论文部分内容阅读
摘 要:当前世界范围内应用最广泛的建筑材料就是混凝土,在公路桥梁工程、建筑工程、水利工程等等领域中产生的意义不言而喻。所有的混凝土结构物,主要的功效就是承受荷载,将各种作用力进行有效的抵抗。混凝土中,关键性的力学性能就是强度,所以通常评价混凝土的质量中,主要是采取代表结构物的混凝土立方体试件强度作为指标。本文进行分析影响混凝土立方体抗压强度的相关因素。
关键词:混凝土;立方体;抗压强度;影响因素
目前工程领域中运用混凝土结构是非常普遍的,混凝土具有大面积的使用量,检测混凝土的强度,直接的影响到工程质量的控制。混凝土结构强度,可以从混凝土立方体试件强度上直观的表示,所以为了对于混凝土质量进行控制,就应该掌握住对于混凝土立方体试件强度构成影响的相关因素。
1 混凝土试件的尺寸影响
混凝土试块具有不同的形状以及尺寸情况下,会对于试块的抗压强度值产生明显的影响。通常如果试块具有较小的尺寸,那么就会得到较大的抗压强度值,二者呈现出反比例的关系。产生的因素就是,压力机上面的混凝土立方试块受压的过程中,在沿加荷方向改变形状是纵向的变形时,也会出现按泊松比效应出现横向变形的情况。压力机上下两块压板弹性模量跟混凝土相比较,超过15倍之多,同时泊松比是控制为混凝土的两倍之内。因此,基于荷载下压板的横向应变跟混凝土的横向应变相比是比较小的。所以,上下压板跟试块的上下表面间形成摩擦力,是会约束试块的横向膨胀的,会将强度提升。端面如果跟试块的距离越近,就会产生更大的约束功效。距离端面越远,渐渐的失去约束作用。试块破坏以后,上部分和下部分都有棱锥体产生,就是环箍效应,即为约束作用结果。在将润滑剂加入进压板、试块表面之间,会削弱环箍效应,同时产生直裂破坏试块的情况,降低所测强度。如果有较大的立方试块尺寸,会产生较小的环箍效应相对作用,削弱抗压强度。还有一个因素即为,试块中存在缺陷的问题,即裂缝、孔隙等,会将受力面积降低,导致集中应力,由此减小强度。在增加试块尺寸的情况下,会提升缺陷率。所以,大尺寸试块所得抗压强度并不高。在《普通混凝土力学性能试验方法标准》中,已经明确标出混凝土强度的尺寸换算的方法。如果混凝±强度等级在C60以上(包括C60),需要实施标准试件,而运用非标准试件时,需要通过试验进行明确尺寸换算系数。
2 加载速度的影响
进行试验期间,砼立方体的强度,可能会受到加载速度的影响。相应的标准规定,加载速度就是混凝土强度等级在C30之内的情况下、30MPa-<C60MPa的范围之中、在60MPa以上时,加载速度分别取0.3MPa-0.5MPa/s、0.5MPa-0.8MPa/s、0.8MPa-1.0MPa/s。如果混凝土具有较低的轻度,则其具有较小的加载速度。反之,混凝土如果具备较强的强度,则其所采取加载速度更大些,二者具有正相关联性。
混凝土立方体试件基于受压破损环节,划分成四个阶段。首先,初级阶段,就是指由试验开始至加载的时期。混凝土的破损,是粗集料与浆体黏结面的裂缝发展,在不断的增加荷载的情况下,黏结裂缝继续展开,同时延伸至基材;在第二阶段、第三阶段,就是指混凝士在增加应力。混凝土破坏的表现中,更多的就是增加黏结裂缝、砂浆裂缝,产生连续性的裂缝,属于连接贯通的状态,不断的增加数量;最后一个阶段就是形成显著的破损变形现象。各阶段材料变形中的蓄能大小等,是通过加载速度决定的,每一时期需要的时间以及交叉进行的程度,对于试件破坏的速度、形式等产生决定的作用。所以,在增加加载速度的情况下,混凝土强度随之增加。低强混凝土抗压强度试验过程中,应着重掌控加载速度。
3 养护条件的影响
水泥混凝土试件具备标准养护条件,从温度和湿度方面进行掌控,通常温度是20℃左右,相对湿度应该在95%以上。进行养护期间,温度以及湿度经混凝土质体传导至内部,试件内、外实际经历的温湿的改变以及成熟水化程度各有差异,强度发育的表现形式就是从表面到中心具有渐渐降低的趋势。
养护温度会深刻的影响到混凝土强度发展。如果养护温度高,会推动水泥水化速度,进而提升混凝土初期强度。如果后期具有明显的衰退混凝土强度的情况,因素就是急促的初期水化反应是的水化产物具有分布不均的问题,水泥石中的薄弱部分,即为水化产物分布低的地方,会将综合强度削弱。水泥粒子周围属于水化产物分布高的区域,避免水化反应加重,将产量降低。跟养护温度较低的情况相比,水化速度缓慢其扩充时间会更多,能够均匀分布至水泥石中。如果有过低温度,会延缓水泥水化反应,对各龄期抗压强度形成显著影响。在有水的环境下才会出现水泥水化反应,所以避免蒸发水泥混凝土水分是关键。水泥水化中所形成水泥凝胶,比表面积是较大的,诸多自由水变为表面吸附水。水分不能在水泥石中进入就不能保障顺利的实施水泥水化,阻碍混凝土强度。所以,养护期中应该管控好养护湿度。高度重视早期的养护工作,尽快的保水以及覆覆盖。
4 其它因素的影响
进行试验的过程中,试件表面干湿情况,会影响到混凝土的抗压强度,同时试件的形状,也是引发影响结果的重要因素。在试模各相邻面不垂直、内表面未能满足内壁光滑平整标准的情况下,就会使得试件各相邻面不垂直以及表面无良好的平整度,影响到实际尺寸,降低抗压强度精准度。所以为了将强度值精准性提升,混凝土成型前,应该对于试模尺寸严格的管控,分别测量以后,满足标准的才可以成型。
龄期属于正常养护中,混凝土需要经历的时间。养护龄期越长时,就会得到更高的水泥水化程度以及增加凝胶体,降低孔隙率以及减少自由水,进而提升密实度以及混凝土强度。最初一周内属于增加强度速度最快的时期,之后缓慢的减少,在三周以后,增加强度会更缓慢些。但是在养护条件标准较高时,会依然延长增长的时间。
高强混凝土的试验中,需要做好合理的选取压力机的量程、精度。尽量选取具备较大量程的压力试验机,避免高强混凝土强度值在其上限附近导致不能增加压力,产生疲劳荷载,影响到测定结果。
结语:
很多方面的因素都可以对混凝土立方体抗压强度构成影响,在本文中,按照理论分析并且联系起室内实际检测的方式,进行探究混凝土立方体试件强度构成影响的因素,其中就是包括了压力试验机、试件的尺寸、养护条件、试块的表干程度、加载速度等。所以进行混凝土的抗压强度试验过程中,应该对试验的各种条件做好严控管理,以此为基础,确保所测数据具备较高的准确度和价值。通过正确的控制混凝土的强度检测,才可维护日后的工程質量水平。
参考文献:
[1]薛飞,王永霖,崔艳玲. 再生砖瓦骨料混凝土力学性能影响因素的分析[J]. 河南建材,2020,10(3):65-68.
[2]刘延涛,林志斌,李东旭,等. 混凝土早龄期回弹强度影响因素数值分析[J]. 云南水力发电,2019,35(2):179-183.
[3]李泉龙,熊祖菁. 粗骨料的性能对其制成的混凝土力学性能影响因素分析[J]. 建筑工程技术与设计,2020,9(33):3635-3636.
[4]江晨晖,周堂贵,王利强,等. 钢纤维增强超高性能混凝土抗压强度尺寸效应研究[J]. 混凝土与水泥制品,2020,10(8):43-47.
[5]姚大立,迟金龙,余芳,等. 粉煤灰与再生骨料对自密实再生混凝土的影响[J]. 沈阳工业大学学报,2020,42(2):236-240.
[6]苏捷,刘伟,史才军,等. 超高性能混凝土立方体抗压强度尺寸效应[J]. 硅酸盐学报,2021,49(2):305-311.
(广东惠和工程检测有限公司,广东 广州 510000)
关键词:混凝土;立方体;抗压强度;影响因素
目前工程领域中运用混凝土结构是非常普遍的,混凝土具有大面积的使用量,检测混凝土的强度,直接的影响到工程质量的控制。混凝土结构强度,可以从混凝土立方体试件强度上直观的表示,所以为了对于混凝土质量进行控制,就应该掌握住对于混凝土立方体试件强度构成影响的相关因素。
1 混凝土试件的尺寸影响
混凝土试块具有不同的形状以及尺寸情况下,会对于试块的抗压强度值产生明显的影响。通常如果试块具有较小的尺寸,那么就会得到较大的抗压强度值,二者呈现出反比例的关系。产生的因素就是,压力机上面的混凝土立方试块受压的过程中,在沿加荷方向改变形状是纵向的变形时,也会出现按泊松比效应出现横向变形的情况。压力机上下两块压板弹性模量跟混凝土相比较,超过15倍之多,同时泊松比是控制为混凝土的两倍之内。因此,基于荷载下压板的横向应变跟混凝土的横向应变相比是比较小的。所以,上下压板跟试块的上下表面间形成摩擦力,是会约束试块的横向膨胀的,会将强度提升。端面如果跟试块的距离越近,就会产生更大的约束功效。距离端面越远,渐渐的失去约束作用。试块破坏以后,上部分和下部分都有棱锥体产生,就是环箍效应,即为约束作用结果。在将润滑剂加入进压板、试块表面之间,会削弱环箍效应,同时产生直裂破坏试块的情况,降低所测强度。如果有较大的立方试块尺寸,会产生较小的环箍效应相对作用,削弱抗压强度。还有一个因素即为,试块中存在缺陷的问题,即裂缝、孔隙等,会将受力面积降低,导致集中应力,由此减小强度。在增加试块尺寸的情况下,会提升缺陷率。所以,大尺寸试块所得抗压强度并不高。在《普通混凝土力学性能试验方法标准》中,已经明确标出混凝土强度的尺寸换算的方法。如果混凝±强度等级在C60以上(包括C60),需要实施标准试件,而运用非标准试件时,需要通过试验进行明确尺寸换算系数。
2 加载速度的影响
进行试验期间,砼立方体的强度,可能会受到加载速度的影响。相应的标准规定,加载速度就是混凝土强度等级在C30之内的情况下、30MPa-<C60MPa的范围之中、在60MPa以上时,加载速度分别取0.3MPa-0.5MPa/s、0.5MPa-0.8MPa/s、0.8MPa-1.0MPa/s。如果混凝土具有较低的轻度,则其具有较小的加载速度。反之,混凝土如果具备较强的强度,则其所采取加载速度更大些,二者具有正相关联性。
混凝土立方体试件基于受压破损环节,划分成四个阶段。首先,初级阶段,就是指由试验开始至加载的时期。混凝土的破损,是粗集料与浆体黏结面的裂缝发展,在不断的增加荷载的情况下,黏结裂缝继续展开,同时延伸至基材;在第二阶段、第三阶段,就是指混凝士在增加应力。混凝土破坏的表现中,更多的就是增加黏结裂缝、砂浆裂缝,产生连续性的裂缝,属于连接贯通的状态,不断的增加数量;最后一个阶段就是形成显著的破损变形现象。各阶段材料变形中的蓄能大小等,是通过加载速度决定的,每一时期需要的时间以及交叉进行的程度,对于试件破坏的速度、形式等产生决定的作用。所以,在增加加载速度的情况下,混凝土强度随之增加。低强混凝土抗压强度试验过程中,应着重掌控加载速度。
3 养护条件的影响
水泥混凝土试件具备标准养护条件,从温度和湿度方面进行掌控,通常温度是20℃左右,相对湿度应该在95%以上。进行养护期间,温度以及湿度经混凝土质体传导至内部,试件内、外实际经历的温湿的改变以及成熟水化程度各有差异,强度发育的表现形式就是从表面到中心具有渐渐降低的趋势。
养护温度会深刻的影响到混凝土强度发展。如果养护温度高,会推动水泥水化速度,进而提升混凝土初期强度。如果后期具有明显的衰退混凝土强度的情况,因素就是急促的初期水化反应是的水化产物具有分布不均的问题,水泥石中的薄弱部分,即为水化产物分布低的地方,会将综合强度削弱。水泥粒子周围属于水化产物分布高的区域,避免水化反应加重,将产量降低。跟养护温度较低的情况相比,水化速度缓慢其扩充时间会更多,能够均匀分布至水泥石中。如果有过低温度,会延缓水泥水化反应,对各龄期抗压强度形成显著影响。在有水的环境下才会出现水泥水化反应,所以避免蒸发水泥混凝土水分是关键。水泥水化中所形成水泥凝胶,比表面积是较大的,诸多自由水变为表面吸附水。水分不能在水泥石中进入就不能保障顺利的实施水泥水化,阻碍混凝土强度。所以,养护期中应该管控好养护湿度。高度重视早期的养护工作,尽快的保水以及覆覆盖。
4 其它因素的影响
进行试验的过程中,试件表面干湿情况,会影响到混凝土的抗压强度,同时试件的形状,也是引发影响结果的重要因素。在试模各相邻面不垂直、内表面未能满足内壁光滑平整标准的情况下,就会使得试件各相邻面不垂直以及表面无良好的平整度,影响到实际尺寸,降低抗压强度精准度。所以为了将强度值精准性提升,混凝土成型前,应该对于试模尺寸严格的管控,分别测量以后,满足标准的才可以成型。
龄期属于正常养护中,混凝土需要经历的时间。养护龄期越长时,就会得到更高的水泥水化程度以及增加凝胶体,降低孔隙率以及减少自由水,进而提升密实度以及混凝土强度。最初一周内属于增加强度速度最快的时期,之后缓慢的减少,在三周以后,增加强度会更缓慢些。但是在养护条件标准较高时,会依然延长增长的时间。
高强混凝土的试验中,需要做好合理的选取压力机的量程、精度。尽量选取具备较大量程的压力试验机,避免高强混凝土强度值在其上限附近导致不能增加压力,产生疲劳荷载,影响到测定结果。
结语:
很多方面的因素都可以对混凝土立方体抗压强度构成影响,在本文中,按照理论分析并且联系起室内实际检测的方式,进行探究混凝土立方体试件强度构成影响的因素,其中就是包括了压力试验机、试件的尺寸、养护条件、试块的表干程度、加载速度等。所以进行混凝土的抗压强度试验过程中,应该对试验的各种条件做好严控管理,以此为基础,确保所测数据具备较高的准确度和价值。通过正确的控制混凝土的强度检测,才可维护日后的工程質量水平。
参考文献:
[1]薛飞,王永霖,崔艳玲. 再生砖瓦骨料混凝土力学性能影响因素的分析[J]. 河南建材,2020,10(3):65-68.
[2]刘延涛,林志斌,李东旭,等. 混凝土早龄期回弹强度影响因素数值分析[J]. 云南水力发电,2019,35(2):179-183.
[3]李泉龙,熊祖菁. 粗骨料的性能对其制成的混凝土力学性能影响因素分析[J]. 建筑工程技术与设计,2020,9(33):3635-3636.
[4]江晨晖,周堂贵,王利强,等. 钢纤维增强超高性能混凝土抗压强度尺寸效应研究[J]. 混凝土与水泥制品,2020,10(8):43-47.
[5]姚大立,迟金龙,余芳,等. 粉煤灰与再生骨料对自密实再生混凝土的影响[J]. 沈阳工业大学学报,2020,42(2):236-240.
[6]苏捷,刘伟,史才军,等. 超高性能混凝土立方体抗压强度尺寸效应[J]. 硅酸盐学报,2021,49(2):305-311.
(广东惠和工程检测有限公司,广东 广州 510000)