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土石坝中土石料的物理力学性质

土石坝中土石料的物理力学性质
土石坝中土石料的物理力学性质

土石坝中土石料的物理力学性质

摘要

随着筑坝技术的发展,近代的高土石坝大量地使用了当地的粗颗粒土石料(以下简称土石料)。铁路、公路以及一些高层、重型建筑物,目前也遇到了此类材料的问题。“土石料”一词,一般泛指诸如砂卵石、石料、石碴料、风化料、砾质土、冰磺土以至人工掺合土等粗颗粒的土石材料。其最大粒径一般都超过75(60)毫米而达到600甚至800毫米以上。近年来,由于筑坝技术的发展,对筑坝材料的要求已逐渐放宽。土石料中的物理力学性质对土石坝的设计,施工有很大的影响,所以我们要修好土石坝,必须研究清楚土石坝的各种物理力学性质。

关键字

土石料砂卵石石碴料风化料物理力学性质

类型

土石坝常按坝高、施工方法或筑坝材料分类。

土石坝按照坝高分类,土石坝按坝高可分为:低坝、中坝和高坝。我国《碾压式土石坝设计规范》(SL 274-2001)规定:高度在30米以下的为低坝;高度在30米~70米之间的为中坝;高度超过70米的为高坝。

土石坝按其施工方法可分为:碾压式土石坝;冲填式土石坝;水中填土坝和定向爆破堆石坝等。应用最为广泛的是碾压式土石坝。

按照土料在坝身内的配置和防渗体所用的材料种类,碾压式土石坝可分为以下几种主要类型:

1)、均质坝。坝体断面不分防渗体和坝壳,基本上是由均一的黏性土料(壤土、砂壤土)筑成。

2)、土质防渗体分区坝。即用透水性较大的土料作坝的主体,用透水性极小的黏土作防渗体的坝。包括黏土心墙坝和黏土斜墙坝。防渗体设在坝体中央的或稍向上游且略为倾斜的称为黏土心墙坝。防渗体设在坝体上游部位且倾斜的称为黏土斜墙坝,是高、中坝中最常用的坝型。

3)、非土料防渗体坝。防渗体由沥青混凝土、钢筋混凝土

或其他人工材料建成的坝。按其位置也可分为心墙坝和面板坝。

1砂卵石:对于浑圆状颗粒,分为圆砾石、卵石、漂石、砾石土、砂卵石等;对棱角状颗粒,分为角砾石、碎石、块石、碎石土等。鹅卵石,取自经历过千万年前的地壳运动后由古老河床隆起产生的砂石山中,经历着山洪冲击、流水搬运过程中不断的挤压、摩擦。在数万年沧桑演变过程中,它们饱经浪打水冲的运动,被砾石碰撞磨擦失去了不规则的棱角,又和泥沙一道被深埋在地下沉默了千百万年。主要化学成分是二氧化硅,其次是少量的氧化铁和微量的锰、铜、铝、镁等元素及化合物。它们本身具有不同的色素,如赤红者为铁,蓝者为铜,紫者为锰,黄色半透明为二氧化硅胶体石髓,翡翠色含绿色矿物等等;由于这些色素离子溶入二氧化硅热液中的种类和含量不同,因而呈现出浓淡、深浅变化万千的色彩,使鹅卵石呈现出黑、白、黄、红、墨绿、青灰等色系。鹅卵石被广泛应用于公共建筑、别墅、庭院建筑、铺设路面、公园假山、盆景填充材鹅卵石料、园林艺术和其它高级上层建筑。它既宏扬东方古老的文化,又体现西方古典、优雅,返朴归真的艺术风格。鹅卵石还为净水、污水处理、电力、园林等项工程提供了优质材料。还为陶瓷、精密铸造、造纸、喷磨、化工、单晶硅、国防等提供原辅材料。

2石料做建筑、雕刻等材料用的岩石或与岩石相似的物质。

石料泛指所有的能作为材料的石头

常用石料

1.道路路面建筑用石料制品:高级铺砌用整齐块石,路面铺砌用半整齐块石,铺砌用不整齐块石,锥形块石。

2.桥梁建筑用主要石料制品:片石、块石、方块石、粗料石、镶面石等。

3.另用于建筑雕塑方面的,例如石雕,砂岩雕塑采岩艺术,文化石,砂制品等等,都可以统称石料。雕塑,主要是针对较大块的石头,进行人工雕琢,修饰,甚至上色等等。

技术标准

道路与石料生产线中桥梁建筑物,既受到车辆荷载的复杂力系作用,又受到各种复杂的自然因素的恶劣影响,所以,用于修建与桥梁的材料,不仅要具备有一定的力学性能,同时,还要有在恶劣的自然因素的作用下,不产生明显强度下降的内疚性。这就要求道路材料应具备以下几方面性质:

力学性质

力学性质是指材料抵抗车辆荷载复杂力系综合作用的能力。除了通过静态的拉、压、弯、剪等试验来反映材料的力

学性质外,还采用磨耗、磨光、冲击等试验来反映其性能等。物理性质

通常通过测定材料的物理常数,如真密度、毛体积密度、空隙率、含水量等来了解材料的内部组成结构,并且由于物理常数与力学性能之间有一定得相关性,可以用来推断材料的力学性能。

影响材料性质的主要因素是温度和湿度。一般材料随温度的升高、湿度的加大,则强度降低。因此,测定材料的温度稳定性、水稳定性是某些材料性能的主要指标之一。

化学性质

化学性质是材料抵抗各种周围环境对其化学作用的性能,道路与桥梁用材料在受到周围介质(如桥墩在工业污水中)的侵蚀下,会导致强度降低;在受到大气因素(如气温的交替变化,日光中的紫外线,空气中的氧、水等)的综合作用,会引起材料的老化,特别是各种有机材料(如沥青材料等)更为显著。

工艺性质

石料生产线工艺性质是指材料适合于按一定工艺要求加

工的性能。例如,水泥混凝土拌合物需要一定的和易性,以

便浇筑。石料生产线材料工艺性质是通过一定的实验方法和指标进行控制。

3 石碴料的母岩性质和级配特性1石碴料的母岩性质:筑坝石碴料的料场通常选在坝肩库区内,其母岩主要为古生代

的志留纪(S),中生代的三迭纪(T),侏罗纪(J),白坐纪(K)的砂岩、泥岩、灰岩和砂泥岩互层等。影响石碴料渗透性的因素很多,其中直接影响因素是石渣料本身的级配状态。本文根据试验资料,分别分析了硬岩石渣料、软岩石渣料级配与渗透性的关系。得出结论认为:在采用当地材料的坝料设计中,应以压实<5mm粒径的含量作为控制指标;不论硬岩或软岩石渣,其级配中<5mm粒径的含量与其渗透性都具有线性关系。

4 风化料风化料按其颗粒组成可分为风化砾石,风化砂和风化土三类。

风化料抗风化的性能一般风化砂的矿物成分以长石、石英为主。石英对化学风化较为稳定。长石进一步风化,导致风化砂变质为砂质粘土类土,其特性一般是比较好的,如松涛花网风化土即属于这一类型。板、页岩风化砾石将不经过风化砂的阶段直接风化成风化土。卧虎山水库曾研究了处于三个不同风化阶段的页岩风化料。

5 砾质土按水利电力部1962年规程,砾质土是砾粒含量在10%~15%之间,且砾粒含量少于砂粒、粉粒或粘粒的砾类

土。

施工及使用砾质土有很高的承载力,可以采用中型机械进行碾压。良好级配情况下可用作土石坝防渗材料。

砾石土土壤颗粒组成中,>2mm的石砾超过1%的土壤,根据石砾含量分别定为砾质土或砾石土。砾质土在描述土壤质地时,在质地名称前冠以某确立质土字样,如砾质砂土、少砾质砂土等。少砾质土砾石含量1~5%;中砾质土砾石含量5~10%;多砾质土砾石含量10~30%。砾石土。当土壤中砾石含量超过30%以上者,按规定,不再记载细粒部分的名称,只注明是某砾石土。其分级标准为:砾石含量30~50%者为轻砾石土;50~70%者为中砾石土;70%以上者为重砾石土。考虑到砾石中所夹细粒部分物质情况各异,在生产上反应亦大不一样,因此,在室内测试时,仍将细粒部分的颗粒组成分别进行了测定,在总的质地命名时仍命名为某砾石土,但在括号内则注明细粒部分的质地名称。如某土壤>2mm 的砾石含量为65%,细粒部分的质地为壤质粘土,最后命名时,则定为中砾石土(壤质粘土)等。

土石坝既可依筑坝施工方法分类,也可按土料在坝身内的配置划分类型。

(1) 根据筑坝施工方法可分为碾压式上石坝、抛填式堆石坝、定向爆破堆石坝。水力冲填坝等。其中应用最广的是碾压式上石坝。

(2) 按照土料在坝身内的配置和防渗体的材料,可分为以下几种主要类型:

1) 均质坝。坝身的绝大部分由一种主料筑成,整个剖面起防渗和稳定作用。

2) 粘土心墙和斜墙坝。用透水性较好的砂石料作坝壳,以防渗性较好的土质做防渗体,设在坝中央或稍向上游倾斜的防渗墙坝称为心墙坝或斜心墙坝;设在靠近上游面的防渗墙坝称为斜墙坝。

3) 人工材料心墙或斜墙坝。防渗体由沥青混凝土、钢筋混凝土或其他人工材料制成,其余部分用土石料构成的坝称为人工材料心墙或斜墙坝。

4) 多种土质坝。坝身主要部分由几种不同的土料所构成的坝称为多种土质坝。

5) 土石混合坝。将多种土质坝的某些部位以石料代替,即成为土石混合坝。为改善坝身应力状态,避免裂缝,近代修建的高土石坝常将心墙略向上游倾斜做成斜心墙土石混合坝。

当前土石坝的研究设计和土石材料的物理力学性质认识还不是很全面,要在以后的不断研究中发展加强土石坝在水坝中的比重。充分发挥其优点(1)就地取材,节省钢材﹑水泥﹑木材等重要建筑材料,从而减少了建坝过程中的远途运输。(2)结构简单,便于维修和加高﹑扩建。(3)坝身是土

石散粒体结构,有适应变形的良好性能,因此对地基的要求低。(4)施工技术简单,工序少,便于组合机械快速施工。在其坝身一般不能溢流,施工导流不如混凝土坝方便,粘性土料的填筑受气候条件影响较大等方面加强研究,以达到完善。

参考文献:

[1]李瓒,陈飞,郑建波,等. 特高拱坝枢纽分析与重点问题研究[M]. 北京:中国电力出版社,2004.

[2]中国水电工程顾问集团公司.云南澜沧江小湾水电站枢纽工程蓄水安全鉴定报告(第一阶段)[R]. 北京:中国水电工程顾问集团公司,2008

[3]中国水电顾问集团成都勘测设计研究院.四川省雅砻江锦屏一级水电站拱坝混凝土温控技术要求[R]. 成都:中国水电顾问集团成都勘测设计研究院,2009.

[4]中国水电顾问集团成都勘测设计研究院.四川省雅砻江锦屏一级水电站左岸边坡安全监测与稳定性分析报告[R]. 成都:中国水电顾问集团成都勘测设计研究院,2009.

[5]中国水电顾问集团成都勘测设计研究院. 四川省雅砻江锦屏一级水电站拱坝右岸坝肩抗滑稳定分析[R]. 成都:中国水电顾问集团成都勘测设计研究院,2010.

[6]李瓒, 陈飞, 郑建波,等. 特高拱坝枢纽分析与重点问题研究[M]. 北京:中国电力出版社,2004.

土石坝中土石料的物理力学性质

学院:能动学院

专业:水利水电工程2班

姓名:李东田

学号:10120217

钢铁的物理力学性能和机械性能表

钢铁的物理力学性能和机械性能表 2007-9-22 11:04 钢铁的物理力学性能和机械性能表 钢材的主要机械性能(也叫力学性能)通常是指钢材在标准条件下均匀拉伸.冷弯和冲击等. 单独作用下所显示的各种机械性能。钢材通常有五大主要的机械性能指标:通过一次拉伸试验可得到抗拉强度,伸长率和屈服点三项基本性能; 通过冷弯试验可得到钢材的冷弯性能; 通过冲击韧性试验可得到冲击韧性。 1.屈服点(σs) 钢材或试样在拉伸时,当应力超过弹性极限,即使应力不再增加,而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形,称此现象为屈服,而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。 设Ps为屈服点s处的外力,Fo为试样断面积,则屈服点σs =Ps/Fo(MPa),MPa称为兆帕等于N(牛顿)/mm2,(MPa=106Pa,Pa:帕斯卡=N/m2) 2.屈服强度(σ0.2) 有的金属材料的屈服点极不明显,在测量上有困难,因此为了衡量材料的屈服特性,规定产生永久残余塑性变形等于一定值(一般为原长度的0.2%)时的应力,称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2 。 3.抗拉强度(σb) 材料在拉伸过程中,从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。它表示钢材抵抗断裂的能力大小。与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。 设Pb为材料被拉断前达到的最大拉力,Fo为试样截面面积,则抗拉强度σ b= Pb/Fo (MPa)。 4.伸长率(δs) 材料在拉断后,其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。 5.屈强比(σs/σb) 钢材的屈服点(屈服强度)与抗拉强度的比值,称为屈强比。屈强比越大,结构零件的可靠性越高,一般碳素钢屈强比为0.6-0.65,低合金结构钢为 0.65-0.75合金结构钢为0.84-0.86。 6.硬度 硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高,耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维

常用岩土材料参数和岩石物理力学性质一览表

(E, ν) 与(K, G)的转换关系如下: ) 21(3ν-= E K ) 1(2ν+= E G (7.2) 当ν值接近0.5的时候不能盲目的使用公式3.5,因为计算的K 值将会非常的高,偏离实际值很多。最好是确定好K 值(利用压缩试验或者P 波速度试验估计),然后再用K 和ν来计算G 值。 表7.1和7.2分别给出了岩土体的一些典型弹性特性值。 岩石的弹性(实验室值)(Goodman,1980) 表7.1 土的弹性特性值(实验室值)(Das,1980) 表7.2 各向异性弹性特性——作为各向异性弹性体的特殊情况,横切各向同性弹性模型需要5 中弹性常量:E 1, E 3, ν12,ν13和G 13;正交各向异性弹性模型有9个弹性模量E 1,E 2,E 3, ν12,ν13,ν23,G 12,G 13和G 23。这些常量的定义见理论篇。 均质的节理或是层状的岩石一般表现出横切各向同性弹性特性。一些学者已经给出了用各向同性弹性特性参数、节理刚度和空间参数来表示的弹性常数的公式。表3.7给出了各向异性岩石的一些典型的特性值。 横切各向同性弹性岩石的弹性常数(实验室) 表7.3

流体弹性特性——用于地下水分析的模型涉及到不可压缩的土粒时用到水的体积模量K f ,如果土粒是可压缩的,则要用到比奥模量M 。纯净水在室温情况下的K f 值是2 Gpa 。其取值依赖于分析的目的。分析稳态流动或是求初始孔隙压力的分布状态(见理论篇第三章流体-固体相互作用分析),则尽量要用比较低的K f ,不用折减。这是由于对于大的K f 流动时间步长很小,并且,力学收敛性也较差。在FLAC 3D 中用到的流动时间步长,? tf 与孔隙度n ,渗透系数k 以及K f 有如下关系: ' f f k K n t ∝ ? (7.3) 对于可变形流体(多数课本中都是将流体设定为不可压缩的)我们可以通过获得的固结系数νC 来决定改变K f 的结果。 f 'K n m k C + = νν (7.4) 其中 3 /4G K 1 m += ν f 'k k γ= 其中,' k ——FLAC 3D 使用的渗透系数 k ——渗透系数,单位和速度单位一样(如米/秒) f γ——水的单位重量 考虑到固结时间常量与νC 成比例,我么可以将K f 的值从其实际值(Pa 9 102?)减少,利用上面得表达式看看其产生的误差。 流动体积模量还会影响无流动但是有空隙压力产生的模型的收敛速率(见1.7节流动与力学的相互作用)。如果K f 是一个通过比较机械模型得到的值,则由于机械变形将会产生孔隙压力。如果K f 远比k 大,则压缩过程就慢,但是一般有可能K f 对其影响很小。例如在土体中,孔隙水中还会包含一些尚未溶解的空气,从而明显的使体积模量减小。 在无流动情况下,饱和体积模量为: n K K K f u + = (7.5) 不排水的泊松比为:

最新01第一章 钢筋混凝土结构材料的物理力学性能

01第一章钢筋混凝土结构材料的物理力 学性能

第一章钢筋混凝土结构材料的物理力学性能 钢筋混凝土是由钢筋和混凝土两种力学性能截然不同的材料组成的复合结构。正确合理地进行钢筋混凝土结构设计,必须掌握钢筋混凝土结构材料的物理力学性能。钢筋混凝土结构材料的物理力学性能指钢筋混凝土组成材料——混凝土和钢筋各自的强度及变形的变化规律,以及两者结合组成钢筋混凝土材料后的共同工作性能。这些都是建立钢筋混凝土结构设计计算理论的基础,是学习和掌握钢筋混凝土结构构件工作性能应必备的基础知识。 §1-1 混凝土的物理力学性能 一、混凝土强度 混凝土强度是混凝土的重要力学性能,是设计钢筋混凝土结构的重要依据,它直接影响结构的安全和耐久性。 混凝土的强度是指混凝土抵抗外力产生的某种应力的能力,即混凝土材料达到破坏或开裂极限状态时所能承受的应力。混凝土的强度除受材料组成、养护条件及龄期等因素影响外,还与受力状态有关。 (一) 混凝土的抗压强度 在混凝土及钢筋混凝土结构中,混凝土主要用以承受压力。因而研究混凝土的抗压强度是十分必要的。

仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢34 混凝土试件的横向变形产生约束,延缓了裂缝的开展,提高了试件的抗压极限强度。当压力达到极限值时,试件在竖向压力和水平摩阻力的共同作用下沿斜向破坏,形成两个对称的角锥形破坏面。如果在试件表面涂抹一层油脂,试件表面与压力机压盘之间的摩阻力大大减小,对混凝土试件横向变形的约束作用几乎没有。最后,试件由于形成了与压力方向平行的裂缝而破坏。所测得的抗压极限强度较不加油脂者低很多。 混凝土的抗压强度还与试件的形状有关。试验表明,试件的高宽比h/b 越大,所测得的强度越低。当高宽比h/b ≥3时,强度变化就很小了。这反映了试件两端与压力机压盘之间存在的摩阻力,对不同高宽比的试件混凝土横向变形的约束影响程度不同。试件的高宽比h/b 越大,支端摩阻力对试件中部的横向变形的约束影响程度就越小,所测得的强度也越低。当高宽比h/b ≥3时,支端摩阻力对混凝土横向变形的约束作用就影响不到试件的中部,所测得的强度基本上保持一个定值。 此外,试件的尺寸对抗压强度也有一定影响。试件的尺寸越大,实测强度越低。这种现象称为尺寸效应。一般认为这是由混凝土内部缺陷和试件承压面摩阻力影响等因素造成的。试件尺寸大,内部缺陷(微裂缝,气泡等)相对较多,端部摩阻力影响相对较小,故实测强度较低。根据我国的试验结果,若以150×150×150mm 的立方体试件的强度为准,对200×200×200mm 立方体试件的实测强度应乘以尺寸修正系数1.05;对100×100×100mm 立方体试件的实测强度应乘以尺寸修正系数0.95。 为此,我们在定义混凝土抗压强度指标时,必须把试验方法、试件形状及尺寸等因素确定下来。在统一基准上建立的强度指标才有可比性。 混凝土抗压强度有两种表示方法: 1、立方体抗压强度 我国规范习惯于用立方体抗压强度作为混凝土强度的基本指标。新修订的<公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵规范>JTG D62(以下简称《桥规JTG D62》)规定的立方体抗压强度标准值系指采用按标准方法制作、养护至28天龄期的边长为150mm 立方体试件,以标准试验方法(试件支承面不涂油脂)测得的具有95%保证率的抗压强度(以MPa 计),记为f cu.k 。 )645 .11(645.1150150150150.f s f f s f k cu f δμσμ-=-= (1.1-1) 式中 k cu f .——混凝土立方体抗压强度标准值(MPa); s f 150μ——混凝土立方体抗压强度平均值(MPa); 150f σ——混凝土立方体抗压强度的标准差(MPa); 150f δ——混凝土立方体抗压强度的变异系数,150150150/s f f f u δσ=。其数值可按表 1.1-1采用。

软岩的工程地质特性研究

随着地下工程建设规模不断扩大,在城乡建设、水电、交通、矿山、港口以及国防军事等领域都涉及软岩问题,而国家西部大开发的战略实施,大量的交通、能源与水利工程在西部的兴建,地下工程软弱围岩的稳定性和支护方法更已成为地下工程中迫切需要解决的问题。在我国天生桥、二滩、小浪底、乌江构皮滩、瀑布沟等大型水电工程中,均存在软弱岩体的流变性及围岩的稳定性问题;许多煤矿开采时间较长,由于资源开采深度的增加,使一些生产矿井软岩巷道大变形、大地压、难支护的工程问题更加突出;在软岩地区修建的桥隧工程中,围岩的稳定性同样是工程设计和施工中的重点和难点,且常常由于围岩地质条件多变,围岩、支护结构失稳事故时有发生,给人民生命财产造成巨大损失。 1 软岩的概念及其物理力学特征 1.1 软岩的概念 关于软岩的定义,总括起来,大体上可分为描述性定义、指标化定义和工程定义3类。1984年12月在昆明召开的煤矿矿山压力名词讨论会,将软岩界定为“强度低、孔隙度大、胶结程度差、受构造面切割及风化影响显著或含有大量膨胀性粘土矿物的松、散、软、弱岩层”,并从地质岩体分类的角度指出该类岩石的常见种类多为泥岩、页岩、粉砂岩和泥质矿岩,是天然形成的复杂的地质介质。这是一种典型的描述性定义方式。而到了1990年至1993年间,国际岩石力学学会逐步将软岩明确定义为单轴抗压强度( c)在0.5~25MPa之间的一类岩石。虽然此种包含具体指标的定义方式考虑了岩石的物理力学性质,但这种分类仍然属于从地质角度定义软岩的范畴,未考虑施工条件和使用环境的差异,将该定义用于工程实践中会出现一些矛盾。如地下硐室所处深度足够的浅,地应力水平足够的低,则单轴抗压强度小于25MPa的岩石也不会产生软岩的特征,工程实践中,采用比较经济的一般支护技术即可奏效;相反,单轴抗压强度大于25MPa的岩石,当其工程部位所处的深度足够的深、地应力水平足够的高,也可以产生软岩的大变形、大地压和难支护的现象。因此,地质软岩的定义用于工程实践时往往产生歧义。 近些年,工程软岩的概念被提了出来,它是指在工程力作用下能产生显著塑性变形的工程岩体。如果说目前流行的软岩定义强调了软岩的软、弱、松、散等低强度的特点,那么工程软岩的定义不仅重视软岩的强度特性,而且强调软岩所承受的工程力荷载的大小,强调从软岩的强度和工程力荷载的对立统一关系中分析、把握软岩的相对性实质。 工程软岩要满足的条件是:

地下水和围压对软岩力学性质影响的试验研究

第26卷第11期岩石力学与工程学报V ol.26 No.11 2007年11月Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Nov.,2007 地下水和围压对软岩力学性质影响的试验研究 郭富利,张顶立,苏洁,肖丛苗 (北京交通大学隧道及地下工程教育部工程研究中心,北京 100044) 摘要:常规三轴压缩试验一直是认识岩石在复杂环境(如地下水丰富和高地应力)下力学性质的主要手段,因此, 利用XTR01–01型微机控制电液伺服岩石三轴试验仪研究在不同饱水时间和不同围压下软岩强度的变化规律, 就宜万铁路堡镇隧道高地应力大变形段中所揭示的黑色炭质页岩设计了不同饱水状态下的三轴试验方案,并进行 了三轴力学性质测试,描述了软岩在饱水时间为1个月的全应力–应变曲线特征,重点探讨了围压和饱水状态对 软岩强度的影响规律,详细分析了二者对软岩强度变化的作用机制及特点。最后,根据围岩动态演化规律,结合 试验研究结论,提出高地应力软弱围岩的支护原则。 关键词:岩石力学;饱水软岩;力学性质软化;三轴试验;支护原则 中图分类号:TU 452 文献标识码:A 文章编号:1000–6915(2007)11–2324–09 EXPERIMENTAL STUDY ON INFLUENCES OF GROUNDWATER AND CONFINING PRESSURE ON MECHANICAL BEHA VIORS OF SOFT ROCKS GUO Fuli,ZHANG Dingli,SU Jie,XIAO Congmiao (Tunnel and Underground Engineering Research Center of Ministry of Education,Beijing Jiaotong University,Beijing100044,China) Abstract:Baozhen tunnel is the only soft rock tunnel and the key project in the Yichang—Wanzhou Railway. The very complex geological environments,such as high earth stress,deep-buried rich groundwater,very weak and cracked rock masses and asymmetric pressure along the rock strata,make self-stability of the tunnel unfavorable. During tunnel construction,the high deformation rate,intense and long-time deformation are the basic characteristics. At the same time,the deformation shows asymmetrical features and uniformities. Through analyzing the causes of large deformation,it is deemed that groundwater and high earth stress are the critical factors causing large deformation. So using XTR01–01 microcomputer electro-hydraulic servo-controlled triaxial test instrument to study the change law of soft rock strength under different saturated time and confining pressure is significant to assure the design, construction and operation safety of tunnel. The mechanical behaviors of black macker that is widely distributed in Baozhen tunnel are discussed by designing a series of triaxial compressive tests under different saturated times;and research on variation laws of mechanical properties under different confining pressures and saturated times is carried out,describing complete stress-strain curve of macker(saturated time is 1 month) with different confining pressures. The variation laws along with confining pressure and saturated time are analyzed. In addition,the mechanism and relationship between confining pressure,saturated time and strength are researched. Finally,according to dynamic evolution law of adjacent rock,the supporting principles for large deformation in weak rock and high earth stress are put forward. Key words:rock mechanics;water-saturated soft rocks;softening of mechanical properties;triaxial test;supporting principles 收稿日期:2007–06–18;修回日期:2007–07–26 基金项目:国家高技术研究发展计划(863)项目(2006AA11Z119) 作者简介:郭富利(1976–),男,2003年毕业于太原理工大学采矿工程专业,现为博士研究生,主要从事岩石力学试验方面的研究工作。E-mail:guofuli1@https://www.wendangku.net/doc/9a4242368.html,

水泥物理力学性能试题及答案

水泥物理力学性能试验试题 一)填空题 1、水泥取样可连续取,亦可从(20)个以上不同部位取等量样品,总量至少(12Kg) 2、水泥胶砂试块质量比,水泥:ISO标准砂:水等于(1 : 3 : 0.5 ) 3、水泥胶砂强度试验方法采用尺寸(40mm*40mm*160n)m棱柱体试块的水泥抗压强度和抗折强度 4、达到试验龄期时将试块从水中取出用潮湿棉布覆盖先进行(抗折强度)试验,折断后每截再进行(抗压强度)试验 5、试验室室内空气(温度)和(相对湿度)以及养护池水的(水温)在工作期间每天至少记录一次 6、养护箱的温度与相对湿度至少每4h 记录一次,在自动控制的情况下记录次数酌情减至一天记录(二次)。 7、水泥胶砂振实台为了防止外部振动影响振实效果,需要在整个混凝土基座下放一层厚约 (5mm)天然橡胶弹性衬垫。 8、水泥抗折试验以(50±10N/S )的速率均匀加荷,直至破坏。 9、制备胶砂后立即进行成型。用勺子将胶砂分(二层)装入试模,装第一层时,每个槽约放 300g,用大播料器垂直模套顶部沿着每个槽来回一次播平,接着振实(60 )次。再装入第二层,用小播料器播平,再振实(60)次。 10、试体龄期是从(水泥加水搅拌)开始试验时算起。 11、雷氏夹受力弹性应符合要求。当一根指针的根部先悬挂在尼龙丝上,另一根指针的根部再挂上(300g)质量的砝码时,两根指针针尖的距离增加应在(17.5 ± 2.5mm)范围内,并且去掉砝码后针尖的距离能恢复至挂砝码前的状态。 12、由(水泥全部加入水中)至终凝状态的时间为水泥的初凝时间,用什么单位(min )表示。 13、水泥安定性试验每个样品需成型(两)个试件 14、当两个试件煮后增加距离(C-A)的平均值大于(5.0)mm寸,应用同一样品立即重做一次试验,以复检结果为准

钢材的物理力学性能和机械性能表

钢材的物理力学性能和机械性能表 钢材的主要机械性能(也叫力学性能)通常是指钢材在标准条件下均匀拉伸.冷弯和冲击等. 单独作用下所显示的各种机械性能。钢材通常有五大主要的机械性能指标:通过一次拉伸试验可得到抗拉强度,伸长率和屈服点三项基本性能; 通过冷弯试验可得到钢材的冷弯性能; 通过冲击韧性试验可得到冲击韧性。 1.屈服点(σs) 钢材或试样在拉伸时,当应力超过弹性极限,即使应力不再增加,而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形,称此现象为屈服,而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。 设Ps为屈服点s处的外力,Fo为试样断面积,则屈服点σs =Ps/Fo(MPa),MPa称为兆帕等于N(牛顿)/mm2,(MPa=106Pa,Pa:帕斯卡=N/m2) 2.屈服强度(σ0.2) 有的金属材料的屈服点极不明显,在测量上有困难,因此为了衡量材料的屈服特性,规定产生永久残余塑性变形等于一定值(一般为原长度的0.2%)时的应力,称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2 。 3.抗拉强度(σb) 材料在拉伸过程中,从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。它表示钢材抵抗断裂的能力大小。与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。 设Pb为材料被拉断前达到的最大拉力,Fo为试样截面面积,则抗拉强度σb= Pb/Fo (MPa)。

4.伸长率(δs) 材料在拉断后,其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。 5.屈强比(σs/σb) 钢材的屈服点(屈服强度)与抗拉强度的比值,称为屈强比。屈强比越大,结构零件的可靠性越高,一般碳素钢屈强比为0.6-0.65,低合金结构钢为 0.65-0.75合金结构钢为0.84-0.86。 6.硬度 硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高,耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。 ⑴布氏硬度(HB) 以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。 ⑵洛氏硬度(HR) 当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同,分三种不同的标度来表示: HRA:是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。 HRB:是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球,求得的硬度,用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。 HRC:是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材

岩石物理力学性质试验规程 第23部分:岩石点荷载强度试验(标准状

I C S19.020 D00 中华人民共和国地质矿产行业标准 D Z/T0276.23 2015 代替D Y-94 岩石物理力学性质试验规程 第23部分:岩石点荷载强度试验 R e g u l a t i o n f o r t e s t i n g t h e p h y s i c a l a n dm e c h a n i c a l p r o p e r t i e s o f r o c k P a r t23:T e s t f o r d e t e r m i n i n g t h e p o i n t l o a d s t r e n g t ho f r o c k 2015-02-04发布2015-04-01实施中华人民共和国国土资源部发布

D Z/T0276.23 2015 前言 D Z/T0276‘岩石物理力学性质试验规程“分为31个部分: 第1部分:总则及一般规定; 第2部分:岩石含水率试验; 第3部分:岩石颗粒密度试验; 第4部分:岩石密度试验; 第5部分:岩石吸水性试验; 第6部分:岩石硬度试验; 第7部分:岩石光泽度试验; 第8部分:岩石抗冻试验; 第9部分:岩石耐崩解试验; 第10部分:岩石膨胀性试验; 第11部分:岩石溶蚀试验; 第12部分:岩石耐酸度和耐碱度试验; 第13部分:岩石比热试验; 第14部分:岩石热导率试验; 第15部分:岩石击穿电压和击穿强度试验; 第16部分:岩石体积电阻率和表面电阻率试验; 第17部分:岩石放射性比活度试验; 第18部分:岩石单轴抗压强度试验; 第19部分:岩石单轴压缩变形试验; 第20部分:岩石三轴压缩强度试验; 第21部分:岩石抗拉强度试验; 第22部分:岩石抗折强度试验; 第23部分:岩石点荷载强度试验; 第24部分:岩石声波速度测试; 第25部分:岩石抗剪强度试验; 第26部分:岩体变形试验(承压板法); 第27部分:岩体变形试验(钻孔变形法); 第28部分:岩体强度试验(直剪试验); 第29部分:岩体强度试验(承压板法); 第30部分:岩体锚杆载荷试验; 第31部分:岩体声波速度测试三 本部分为D Z/T0276的第23部分三 本部分按照G B/T1.1 2009给出的规则起草三 本部分代替D Y-94‘岩石物理力学性质试验规程20.点荷载强度试验“三本部分与D Y-94相比,主要技术变化如下: 增加了 术语和定义 原理 两章; 增加了软岩试验时D值的测量说明; Ⅰ

岩块和岩体的地质特征概述岩体与岩块本质的区别

第二章岩块和岩体的地质特征 第一节概述 岩体与岩块本质的区别: ①岩体中存在有各种各样的结构面; ②不同于自重应力(场)的天然应力场和地下水。 第二节岩块 一、岩块的物质组成(substance composition) 1.岩块(rock or rock block) 指不含显著结构面的岩石块体,是构成岩体的最小岩石单元。 国内外,有些学者又称为结构体(structural element)、岩石材料(rock material)及完整岩石(intact rock)等等。 2.岩石(rock) 具有一定结构构造的矿物(含结晶和非结晶的)集合体。 3.岩块的力学性质 一般取决于组成岩块的矿物成分及其相对含量。 造岩矿物五大类:含氧盐、氧化物及氢氧化物、卤化物、硫化物、自然元素。 其中,含氧盐中的硅酸盐、碳酸盐及氧化物类矿物最常见,构成99.9%的岩石。 (1)硅酸盐类矿物:长石、辉石、角闪石、橄榄石及云母和粘土矿物等。 ①长石、辉石、角闪石和橄榄石,硬度大,呈粒、柱状晶形,如含此类矿物多的岩石:花岗岩、闪长岩及玄武岩等,强度高,抗变形性能好。多生成于高温环境,易风化成高岭石、水云母等,无以橄榄石的基性斜长石等抗风化能力最差,长石、角闪石次之。 ②粘土矿物:属层状硅酸盐类矿物,主要有高岭石、水云母(伊利石)和蒙脱石三类,具薄片状或鳞片状构造,硬度小。含此类矿物多的岩石如粘土岩、粘土质岩,物理力学性质差,并具有不同程度的胀缩性。(2)碳酸盐类矿物 是石灰岩和白云岩类的主要造岩矿物。岩石的物理力学性质取决于岩石中CaCO3及酸不溶物的含量。CaCO3含量↑,如纯灰岩、白云岩等强度高,抗变形和抗风化性能比较好; 泥质含量↑,如泥质灰岩、泥灰岩等,力学性质较差; 硅质含量↑,岩石性质将娈好。 碳酸盐类岩体中,常发育岩溶现象。 (3)氧化物类矿物 以石英最常见,是地壳岩石的主要造岩矿物。 硬度大,化学性质稳定。石英↑,岩块的强度和抗变形性能明显增强。 4.岩块的矿物组成与岩石的成因及类型密切相关 (1)岩浆岩:多以硬度大的粒柱状硅酸盐、石英等矿物为主,物理力学性质一般很好。 (2)沉积岩:粗碎屑岩如砂砾岩等,力学性质很大程度上取决于胶结物成分及其类型;细碎屑岩如页岩、泥岩等,多以片状的粘土矿物为主,力学性质一般很差。 (3)变质岩:与母岩类型及变质程度有关。 浅变质岩如千枚岩、板岩等,多含片状矿物(如绢云母、绿泥石及粘土矿物等),岩块力学性质较差。 深变质岩如片麻岩、混合岩、石英岩等,多以粒状矿物(如长石、石英、角闪石等)为主,力学性质好。 二、岩块的结构与构造(structure and construct) 1.岩块的结构(岩石结构) 指岩石中矿物(及岩屑)颗粒相互之间的关系,包括颗粒的大小、形状、排列、结构连结特点及岩石中的微结构面(即内部缺陷)。 二者对岩块(石)的工程性质影响最大。

软岩力学特性试验

软岩力学特性试验 软岩是一种特定环境下的具有显著塑性变形的复杂岩石力学介质,其基本力学理论和方法迫切需要深入研究。 软岩问题一直是困扰隧道运行和建设的重大难题之一。每年约有800万米的巷道在软弱围岩中开掘,随着开挖深度的增加,软岩问题愈趋严重,直接影响工程安全生产,危及人身安全。 通过可学的试验判定软岩两个基本力学属性:软化临界荷载和软化临界深度,从而判断是否属于软岩工程,杜宇转雀帝实施工程设计极为重要。 软岩的基本属性 软岩之所以能产生显著塑性变形的原因,是因为软岩中的泥质成分和结构面控制了软岩的工程力学特性,一般说来,软岩具有可塑性,膨胀性,崩解性,分散性,流变性,触变性和离子交换性。 可塑性 可塑性是指软岩在工程力的作用下形成变形,去掉工程力之后这种变形不能恢复的性质。低应力软岩、高应力软岩和节理化软岩的可塑性机理不同,低应力软岩的可塑性是由软岩中泥质成分的亲水性和结构面扩容共同引起的。 节理化软岩的可塑性变形是由于软岩中的缺陷和结构面扩容共同引起的,与粘土的矿物成分吸水软化的机制没有关系。描述结构面扩容,一般用塑性扩容内变量θp,这方面的研究尚待进一步深入。高应力软岩的可塑性变形机制比较复杂,前述两种机制(结构面扩容机制和粘土矿物吸水软化机制)可同时存在。 膨胀性 软岩在力的作用下或在水的作用下体积增大的现象,称为软演的膨胀性。根据产生的膨胀钉激励,膨胀性可分为内部膨胀性,外部膨胀性和应力扩容膨胀性三种。 内部膨胀是指水分子进入晶胞间而发生的膨胀。在常温下观察蒙脱石的层间水状态,则可见到其层间成平行水分子并有规则的层面排列。和水继续作用,则水分子层相继在层间平等堆积,扩大层间距离。 外部膨胀性是极化水分子进入颗粒与颗粒之间产生的膨胀性。因为粘土矿物都是层状硅酸盐,所以其表面积主要是底表面积。也就是说,水主要存在于小薄片之间,并使其膨胀,这种膨胀性称为外部膨胀性。 扩容膨胀性是软岩受力后其中的微裂隙扩展、贯通而产生的体积膨胀现象,故亦称应力扩容膨胀性。如果说内部膨胀是指层间膨胀、外部膨胀是指粒间膨胀的话,扩容膨胀则是集合间体系或更大的微裂隙的受力扩容。 崩解性 低应力软岩和高应力软岩、节理化软岩的崩解机理是不同的。低应力软岩的崩解性是软岩中的粘土矿物集合体在与水作用使膨胀应力不均匀分布造成崩裂现象;高应力软岩和节理化软岩的崩解性则主要表现为在航道工程力的作用下,由于裂隙发育的不均匀造成局部张应力集中引起的向空间崩裂、片帮现像。

软岩的特点及工程危害

高等岩石力学研究报告 张文斌 2010020265 岩土工程

作者简介(Biography ):张文斌(1986 - ),男,汉族,山东烟台人,硕士研究生,研究方向岩土工程。[Zhang Wenbin, male ,the Han nationality, from Yantai in Shandong Province, master candidate, majoring geotechenical engineering] 软岩的力学特性及工程危害 张文斌 1 (1.成都理工大学环工学院岩土工程系.成都,610059) 摘要:基于软岩的特殊工程性质及其在工程地质方面的危害,进行了软岩性质的研究。通过对软岩的基本力学属性和物理力学指标的分析,研究其在实际工程中存在的危害性;通过对软岩的分类分级的方法来了解软岩的种类,由于软岩存在可塑性、膨胀性、崩解性、流变性、和易扰动性的特点,对软岩的工程特性做了系统的分析,为预防和治理地质灾害提供了参考性价值,为实际工程的设计和施工提供了依据。 关键词:软岩;力学属性;工程力学特性;工程危害 MECHANICAL PROPERTIES AND ENGINEERING HAZARDS OF SOFT ROCK ZHANG Wen-bin 1 (1. Department of Civil and Environment Engineering, Chengdu University of techenology , Chengdu 610059) Abstract: The harm of soft rocket qualitative research is based on the special engineering prop- erties and the engineering geological aspects. To research by the basic mechanical properties of soft rock and the analysis of the physical and mechanical indexes. To learn about the kinds of soft rock is based on the classification of soft rock hierarchical. Because of soft rock exists plasticity, expansile, crumbling sex, rheological properties, and disturbance, characteristic of the engineering properties of soft rock makes a system analysis, to prevent and control geological disasters provi- des reference value, for practical engineering design and construction to provide the basis. Keyword: Soft rock; Mechanical properties; Engineering mechanics characteristics; Engineering harm 1概述 1.1关于软岩的定义 (1)ISRM(国际岩石力学学会1990,1993)定义:软岩是指单轴抗压强度在5~25MPa 的一类岩石。(2)G. Russo(1994)定义:软岩指单轴抗压强度小于17MPa 的岩石。(3)抗压强度小于20MPa 的岩层称为软岩。(4) σc/(γH)<2 的岩层称为软岩(式中 σc 为单 轴抗压强度;γ为岩石容重;H 为深度)。[1] 目前,人们普遍采用的软岩定义基本上可归于地质软岩的范畴,按地质学的岩性划分,地质软岩是指强度低、孔隙度大、胶结程度差、受构造面切割及风化影响显著或含有大量膨胀性粘土矿物的松、散、软、弱岩层(煤矿矿山压力名词讨论会,昆明, 1984.12),该类岩石多为泥岩、页岩、粉砂 岩和泥质矿岩,是天然形成的复杂的地质介质。国际岩石力学学会将软岩定义为单轴抗压强度(σc)在0.5~25MPa 之间的一类岩石,其分类依据基本上是依据岩石的强度指标。 国际岩石力学学会的软岩定义用于工程实践中会出现一些矛盾。 巷道所处深度足够的浅,地应力水平足够的低,则单轴抗压强度小于25MPa 的岩石也不会产生软岩的特征,工程实践中,采用比较经济的一般支护技术即可奏效;相反,大于25MPa 的岩石,其工程部位所处的深度足够的深,地应力水平足够的高,也可以产生软岩的大变形、大地压和难支护的现象。因此,地质软岩的定义不能用于工程实践,故而提出了工程软岩的概念。工程软岩是指在工程力作用下能产生显著塑性变形的工程岩体。

混凝土结构材料的物理力学性能

第 2 章混凝土结构材料的物理力学性能 本章提要 钢筋与混凝土的物理力学性能以及共同工作的特性直接影响混凝土结构和构件的性能,也是混凝土结构计算理论和设计方法的基础。本章讲述钢筋与混凝土的主要物理力学性能以及混凝土与钢筋的粘结。 2.1 混凝土的物理力学性能 2.1.1 混凝土的组成结构 普通混凝土是由水泥、砂、石材料用水拌合硬化后形成的人工石材,是多相复合材料。通常把混凝土的结构分为三种基本类型:微观结构即水泥石结构;亚微观结构即混凝土中的水泥砂浆结构;宏观结构即砂浆和粗骨料两组分体系。 微观结构(水泥石结构)由水泥凝胶、晶体骨架、未水化完的水泥颗粒和凝胶孔组成,其物理力学性能取决于水泥的化学矿物成分、粉磨细度、水灰比和凝结硬化条件等。混凝土的宏观结构与亚微观结构有许多共同点,可以把水泥砂浆看作基相,粗骨料分布在砂浆中,砂浆与粗骨料的界面是结合的薄弱面。骨料的分布以及骨料与基相之间在界面的结合强度也是重要的影响因素。 浇注混凝土时的泌水作用会引起沉缩,硬化过程中由于水泥浆水化造成的化学收缩和干缩受到骨料的限制,会在不同层次的界面引起结合破坏,形成随机分布的界面裂缝。 混凝土中的砂、石、水泥胶体组成了弹性骨架,主要承受外力,并使混凝土具有弹性变形的特点。而水泥胶体中的凝胶、孔隙和界面初始微裂缝等,在外力作用下使混凝土产生塑性变形。另一方面,混凝土中的孔隙、界面微裂缝等缺陷又往往是混凝土受力破坏的起源。由于水泥胶体的硬化过程需要多年才能完成,所以混凝土的强度和变形也随时间逐渐增长。 2.1.2 单轴向应力状态下的混凝土强度 混凝土的强度与水泥强度等级、水灰比有很大关系;骨料的性质、混凝土的级配、混凝土成型方法、硬化时的环境条件及混凝土的龄期等也不同程度地影响混凝土的强度;试件的大小和形状、试验方法和加载速率也影响混凝土强度的试验结果。因此各国对各种单向受力下的混凝土强度都规定了统一的标准试验方法。 1.混凝土的抗压强度 (1) 混凝土的立方体抗压强度和强度等级 立方体试件的强度比较稳定,所以我国把立方体强度值作为混凝土强度的

软岩的物理力学特性

3软岩的物理力学特性 3.1软岩的成分 软岩一般是由固体相、液体相、气体相三相组成的多相体系,有时由两相组成。固体相是由许许多多大小不等、形状不同的矿物颗粒按照各种不同的排列方式组合在一起,构成软岩的主要部分,称为“骨架”。在颗粒间的孔隙中,通常有液相的水溶液和气体形成三相体,有时只被水或气体充填形成二相体。颗粒、水溶液和气体这3个基本组成部分不是彼此孤立地、机械地混在一起,而是经过了漫长的地质过程的建造和改造作用使其相互联系、相互作用,共同形成软岩的物质基础,并决定软岩的力学特性。 固相颗粒是软岩的最主要的物质组成,构成软岩的主体,是最稳定、变化最小的成分,在三相之间相互作用过程中,一般居主导地位。对于固相颗粒部分,在进行软岩的工程地质研究时,从颗粒大小的组合、矿物成分、化学成分3个方面来考虑。组成软岩的液体相部分实际上是化学溶液而不是纯水。将溶液作为纯水研究时,基于颗粒的亲水性而形成的强结合水、弱结合水、毛细水、重力水对软岩工程地质也有很大的影响。 3.1.1软岩粒组及粒度成分 软岩的粒度成分是指软岩中各种大小颗粒的相对含量。粒组是将粒径的大小分为若干组。粒组划分的原则是,首先考虑在一定的粒径变化范围内,其工程地质性质是相似的,若超过了这个变化幅度就要引起质的变化。而粒组界限的确定,则视其主导作用的特性而定。其次要考虑与目前粒度成分的测定技术相适应。 目前我国广泛应用的粒组划分是: (1)卵石组(d>2mm)。多为岩石碎块。这种粒组形成的软岩,孔隙粗大,透水性极强,毛细水上升高度极小,无论在潮湿或干燥状态下,均没有连结,可塑性、膨胀性、压缩性均极小,强度较高。 (2)砂粒组(d=2~0.05mm)。主要为原生矿物,大多是石英、长石、云母等。这种粒组软岩孔隙较大,透水性强,毛细水上升高度很小,可塑性和膨胀性较小,压缩性极弱,强度较高。 (3)粉粒组(d=0.05—0。005mm)。是原生矿物与次生矿物的混合体,它的性质介于砂粒与黏粒之间。由该粒组形成的软岩,因孔隙小而透水性弱,毛细水可上升到一定高度,有一定的压缩性,强度较低。 (4)黏粒组(d<0.005mm)。主要由次生矿物组成。由该粒组形成的软岩,其孔隙很小,透水性极弱,毛细水上升高度较高,有可塑性、膨胀性,强度较低。 3.1.2软岩中矿物成分的类型 软岩的固体相部分,实质上都是矿物颗粒,并且是一种多矿物体系。不同的矿物其性质各不相同,它们在软岩中的相对含量和粒度成分一样,也是影响软岩力学性质的重要因素。 (1)原生矿物组成软岩固体相部分的物质,主要来自岩石风化产物。岩石经过物理风化、迁移作用、沉积作用、成岩作用而形成软岩。原生矿物仍保留着风化作用前存在于母岩中的矿物成分。软岩中原生矿物主要有硅酸盐类矿物、氧化物类矿物,此外尚有硫化物类矿物及磷酸盐类矿物。 硅酸盐类矿物中常见的有长石类、云母类、辉石类及角闪石类等矿物。常见的长石类矿物有钾长石(KAlSi308)和钙长石(CaM208),它们不太稳定,受风化作用易形成次生矿物。常见的云母类矿物有白云母[KAl2(AlSi3 010)(OH,F)2]和黑云母[K(Mg,Fe,Mn)3 AlSi3 O10

水泥物理力学性能-复习资料

水泥物理力学性能-复习资料 1、水泥成型室温度应保持在20±2℃,相对湿度应为不低于50% ,养护箱或雾室温度应保持在 20±1℃,相对湿度应为不低于90% ,养护水温度(水泥胶砂强度试验中试体养池水温度)应为20±1℃。 2、水泥代号与名称:硅酸盐水泥——P2I(不掺加混合材料)、P2Ⅱ(加量不超过水泥质量5%石灰 石或粒化高炉矿渣混合材料);普通硅酸盐水泥——P2O;矿渣硅酸可卡因水泥——P2s;火山灰质硅酸盐水泥——P2P;粉煤灰硅酸盐水泥——P2F;复合硅酸盐水泥——P2C。 3、硅酸盐水泥细度检验结果以比表面积表示,标准指标要求为大于300m/kg ,普通水泥细度检验 结果以筛网上所得筛余物的质量占试样原始质量的百分数(筛余百分数)表示,标准指标要求为不超过10.0% 。 4、氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中任一项不符合标准规定时,均为废品。 5、细度、终凝时间、不溶物和烧失量不符合标准规定,或混合材料掺加量超过最大限量和强度超过 低于商品强度等级指标,水泥包装标志中水泥品种、强度等级、生产省名称和出厂编号不全时,为不合格品。 6、试验室温湿度及养护水温度至少每1d 记录一次,养护箱温湿度至少每4h 记录一次,且每个养 护池只能养护同类型的水泥试件,水泥净浆量水器最小刻度为0.1ml ,精度1% ,水泥胶砂强度试验中,称量用天平精度为±1g ,用自动滴管加225ml水时,滴管精度应达到±1ml 。 7、24h龄期的试件,应在破型试验前20min 内脱模,24h 以上龄期的,在成型后20~24h 之间 脱模。 8、试件破型前15min 从水中取出,不同龄期强度试验时间允许偏差范围:24h±15min ; 48h±30min ;72h±45min ;7d±2h ;28d±8h . 9、水泥胶砂强度检验时,标准砂为中国ISO标准砂,配合比为:一份水泥、三份标准砂、半份水(灰 砂比:1:3 ,水灰比:0.5 )。 10、用标准法测定标准稠度用水量时,以试杆沉入净浆并距底板6mm±1mm的水泥净浆为标准稠度 净浆;当试针沉至距底板4mm±1mm 时,为水泥达到初凝状态;当试针沉入试体0.5mm 时,为水泥达到终凝状态。由水泥全部加入水中至终凝状态的时间为水泥的终凝时间,用min 表示。 11、采用负压筛法测定水泥细度时,水泥应通过0.9mm方孔筛,用最大称量为100g ,分度值不 大于0.05g 的天平称取25g 试样,在负压为4000~6000Pa 条件下连续筛析2min 。 12、胶砂搅拌机叶与片与锅底,锅壁间的间隙为3±1mm 。 13、抗折强度试验加荷速度:50N/s±10N/s ;抗压强度试验加荷速度:2400N/s±200N/s 。 14、抗折强度以一组三个试件结果平均值作为试验结果,当三个强度值中,有超出平均值±10% 时, 应剔除后再取平均值作为试验结果。 15、抗压强度以一组三个棱柱体上得到的六个抗压强度测定值的算术平均值为试验结果,如其中六个 测定值中有一个超过平均值的±10% ,应剔除,取余下五个的平均值作为结果。如果余下五个测定值中,再有超过平均值的±10% ,结果作废。 16、各类水泥的技术要求。(GB175-1999,GB1344-1999) 17、用雷氏法(标准法)进行安定性试验时,应将净浆一次装满雷氏夹,用宽约10mm 的小刀插捣 数次,抹平,盖上玻璃板,立即移到养护箱养护24h±2h 。之后,取出试件测量雷氏夹指针 尖端间距离(精确到0.5mm),将试件放入沸煮箱水中试件架上,指针朝上,在30min±5min 内加热至沸,并恒沸180min±5min 。两个试件煮后增加的距离(C-A)平均值不大于 5.0mm 为合格。 当两个试件的(C-A)值相差超过 4.0mm 时,同一样品重做试验。再如此,则该水泥安定性不合格。

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