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浅谈影响水泥混凝土强度的因素

浅谈影响水泥混凝土强度的因素
浅谈影响水泥混凝土强度的因素

浅谈影响水泥混凝土强度的因素

摘要:混凝土是目前世界上用途最广用量最大的建筑材料。它在建筑工程、公路工程、桥梁和隧道工程、水利及特种结构的建设领域中发挥着不可替代的作用。任何混凝土结构物主要都是用于承受荷载或抵抗各种作用力,强度是混凝土最重要的力学性能。通常用强度来评定和控制混凝土的质量以及评价各种因素影响程度的指标。本文就影响水泥混凝土强度的因素做简单的分析。

关键词:水泥混凝土强度影响因素

1、水泥对混凝土强度的影响

水泥混凝土中的活性成分,其强度大小直接影响着混凝土强度的高低。混凝土抗压强度与混凝土使用的水泥强度成正比,在配合比相同的情况下,所使用的水泥强度越高,制成的混凝土强度越高。水泥混凝土的影响取决于水泥的化学成分及细度。水泥强度主要来自于早期强度及后期强度,而且这些影响贯穿于混凝土中。用早期强度较高的水泥来制作混凝土,其强度增长较快,但在后期可能以较低的强度而告终。而无论通过改变成分、养护条件或者利用外加剂而比较缓慢地水化,都可使水泥产生较高的最终强度。

水泥细度对混凝土强度的影响也很大。随着细度增加,水化速率增大,就导致较高的强度增长率。但应避免细磨粉的含量。因为当颗粒很细时,间隙水可引起一些高W/C区域。

而水泥质量的波动对混凝土强度的影响,应引起注意。水泥厂生产的同一品种同一标号的水泥,不可避免地会在质量上有波动。水泥质量的波动,毫无疑问地在混凝土强度上反映出来。采用具有相同平均强度而离散系数小的水泥,可以降低混凝土的水泥用量。水泥质量波动大多是由于水泥细度和早期强度的差异引起的。而这些因素在早期的影响最大。随着时间的延长其影响就不再是最重要的了。即水泥质量波动引起的混凝土强度的标准离差,不随龄期而增大,但混凝土强度的离散系数却因强度随龄期的增大而减小。因此,水泥质量波动对混凝土早期强度影响大。

2、水灰比对混凝土强度的影响

从混凝土强度表达式也看出,C/W即水灰比也与混凝土强度成正比,即水灰比越小,混凝土强度越高;水灰比越大,混凝土强度越底。水灰比和混凝土的捣实程度,两者都对混泥土体积有影响,水灰比一孔隙率关系无疑是最重要的因素。它影响着水泥浆基体和粗骨料间过渡区这两者的孔隙率,水泥在水化过程中的孔隙率取决于水灰比,水灰比和混凝土的振捣密实程度两者都对混凝土体积有影响,充分密实的混凝土在任何水灰比程度下的毛细管空隙率由水灰比所确定。当混泥土混合料能被充分捣实时,混凝土的强度随水灰比的降低而提高。在使用同种水泥的情况下,水灰比越小,与骨料粘结力越大,混凝土强度越高。

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

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

混凝土强度等级对照表

混凝土强度等级对照表 混凝土的抗压强度是通过试验得出的,我国最新标准C60强度以下的采用边长为150mm的立方体试件作为混凝土抗压强度的标准尺寸试件。按照《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081-2002,制作边长为150mm的立方体在标准养护(温度20±2℃、相对湿度在95%以上)条件下,养护至28d龄期,用标准试验方法测得的极限抗压强度,称为混凝土标准立方体抗压强度,以fcu表示。按照GB50010-2010《混凝土结构设计规范》规定,在立方体极限抗压强度总体分布中,具有95%强度保证率的立方体试件抗压强度,称为混凝土立方体抗压强度标准值(以MPa计),用fcu 表示。 依照标准实验方法测得的具有95%保证率的抗压强度作为混凝土强度等级。 按照GB50010-2010《混凝土结构设计规范》规定,普通混凝土划分为十四个等级,即:C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50,C55,C60,C65,C70,C75,C80。例如,强度等级为C30的混凝土是指30M Pa≤fcu<35MPa 影响混凝土强度等级的因素主要与水泥等级和水灰比、骨料、龄期、

养护温度和湿度等有关。 混凝土质量的主要指标之一是抗压强度,从混凝土强度表达式不难看出,混凝土抗压强度与混凝土用水泥的强度成正比,按公式计算,当水灰比相等时,高标号水泥比低标号水泥配制出的混凝土抗压强度高许多。一般来说,水灰比与混凝土强度成反比,水灰比不变时,用增加水泥用量来提高混凝土强度是错误的,此时只能增大混凝土和易性,增大混凝土的收缩和变形。 所以说,影响混凝土抗压强度的主要因素是水泥强度和水灰比,要控制好混凝土质量,最重要的是控制好水泥质量和混凝土的水灰比两个主要环节。此外,影响混凝土强度还有其它不可忽视的因素。 粗骨料对混凝土强度也有一定影响,所以,工程开工时,首先由技术负责人现场确定粗骨料,当石质强度相等时,碎石表面比卵石表面粗糙,它与水泥砂浆的粘结性比卵石强,当水灰比相等或配合比相同时,两种材料配制的混凝土,碎石的混凝土强度比卵石高。 因此我们一般对混凝土的粗骨料粒径控制与不同的工程部位相适应;细骨料品种对混凝土强度影响程度比粗骨料小,但砂的质量对混凝土质量也有一定的影响,施工中,严格控制砂的含泥量在3%以内,因此,砂石质量必须符合混凝土各标号用砂石质量标准的要求。

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

屈服强度

概览 屈服强度:大于此极限的外力作用,将会是零件永久失效,没法恢复。这个压强叫做屈服强度。如低碳钢的屈服极限为207MPa,当大于此极限的外力作用之下,零件将会产生永久变形,小于这个的,零件还会恢复原来的样子。 (1)对于屈服现象明显的材料,屈服强度就是屈服点的应力(屈服值); (2)对于屈服现象不明显的材料,与应力-应变的直线关系的极限偏差达到规定值(通常为0.2%的原始标距)时的应力。通常用作固体材料力学机械性质的评价指标,是材料的实际使用极限。因为在应力超过材料屈服极限后产生颈缩,应变增大,使材料破坏,不能正常使用。 当应力超过弹性极限后,进入屈服阶段后,变形增加较快,此时除了产生弹性变形外,还产生部分塑性变形。当应力达到B点后,塑性应变急剧增加,应力应变出现微小波动,这种现象称为屈服。这一阶段的最大、最小应力分别称为上屈服点和下屈服点。由于下屈服点的数值较为稳定,因此以它作为材料抗力的指标,称为屈服点或屈服强度(ReL或Rp0.2)。 有些钢材(如高碳钢)无明显的屈服现象,通常以发生微量的塑性变形(0.2%)时的应力作为该钢材的屈服强度,称为条件屈服强度(yield strength)。 首先解释一下材料受力变形。材料的变形分为弹性变形(外力撤销后可以恢复原来形状)和塑性变形(外力撤销后不能恢复原来形状,形状发生变化,伸长或缩短)。 建筑钢材以屈服强度作为设计应力的依据。 屈服强度标准 建设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Rel表示。应力超过Rel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Rp0.2。 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。 屈服强度的工程意义

南昌大学《材料性能学》课后答案

《工程材料力学性能》(第二版)课后答案 第一章材料单向静拉伸载荷下的力学性能 一、解释下列名词 滞弹性:在外加载荷作用下,应变落后于应力现象。 静力韧度:材料在静拉伸时单位体积材科从变形到断裂所消耗的功。 弹性极限:试样加载后再卸裁,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。 比例极限:应力—应变曲线上符合线性关系的最高应力。 包申格效应:指原先经过少量塑性变形,卸载后同向加载,弹性极限(ζP) 或屈服强度(ζS)增加;反向加载时弹性极限(ζP)或屈服强度(ζS) 降低的现象。 解理断裂:沿一定的晶体学平面产生的快速穿晶断裂。晶体学平面--解理面,一般是低指数,表面能低的晶面。 解理面:在解理断裂中具有低指数,表面能低的晶体学平面。 韧脆转变:材料力学性能从韧性状态转变到脆性状态的现象(冲击吸收功明显下降,断裂机理由微孔聚集型转变微穿晶断裂,断口特征由纤维状转变为结晶状)。静力韧度:材料在静拉伸时单位体积材料从变形到断裂所消耗的功叫做静力韧度。是一个强度与塑性的综合指标,是表示静载下材料强度与塑性的最佳配合。 二、金属的弹性模量主要取决于什么?为什么说它是一个对结构不敏感的力学姓能? 答案:金属的弹性模量主要取决于金属键的本性和原子间的结合力,而材料的成分和组织对它的影响不大,所以说它是一个对组织不敏感的性能指标,这是弹性模量在性能上的主要特点。改变材料的成分和组织会对材料的强度(如屈服强度、抗拉强度)有显著影响,但对材料的刚度影响不大。 三、什么是包辛格效应,如何解释,它有什么实际意义? 答案:包辛格效应就是指原先经过变形,然后在反向加载时弹性极限或屈服强度降低的现象。特别是弹性极限在反向加载时几乎下降到零,这说明在反向加载时塑性变形立即开始了。 包辛格效应可以用位错理论解释。第一,在原先加载变形时,位错源在滑移

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。

浅析影响混凝土强度的几个主要因素

浅析影响混凝土强度的几个主要因素 本钢建设公司混凝土分公司梅晓东 [摘要]:混凝土强度的控制对保证工程质量有着重要的作用。影响混凝土强度的因素颇多,本文主要从用水量、砂率、原材料等方面分析其对强度的影响,以便科学、合理的控制混凝土工程质量。 [关键词]:混凝土强度用水量砂率原材料 混凝土作为目前使用最广泛的结构材料之一,它的质量直接关系到工程的质量、使用寿命以及人民的生命、财产的安全。我国正处于基础设施建设的高峰期,如果在生产过程中对混凝土质量不够重视,将会导致沉重的代价。混凝土生产供应是一个连续过程,供应到现场的混凝土又是一种半成品,不能够马上由后续检验工作完全证实是否合格,而就要被立即浇筑使用的产品。生产过程中众多方面的影响因素均会使生产出的混凝土质量产生变异。为了切实、有效地改善试验配合比、提高混凝土强度质量,笔者对一些影响因素进行分析、研究,以供参考。 1、用水量对混凝土强度的影响 在完全密实的情况下,普通混凝土的强度主要取决于其内部起胶结作用的水泥石质量,而水泥石的质量又取决于所采用的水泥特性和水灰比。 当水泥用量一定时,用水量小则水灰比小。水灰比过小会使混凝土干涩,成型质量难以保证,混凝土成品中会出现孔洞(蜂窝)较多,麻面等现象。这不但影响美观,还会降低混凝土的密实度和强度,使工程的耐久性变差。 在生产中,假设混凝土试验室配合比为: 水泥:砂:石子:水=1:1.51:2.83:0.46 现场测定砂的含水率为3%,则每机一次下料量为: 水泥:100kg 砂:100×1.51×(1+3%)=155.5kg 石子:283kg 水:100×0.46-100×1.51×3%=41.5kg 如果此水泥的实际强度为47MPa,粗骨料采用碎石(表面特征新系数A=0.46,B=0.52),按此配合比配制的混凝土其28天可达到的强度R为: R=A·fce·(C/W-B)=0.46×47×〔100/(100×0.46)-0.52〕=35.8MPa 情形一:若因误差而多加1kg的水,则水灰比(W/C)' 为: (W/C)'=(100×0.46+1)/100=0.47 这样配制的混凝土28天可达到的强度R'为: R'=0.46×47×〔100/(100×0.47)-0.52〕=34.8MPa 由于多加1kg水而引起的强度损失为: R-R'=35.8-34.8=1MPa 由此可见,用水量的变化对混凝土强度的影响是很大的,因此出场的混凝土必须制止随意加水。 情形二:若在施工中遇到下雨,雨后测得砂含水率为7%,石子含水率为3%,此时每机一次下料应为: 水泥:100kg 石子:100×2.83×(1+3%)=291.49kg 砂:100×1.51×(1+7%)=161.57kg 水:100×0.46-100×1.51×7%-100×2.83×3%=26.94kg 按此配合比显然是科学的,保证了水灰比为0.46,混凝土28天强度可达到设计要求(仍为

屈服强度概述

屈服强度概述 屈服强度是材料开始发生明显塑性变形时的最低应力值。 1.概念解释 屈服强度:是金属材料发生屈服现象时的屈服极限,亦即抵抗微量塑性变形的应力。对于无明显屈服的金属材料,规定以产生0.2%残余变形的应力值为其屈服极限,称为条件屈服极限或屈服强度。大于此极限的外力作用,将会使零件永久失效,无法恢复。如低碳钢的屈服极限为207MPa,当大于此极限的外力作用之下,零件将会产生永久变形,小于这个的,零件还会恢复原来的样子。 (1)对于屈服现象明显的材料,屈服强度就是屈服点的应力(屈服值); (2)对于屈服现象不明显的材料,和应力-应变的直线关系的极限偏差达到规定值(通常为0.2%的原始标距)时的应力。通常用作固体材料力学机械性质的评价指标,是材料的实际使用极限。因为在应力超过材料屈服极限后产生颈缩,应变增大,使材料破坏,不能正常使用。 当应力超过弹性极限后,进入屈服阶段后,变形增加较快,此时除了产生弹性变形外,还产生部分塑性变形。当应力达到B点后,塑性应变急剧增加,应力应变出现微小波动,这种现象称为屈服。这一阶段的最大、最小应力分别称为上屈服点和下屈服点。由于下屈服点的数值较为稳定,因此以它作为材料抗力的指标,称为屈服点或屈服强度(ReL或Rp0.2)。

有些钢材(如高碳钢)无明显的屈服现象,通常以发生微量的塑性变形(0.2%)时的应力作为该钢材的屈服强度,称为条件屈服强度。 首先解释一下材料受力变形。材料的变形分为弹性变形(外力撤销后可以恢复原来形状)和塑性变形(外力撤销后不能恢复原来形状,形状发生变化,伸长或缩短)。 建筑钢材以屈服强度作为设计应力的依据。 2.屈服极限,常用符号δs,是材料屈服的临界应力值。 (1)对于屈服现象明显的材料,屈服强度就是屈服点的应力(屈服值); (2)对于屈服现象不明显的材料,和应力-应变的直线关系的极限偏差达到规定值(通常为材料发生0.2%延伸率)时的应力。通常用作固体材料力学机械性质的评价指标,是材料的实际使用极限。因为在应力超过材料屈服极限后产生塑性变形,应变增大,使材料失效,不能正常使用。 当应力超过弹性极限后,进入屈服阶段后,变形增加较快,此时除了产生弹性变形外,还产生部分塑性变形。当应力达到B点后,塑性应变急剧增加,应力应变出现微小波动,这种现象称为屈服。这一阶段的最大、最小应力分别称为下屈服点和上屈服点。由于下屈服点的数值较为稳定,因此以它作为材料抗力的指标,称为屈服点或屈服强度(ReL或Rp0.2)。 a.屈服点yield point(σs) 试样在试验过程中力不增加(保持恒定)仍能继续伸长(变形)

混凝土强度的影响因素

混凝土强度的影响因素 混凝土硬化后最基本的性能就是强度, 混凝土强度有抗压、抗拉、弯曲、剪切强度等。抗压强度同其他强度间有密切的关系。由于它的测定方法比较简单, 同时在混凝土结构中混凝土主要用来承受 压力, 因此凝土的抗压强度就成为评价其质量的最重要的一项指标。通常所讲的混凝土强度等级是混凝土的特定抗压强度,是设计和施工 时的强度指标。混凝土强度等级是按照标准方法试验测定的。用边长为15 cm的立方体试件, 标准条件( 温度为20±2℃, 相对湿度95% 以上)下养护28天的抗压强度。影响混凝土强度的因素较多, 主要是混凝土的构成材料, 施工中振捣密实强度及混凝土强度增长过程中 的养护条件。混凝土的组成材料包括水泥、集料( 粗、细骨料) 、水、掺合料、外加剂等。 1 水灰比是决定混凝土强度的关键 水在混凝土中的掺量是决定混凝土强度的主要因素。通常情况下, 满足水泥水化所需的水量不超过水泥重量的25%。普通混凝土常用 的水灰比为0.4:0.65, 超过水化需要的水主要是为了满足工作性的 需要。超量的水在混凝土内部留下了缝,使混凝土强度、密度和各种 耐久性都受到不利影响, 因此, 水灰比是定混凝土强度的关键。灰水比越大( 水灰比越小) 混凝土强度越高, 灰水比越小( 水灰比越大) 强度越低。在一般情况下, 集料的强度都高于混凝土强度, 甚至高 出几倍。因此, 混凝土的强度主要取决于起胶结作用的水泥石的质量。而水泥石的质量又决定于水泥标号和水灰比, 所以说水泥石质量

决定于水灰比, 可从水在水泥浆体中的存在形态加以分析。经研究证明, 水泥浆体中的水有四种形态: ( 1) 化合水, 水以原子形态参加晶格, 即水分子有序排列于水化物晶格之内, 完全与水泥化合而形成新物质。这部分约占总量的 20~25%。 ( 2) 凝胶水,存在于水化物凝胶中的水为凝胶所包围, 但不与水泥起水化反应。蒸发后在水泥石中留下凝胶孔。 ( 3) 毛细水,存在于毛细孔中的可蒸发水, 蒸发后留下毛细孔。( 4) 游离水, 对水泥浆体结构和性能完全属于多余的可蒸发水, 因此, 愈少愈好。但因为混凝土施工需一定的和易性, 故游离水不能完全避免。 以上4种存在于水泥浆体的水, 除了化合水外, 其余三种形态的水, 都将随着水泥浆体的凝结硬化而逐渐蒸发掉, 给水泥石留下的是孔隙, 而任何固体的强度都与所含孔隙率大小有关, 孔隙率越大强度越低, 孔隙越小强度越高。所以混凝土水灰比越大, 孔隙率越大, 强度越低, 水灰比越小, 孔隙率越小, 强度越高。 2 水泥对混凝土强度的影响 水泥标号对混凝土强度的作用是人们所熟知的, 同样配合比, 水泥标号愈高, 混凝土强度愈高, 水泥标号愈低, 混凝土强度愈低。关于水泥用量对混凝土强度的影响, 一般认为“水泥越多混凝土强度越高”。这个认识是不确切的: 这个前提应该是在水灰比不变的情况下。如果水灰比不同, 就无法谈高低问题。二是两者间关系不是永

影响水泥强度和分析检验结果的因素

影响水泥强度检验的因素: 一、试验条件对水泥强度检验结果的影响: 1、材料温度、室温、水温变化时对水泥强度的影响 当材料温度、室温、养护水温均底于标准规定时,会导致水泥强度明显下降。如所有温度相差6—7℃,则强度可相差一个等级。当温度偏高,则强度也明显偏高。据有关试验表明:养护水温每提高或降低1℃,强度约相差1%--2%。 2、养护箱温度对强度的影响 如养护箱温度从控制标准提高5℃左右,不同龄期的抗折抗压强度就相应偏高2%--5%。温度对于水泥的早期强度影响比对水泥后期强度的影响更大一些。 3、水泥试样存放条件对强度的影响 a.试样存放条件对水泥强度的影响较大。试验表明,如水泥在四层纸袋中存储15天后,强度会明显下降,尤其是28天抗压强度比原来下降10%左右。这说明,试样受潮后强度将明显下降。 b.试样封存条件对强度影响也很大。试验表明,常温下的水泥试样装入白铁筒封存3个月,水泥强度下降不明显,而热水泥装入白铁筒封存3个月,水泥强度会下降,抗压强度降低7%左右。采用聚氯乙烯塑料袋包装水泥试样,将使水泥强度有较大幅度的下降。试验证明,常温下将水泥装进聚氯乙烯塑料袋封存,15天无显著影响,1个月后强度降低12%左右。热水泥装入聚氯乙烯塑料袋封存,15天后抗压强度就下降10%以上。而采用食品塑料袋封存水泥试样,则对水泥强度没有影响。因此试样应保持在干燥的环境中,并采用适当措施加以封存。 4、胶砂加水量对强度的影响 加水量对水泥强度影响较大。用水量增减10ml时,抗折或抗压强度均有明显变化。试验表明:加水量波动1%,则抗压强度相应变化2%左右。 5、标准砂对强度的影响 二、仪器设备对水泥强度检验结果的影响 1、胶砂搅拌机:叶片与锅底、锅壁的工作间隙为3±1mm,间隙增大,锅底

影响混凝土强度因素

影响混凝土强度因素; 1、原材料 水泥强度,包括早期与后期 掺合料,品种与活性 砂石,砂石得级配与含泥量、针片状等含量 外加剂,有得外加剂就是早强,有得缓凝,但不影响后期强度,部分外加剂引气量高会影响强度。 2、配合比 合理得调整水灰比与砂率。 3、养护 养护温度,温度高则强度高,温度低则强度低,当然不不能用火烤,高于60多度混凝土水化产物会分解得,导致强度降低。 4、周边环境 有无腐蚀性得介质存在,如酸碱盐等 我说点现场需具体考虑得: 天气,需考虑就是否下雨,降温。 人员配制,如果砼工劳动力不足,会影响浇筑质量。 掺与料,现在都就是商混,掺与料,水灰比都不需要工长操心了,只要控制如丹落度与禁止工人往砼里加水,基本上就相当于控制住了砼质量。 浇筑方案,大体积砼如果浇筑,一层砼,先浇什么后浇什么都要有方案。 养护要跟上。 收面,找平,做好,就OK了影响因素与控制措施 混凝土内部得温度与混凝土厚度及水泥品种、用量有关。混凝土越厚,水泥用量越大,水化热越高得水泥,其内部温度越高,形成温度应力越大,产生裂缝得可能性越大。 对于大体积混凝土,其形成得温度应力与其结构尺寸相关,在一定尺寸范围内,混凝土结构尺寸越大,温度应力也越大,因而引起裂缝得危险性也越大,这就就是大体积混凝土易产生温度裂缝得主要原因。因此防止大体积混凝土出现裂缝最根本得措施就就是控制混凝土内部与表面得温度差。 3、1混凝土原材料及配合比得选用 (1)尽量选用低热或中热水泥,减少水泥用量。 大体积钢筋混凝土引起裂缝得主要原因就是水泥水化热得大量积聚,使混凝土出现早期升温与后期降温,产生内部与表面得温差。减少温差得措施就是选用中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥,在掺加泵送剂或粉煤灰时,也可选用矿渣硅酸盐水泥。再有,可充分利用混凝土后期强度,以减少水泥用量。改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。 (2)掺加掺合料 大量试验研究与工程实践表明,混凝土中掺入一定数量优质得粉煤灰后,不但能代替部分水泥,而且由于粉煤灰颗粒呈球状具有滚珠效应,起到润滑作用,可改善混凝土拌合物得流动性、粘聚性与保水性,从而改善了可泵性。 特别重要得效果就是掺加原状或磨细粉煤灰后,可以降低混凝土中水泥水化热,减少绝热条件下得温度升高。在混凝土中掺加一定量得具有减水、增塑、缓凝等作用得外加剂,改善混凝土拌合物得流动性、保水性,降低水化热,推迟热峰得出现时间。

影响混凝土强度的因素

影响混凝土强度的因素 影响商品混凝土强度的因素很多,主要有组成原材料的影响,包括原材料的特征和各材料之间的组成比例等内因,以及养护条件和试验测试条件等外因。 1.集料对商品混凝土强度影响 采用碎石拌制的商品混凝土,其形成的强度要比采用的卵石拌制的商品混凝土强度高,因为粗糙的表面和较多的棱角,可使碎石在提高与水泥及其水化产物的黏附性和胶结程度的同时,也加大了拌和物内部摩擦阻力的缘故.在古骨料中夹杂着针偏状颗粒给施工带来了不利影响,并引起商品混凝土空隙率的提高,所以商品混凝土用的骨料要限制针片状含量. 骨料的最大粒径对商品混凝土抗压强度和抗折强度均有影响,一方面随着粗集料径增大,单位用水量相应减少,在固定的用水量和水灰比条件下,加大最大粒径,可获得较好工作性,或减少水灰比来提高商品混凝土强度和耐久性;另一面随着粗集料最大粒径的增加,将会减少泥浆与集料接触面积,是强度降底,同时还会由于振捣不密而降低商品混凝土强度。所以骨料过大会带来双重影响,在工程中多用;16mm-31.5mmm、10mm-20mm、5mm-10mm. 2.水泥强度和水灰比对商品混凝土的影响 水泥强度的高低是直接影响商品混凝土强度的直接因素。试验表明,水泥的强度愈高,水化反应后形成的水泥石强度就愈高,从而使所配制的商品混凝土强度也就愈高。当水泥的强度确定时,商品混凝土的强度主要取决于水灰比的大小,在一定范围内,强度随水灰比的减少而有规律地提高。影响商品混凝土抗压强度的主要因素是水泥强度和水灰比,要控制好商品混凝土质量,最重要的是控制好水泥和商品混凝土的水灰比两个主要环节。此外,影响商品混凝土强度还有其它不可忽视的因素。粗骨料对商品混凝土强度也有一定影响,当石质强度相等时,碎石表面比卵石表面粗糙,它与水泥砂浆的粘结性比卵石强,当水灰比相等或配

力学性能整理

第一章 弹性比功——材料吸收弹性变形功的能力 滞弹性:在弹性范围内快速加载或卸载后,随时间延长产生附加弹性应变的现象 滞弹性的影响因素 (1)材料的成分、组织 材料组织越不均匀,滞弹性越明显。 (2)试验条件:a) 温度T↑→滞弹性速率和滞弹性应变↑ b) 切应力愈大,滞弹性越明显。 消除办法: 采用长期回火 回火的作用是使间隙原子到位错空位和晶界去,自身变得比较稳定。 金属的内耗 加载时消耗于金属的变形功大于卸载时金属放出的变形功,因而有一部分变形 功为金属所吸收,这部分吸收的功就称为金属的内耗。 循环韧性:金属材料在交变载荷(振动)下吸收不可逆变形功的能力,称为金属的循环韧性, 也叫金属的内耗,表示材料吸收不可逆变形的能力,亦称消振性。 循环韧性的意义是:材料循环韧性愈高,则机件依靠材料自身的消振能力愈好。 包申格(Bauschinger )效应 金属材料经过预先加载产生少量塑性变形(残余应变小于1 -4%),而后再同向加载,规定残余伸长应力增加;反向加载,规定残余伸长应力降低的现 象。 消除方法(1)预先经受较大的塑性变形(2)在第二次反向受力前使金属材料于回复或再 结晶温度下退火 金属材料常见的塑性变形方式主要为滑移和孪生 屈服现象是金属材料开始产生宏观塑性变形时的标志。 屈服点σs :材料的在拉伸过程中试验力不增加(保持恒定)仍能 继续伸长时的应力。 σs =Fs/ A0 上屈服点σsu : 试样发生屈服而试验力首次下降前的最大应力。 σsu =Fsu/A0 下屈服点σsl : 当不计初始瞬时效应(指在屈服过程中试验力第一次发生下降)时的屈服阶 段的最小应力。 σsl =FsL/ A0 影响屈服强度的因素 (一) 影响屈服强度的内因素 1.金属本性和晶格类型(结合键、晶体结构) 不同的金属其晶格类型,位错运动所受的阻力不同,故彼此的屈服强度不同,单晶的屈服强 度从理论上说是使位错开始运动的临界切应力,其值与位错运动所受到的阻力(晶格阻力- -派拉力、位错运动交互作用产生的阻力)决定。 派拉力:

提高混凝土强度的方法

影响混凝土强度的因素和提高措施 1混凝土原料构成及其作用 混凝土是一种由水泥、砂、石骨料、水及其它外加材料按一定比例均匀拌和,经一定时间硬化而形成的人造石材。在混凝土中,砂石起骨架作用称为骨料,水泥与水形成水泥浆,水泥浆包裹在骨料表面并填充其空隙。在硬化前,水泥浆起润滑作用,赋予拌和物一定的和易性,便于施工。水泥浆硬化后,则将骨料胶结成一个坚实的整体。 混凝土强度的高低,直接影响到建筑物结构安全,情况严重的将造成建筑物倒塌,严重危害到人们的生命安全。因此,在施工中对混凝上的强度应有足够的重视。 2混凝土强度等级与混凝土强度平均值及其标准差的关系 混凝土强度等级是根据混凝土强度分布的平均值减去1.645倍标准差确定的,保证混凝土强度标准值具有95%的保证率,低于该标准值的概率不大于5%,充分地保证结构的安全。从这个定义推定,抽样检验的N组件的混凝土强度平均值一定不小于混凝土设计强度等级,而强度平均值的大小取决于标准差的大小。因此施工人员必须明确,不但要使混凝土强度平均值大于混凝土强度的变异性,更要使混凝土强度标准差降低到最低值。这样既保证了工程质量又降低了工程造价,是行之有效的节约措施。 3影响混凝土强度的因素 普通混凝土受力破坏一般出现在骨料和水泥石的分界面上,是常见的粘结面破坏的形式。在普通混凝土中,骨料最先破坏的可能性小,因为骨料强度通常大大超过水泥石和粘结面的强度。所以混凝土的强度主要决定于水泥石强度及其与骨料表面的粘结强度。而水泥石强度及其与骨料的粘结强度又与水泥标号、水灰比、及骨料的性质有密切关系。当水泥石强度较底时,水泥石本身容易受到破坏。此外混凝土的强度还受施工质量、养护条件及龄期的影响。 3.1水灰比和水泥标号是决定混凝土强度的主要因素 水泥是混凝土中的活性成分,其强度的大小直接影响着混凝土强度的高低。从混凝土强度表达式:fcu.o=A?fce(C/W-B)可以看出,在配合比相同的条件下,所用的水泥标号越高,制成的混凝土强度越高。当水泥相同时,混凝土的强度取决于水灰比。当水泥水化时所需的结合水,一般只占水泥重量的23%左右。如果结合水较大(约占水泥重量的40~70%),混凝土硬化后,多余的水分残留在混凝土中形成气泡或蒸发后形成气孔,大大地减少了混凝土抵抗荷载的实际有效断面,可能在空隙周围产生应力集中。因此,在水泥标号相同的情况下,水灰比愈小,水泥石的强度愈高,与骨料粘结力愈大,混凝土的强度就愈高。如果加水太少,拌和物过于干硬,在一定的捣实成型条件下,无法保证浇灌质量,混凝土中将出现较多的蜂窝孔洞,混凝土强度也将下降。 3.2粗骨料的影响

[提高混凝土强度的方法] 提高混凝土强度的措施有哪些

影响混凝土强度的因素和提高措施 1 混凝土原料构成及其作用 混凝土是一种由水泥、砂、石骨料、水及其它外加材料按一定比例均匀拌和,经一定时间硬化而形成的人造石材。在混凝土中,砂石起骨架作用称为骨料,水泥与水形成水泥浆,水泥浆包裹在骨料表面并填充其空隙。在硬化前,水泥浆起润滑作用,赋予拌和物一定的和易性,便于施工。水泥浆硬化后,则将骨料胶结成一个坚实的整体。 混凝土强度的高低,直接影响到建筑物结构安全,情况严重的将造成建筑物倒塌,严重危害到人们的生命安全。因此,在施工中对混凝上的强度应有足够的重视。 2 混凝土强度等级与混凝土强度平均值及其标准差的关系 混凝土强度等级是根据混凝土强度分布的平均值减去645倍标准差确定的,保证混凝土强度标准值具有95%的保证率,低于该标准值的概率不大于5%,充分地保证结构的安全。从这个定义推定,抽样检验的N组件的混凝土强度平均值一定不小于混凝土设计强度等级,而强度平均值的大小取决于标准差的大小。因此施工人员必须明确,不但要使混凝土强度平均值大于混凝土强度的变异性,更要使混凝土强度标准差降低到最低值。这样既保证了工程质量又降低了工程造价,是行之有效的节约措施。 3 影响混凝土强度的因素 普通混凝土受力破坏一般出现在骨料和水泥石的分界面上,是常见的粘结面破坏的形式。在普通混凝土中,骨料最先破坏的可能性小,因为骨料强度通常大大超过水泥石和粘结面的强度。所以混凝土的强度主要决定于水泥石强度及其与骨料表面的粘结强度。而水泥石强度及其与骨料的粘结强度又与水泥标号、水灰比、及骨料的性质有密切关系。当水泥石强度较底时,水泥石本身容易受到破坏。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 水灰比和水泥标号是决定混凝土强度的主要因素 水泥是混凝土中的活性成分,其强度的大小直接影响着混凝土强度的高低。从混凝土强度表达式fcu.o=A?fce(C/W-B)可以看出,在配合比相同的条件下,所用的水泥标号越高,制成的混凝土强度越高。当水泥相同时,混凝土的强度取决于水灰比。当水泥水化时所需的结合水,一般只占水泥重量的23%左右。如果结合水较大(约占水泥重量的40~70%),混凝土硬化后,多余的水分残留在混凝土中形成气泡或蒸发后形成气孔,大大地减少了混凝土抵抗荷载的实际有效断面,可能在空隙周围产生应力集中。因此,在水泥标号相同的情况下,水灰比愈小,水泥石的强度愈高,与骨料粘结力愈大,混凝土的强度就愈高。如果加水太少,拌和物过于干硬,在一定的捣实成型条件下,无法保证浇灌质量,混凝土中将出现较多的蜂窝孔洞,混凝土强度也将下降。 2 粗骨料的影响 粗骨料对混凝土强度也有一定的影响。当石质强度相等时,决定于骨料的表面粗糙度。

胶砂强度影响因素

浅析影响水泥胶砂强度的主要因素 王晓红 涟水县建设工程质量检测中心江苏省223400 摘要:水泥是应用最广的重要建筑材料,其质量的优劣直接关系到混凝土及其相关制品的质量,在水泥检测的所有项目中,水泥胶砂强度是水泥在工程应用时的一项非常重要的必检项目,其检测结果的准确性直接关系到水泥在建筑施工中的正确使用以及工程结构的质量,同时也是衡量水泥强度等级的重要指标。为提高水泥强度的检验精度,真实反映受控水泥的强度,服务于工程建设,文章根据现行标准,分析了影响水泥胶砂强度检测的主要因素,并对检测中有关问题进行了探讨和研究。 关键词:水泥强度试模抗折抗压试验条件试验操作影响 中图分类号:TQ172文献标识码:A文章编号: 前言:水泥质量检验的准确性是保证工程建设质量的重要因素之一。从江苏省建设厅对全省工程质量检测机构多次组织的水泥比对试验结果,以及日常工作中自我比对的结果来看,水泥胶砂强度的离散性较大。笔者根据近二十年的检测工作实践,理论联系实际,对影响水泥胶砂强度的主要因素进行剖析,提出了检测水泥胶砂强度应注意的几个重点方面问题。

1试验设备的影响 1.1试模的影响 使用的水泥胶砂试模,其材质和制造尺寸应符合JC/T726-2005《水泥胶砂试模》要求,试模为40mm×40mm×160mm可拆卸的三联试模。试模模腔的基本尺寸是长(A)为160mm±0.8mm,宽(B)不为40mm±0.2mm,深(C)为40.1mm±0.1mm。当试模不符合标准规定时,就不能保证试体的形状和尺寸,影响水泥强度测定结果。模腔尺寸增大会使检测结果偏高,尺寸减小使结果偏低;试模必须符合重量要求,总重量要求达到6.25kg±0.25kg的标准。过轻和过重都会直接影响振实台的频率,使强度结果发生偏差。 1.2加水器的影响 目前,我们很多检测部门,使用的是容量为(2251)ml的自动加水器,却很少考虑过其容量的准确性,据本人反复试验得知,加水量的大小直接影响水泥强度的检测结果。当加水量大于标准量时,强度会偏低,加水量小于标准量时,强度会偏高。据实验统计,加水量增减10ml时,抗压、抗折均有明显变化,按百分比计,加水量波动1%,则抗压强度相应变化2%左右。因此,在实际操作中加水量一定要准确,使用自动加水器时一定要进行严格标定,以免影响检测结果的准确性。 1.3养护箱的影响

不锈钢的屈服强度及其影响因素

不锈钢的屈服强度及其影响因素 (2008-09-03 10:48:50) 转载 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。高碳钢丝经过铅浴等温处理后拉拔,可以达到2000MPa以上。但是,传统的形变强化方法只能使强度提高,而塑性损失了很多。现在研制的一些新材料中,注意到当改变了显微组织和组织的分布时,变形中既能提高强度又能提高塑性。 5.抗拉强度 在材料不产生颈缩时抗拉强度代表断裂抗力。脆性材料用于产品设计时,其许用应力是以抗拉强度为依据的。抗拉强度对一般的塑性材料有什么意义呢?虽然抗拉强度只代表产生最大均匀塑性变形抗力,但它表示了材料在静拉伸条件下的极限承载能力。对应于抗拉强度σb的外载荷,是试样所能承受的最大载荷,尽管此后颈缩在不断发展,实际应力在不断增加,但外载荷却是在很快下降的。

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