝土的技术要求进行初步计算,得出“初步配合比”; (2)基准配合比的确定 经过试验室试拌调整,得出“基准配合比”; (3)实验室配合比的确定 经过强度检验(如有抗渗、抗冻等其他性能要求,应当进行相应的检验),定出满足设计和施工要求并比较经济的“试验室配合比”(也叫设计配合比); (4)施工配合比 根据现场砂、石的实际含水率,对试验室配合比进行调整,求出“施工配合比”。 ㈠初步配合比的计算 1)确定配制强度 2)初步确定水灰比值(W/C ) 3)选择每1m3混凝土的用水量(W0) 4)计算混凝土的单位水泥用量(C0) 5)选取合理砂率Sp 6)计算1m3混凝土中砂、石骨料的用量 7)书写初步配合比 (1)确定配制强度(fcu,o) 配制强度按下式计算: σ 645.1..+=k cu v cu f f (2)初步确定水灰比(W/C) 采用碎石时: ,0.46( 0.07)cu v ce C f f W =- 采用卵石时: ,0.48( 0.33)cu v ce C f f W =- (3)选择单位用水量(mW0) ①干硬性和塑性混凝土用水量的确定 a. 水灰比在0.40~0.80范围时,根据粗骨料的品种、粒径及施工要求的混凝土拌合物稠度,其用水量可按表4-20(P104)选取。 b. 水灰比小于0.40的混凝土以及采用特殊成型工艺的混凝土用水量,应通过试验确定。 ②流动性和大流动性混凝土的用水量宜按下列步骤进行 a. 以表4-22中坍落度90mm 的用水量为基础,按坍落度每增大20mm 用水量增加5kg ,计算出未掺外加剂时的混凝土的用水量; b. 掺外加剂时的混凝土的用水量可按下式计算: (1) w wo m m αβ=-

材料在拉伸与压缩时的力学性能-3

§2-3 材料在拉伸与压缩时的力学性能 材料的力学性能:也称机械性能。通过试验揭示材料在受力过程中所表现出的与试件几何尺寸无关的材料本身特性。如变形特性,破坏特性等。研究材料的力学性能的目的是确定在变形和破坏情况下的一些重要性能指标,以作为选用材料,计算材料强度、刚度的依据。因此材料力学试验是材料力学课程重要的组成部分。 此处介绍用常温静载试验来测定材料的力学性能。 1. 试件和设备 标准试件:圆截面试件,如图2-14:标距l 与直径的比例分为,d d l 10=,; d l 5=板试件(矩形截面):标距l 与横截面面积的比例分为,A A l 3.11=,A l 65.5=; 试验设备主要是拉力机或全能机及相关的测量、记录仪器。 详细介绍见材料力学试验部分。国家标准《金属拉伸试验方法》(如GB228-87)详细规定了实验 方法和各项要求。 2. 低碳钢拉伸时的力学性能 低碳钢是指含碳量在0.3%以下的碳素钢, 如A 3钢、16Mn 钢。 1)拉伸图(P —ΔL ),如图2-15所示。 弹性阶段(oa ) 屈服(流动)阶段(bc ) 强化阶段(ce )由于P —ΔL 曲线与试样 的尺寸有关,为了消除试件尺寸的影响,可采用 应力应变曲线,即εσ?曲线来代替P —ΔL 曲 线。进而试件内部出现裂纹,名义应力下跌, 至f 点试件断裂。 σ对低碳钢来说,s σ,b σ是衡量材料强度的重要指标。 2)εσ?曲线图,如图2-16所示,其各特征点的含义为: oa 段:在拉伸(或压缩)的初始阶段应力σ与应变ε为直线关系直至a 点,此时a 点所对应的

应力值称为比例极限,用P σ表示。它是应力与应变成正比例的最大极限。当P σσ≤ 则有 εσE = (2-5) 即胡克定律,它表示应力与应变成正比,即有 αε σtan == E E 为弹性模量,单位与σ相同。 当应力超过比例极限增加到b 点时, 关系偏离直线,此时若将应力卸至 零,则应变随之消失(一旦应力超过b 点,卸载后,有一部分应变不能消除),此b 点的应力定义为弹性极限ε?σe σ。 e σ是材料只出现弹性变形的极限值。 bc 段:应力超过弹性极限后继续加载, 会出现一种现象,即应力增加很少或不增 加,应变会很快增加,这种现象叫屈服。开始发生屈服的点所对应的应力叫屈服极限s σ。又称屈服强度。在屈服阶段应力不变而应变不断增加,材料似乎失去了抵抗变形的能力,因此产生了显著的塑性变形(此时若卸载,应变不会完全消失,而存在残余变形)。所以s σ是衡量材料强度的重要指标。 表面磨光的低碳钢试样屈服时,表面将出现与轴线成45°倾角的条纹,这是由于材料内部晶格相对滑移形成的,称为滑移线,如图2-17所示。 ce 段:越过屈服阶段后,如要让试 件继续变形,必须继续加载,材料似乎 强化了,ce 段即强化阶段。应变强化阶 段的最高点(e 点) 所对应的应力称为强度极限b σ。 它表示材料所能承受的最大应力。过e 点后,即应力达到强度极限后,试件局部发生剧烈收缩的现象,称为颈缩,如图2-18所示。 3)延伸率和截面收缩率 为度量材料塑性变形的能力,定义 延伸率为

材料拉伸压缩实验报告

材料的拉伸压缩实验 一、实验目的 1.观察试件受力和变形之间的相互关系; 2.观察低碳钢在拉伸过程中表现出的弹性、屈服、强化、颈缩、断裂等物 理现象;观察铸铁在压缩时的破坏现象。 3.测定拉伸时低碳钢的强度指标(σs、σb)和塑性指标(δ、ψ);测定压缩 时铸铁的强度极限σb。 4.学习、掌握电子万能试验机的使用方法及工作原理。 二、实验设备 1.微机控制电子万能试验机; 2.游标卡尺。 三、实验材料 拉伸实验所用试件(材料:低碳钢)如图1所示,压缩实验所用试件(材料:铸铁)如图2所示: 图1 拉伸试件图2 压缩试件 四、实验原理 1、拉伸实验 低碳钢试件拉伸过程中,通过力传感器和位移传感器进行数据采集,A/D转换和处理,并输入计算机,得到F-?l曲线,即低碳钢拉伸曲线,见图3。 对于低碳钢材料,由图3曲线中发现OA直线,说明F正比于?l,此阶段称为弹性阶段。屈服阶段(B-C)常呈锯齿形,表示载荷基本不变,变形增加很快,材料失去抵抗变形能力,这时产生两个屈服点。其中,B'点为上屈服点,它受变形大小和试件等因素影响;B点为下屈服点。下屈服点比较稳定,所以工程上均以下屈服点对应的载荷作为屈服载荷。测定屈服载荷Fs时,必须缓慢而均匀地

加载,并应用σs =F s / A 0(A 0为试件变形前的横截面积)计算屈服极限。 图3 低碳钢拉伸曲线 屈服阶段终了后,要使试件继续变形,就必须增加载荷,材料进入强化阶段。当载荷达到强度载荷F b 后,在试件的某一局部发生显著变形,载荷逐渐减小,直至试件断裂。应用公式σb =F b /A 0计算强度极限(A 0为试件变形前的横截面积)。 根据拉伸前后试件的标距长度和横截面面积,计算出低碳钢的延伸率δ和端面收缩率ψ,即 %100001?-= l l l δ,%1000 1 0?-=A A A ψ 式中,l 0、l 1为试件拉伸前后的标距长度,A 1为颈缩处的横截面积。 2、压缩实验 铸铁试件压缩过程中,通过力传感器和位移传感器进行数据采集,A/D 转换 和处理,并输入计算机,得到F-?l 曲线,即铸铁压缩曲线,见图4。 对铸铁材料,当承受压缩载荷达到最大载荷F b 时,突然发生破裂。铸铁试件破坏后表明出与试件横截面大约成45?~55?的倾斜断裂面,这是由于脆性材料 图4 铸铁压缩曲线

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