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精彩词条

抗折强度

补充:0  浏览:6098  发布时间:2013-7-31


  概述


  rupture strength;folding strength;transverse strength


  材料单位面积承受弯矩时的极限折断应力。又称抗弯强度、断裂模量。颗粒配比是否合理、气孔的大小和数量、组织结构是否均匀一致、颗粒间结合是否牢固等是决定耐火材料抗折强度大小的重要因素。提高耐火材料的抗折强度,主要工艺手段是:改进砖料的颗料级配、加大成型压力以提高制品坯体的密度,使用优质结合剂和提高制品的烧结。


  又称抗弯强度。耐火泥料或陶瓷材料受到弯曲负荷的作用而破坏时的极限应力。用破坏弯曲力矩(牛·米)与折断处的截面阻力矩(立方厘米)之比值表示,单位为帕。试验在通用万能材料试验机上进行。试件为高(10~16)毫米×120毫米的圆柱体或10毫米X 10毫米X120毫米的长方柱体。


  混凝土抗折强度计算


  水泥混凝土抗折强度是以150mm×150mm×550mm的梁形试件,在标准养护条件下达到规定龄期后(28天),在净跨450mm、双支点荷载作用下的弯拉破坏。


  抗折强度fcf=FL/(bhh)


  式中:F--极限荷载(N);


  L--支座间距离,L=450mm;


  b--试件宽度(mm);


  h--试件高度(mm)。


  只有当断面发生在两个加荷点之间时,才能计算抗折强度,否则该试件之结果无效。


  水泥砼路面抗折强度的影响因素


  水泥砼路面由于直接受车辆荷载的重复作用及环境因素(如温度、湿度)的影响,因而对砼板要求具有较高的抗折强度、耐久性、耐磨性和抗滑性。其中抗折强度是砼路面的一项重要控制指标,其大小是否满足设计要求,将直接影响到路面的整体质量及使用寿命。要满足上述要求,很大程度上取决于原材料的品质、混合料组成以及现场的施工控制。所以,在工程上必须砼的路用要求,分析影响其强度的因素,从而选择合格材料,科学设计,合理施工,以满足水泥砼路面的各项指标要求。


  下面主要从原材料品质、砼配合比组成设计及施工等方面入手,结合实际,简要分析水泥砼抗折强度的影响因素。


  原材料品质对水泥砼路面抗折强度的影响


  (一)水泥质量及用量对砼强度的影响


  1. 水泥质量好坏将直接影响砼的强度及其拌和物的性质。这主要取决于水泥本身的技术性质,如钙化速率、收缩开裂、磨耗性能等,因此,路面用水泥要求具有抗折强度高,收缩性、抗磨性、耐久性好以及弹性模量低等技术性质。


  2. 水泥用量对砼强度的影响。用量太小很难满足砼强度、耐久性、耐磨性等要求;用量过大,虽然能满足强度要求,但砼中水化热大,收缩亦大,容易因收缩而产生开裂。因而水泥用量应满足最小水泥用量要求,但也应控制最大水泥用量。


  3. 水泥品种及标号的选用。一般应采取强度高、干缩性小,抗磨性与耐久性好的水泥。其品种及标号的选用必须根据公路等级、工期、铺筑时间、方法及经济性等因素综合考虑选定。通常建议水泥标号:特重、重交通不小于52.5#、其他不小于42.5#。


  (二)粗、细集料对砼强度的影响


  1. 粗集料(碎石)对砼强度的影响。粗集料应质地坚硬、耐久洁净,符合一定的级配要求,才能保证砼路面具有足够的强度,良好的抗滑、耐磨、耐久性。因此,其各项指标应符合有关技术标准要求,如针片状颗粒含量、含泥量、压碎值指标、颗粒级配等。尤其是颗粒级配,级配好,既节约水泥,又提高强度;级配不合理,不仅浪费水泥,而且很难达到强度要求。


  2. 细集料(砂)对砼强度的影响。路面用砂要求具有较高的密度和较小的比表面,以满足新拌砼工作性、硬化后强度、耐久性的要求,同时又达到节约水泥的目的。其级配要求应与相应的粗集料一并考虑,级配不良,则很难配制良好的混合料。所以,细集料不仅应洁净,质地坚硬、耐久,而且其各项指标应满足规范要求。


  (三)水质与用量对砼强度的影响


  水质较差的水,因含有油、酸、盐类、有机质等化学物质,从而对路面砼产生不良影响。因此对不符合相关指标要求的水不宜作为路面砼用水。


  另外,水的用量大小,对砼强度也有很大影响,在水泥用量一定的条件下,水用量太大,水灰比(W/C)势必增大,虽施工方便,但很难保证砼强度;水用量偏小,砼和易性差,虽强度容易保证,到施工难度增大。因此,砼配合比设计中,尤其是路面砼一定要控制水灰比的大小。


  (四)外加剂对砼强度的影响


  外加剂选用得当,可在一定程度上改善路面砼的技术性质,如工作性、抗冻、抗磨等性能,从而提高砼强度。对于未使用过的外加剂,应在充分调查试验和实地试用后,方可决定选用的外加剂是否适用。另外,由于引用外加剂后常常会改变砼对制备工艺的要求,因而在实际使用时,要特别注意用量正确,拌和均匀,以免产生不良影响。


  组成设计对水泥砼路面抗折强度的影响


  原材料的选用固然重要,但能否科学合理地对路面砼配合比进行设计,也是影响路面砼抗折强度的一个重要因素。众所周知,水泥砼路面板厚度计算,强度评定是以抗折强度(弯拉强度)为依据的,因而砼配合比设计应根据设计抗折强度、耐久性、耐磨性、工作性等要求和经济合理的原则选用原材料,材料通过试验和必要的调整后,确定砼单位体积中各种组成材料的用量。一个砼配合比设计合理与否,其关键取决于水灰比、单位用水量、砂率三个参数的确定。


  (一)水灰比(W/C)对路面砼强度的影响


  这是路面砼配合比设计的一个关键参数,选用得当与否,直接影响路面砼的强度。W/C太小,和易性差,难以控制施工;W/C太大,坍落度增大,砼有足够的流动性,方便施工,但很难保证砼的强度。因此,W/C的选用必须满足“不大于W/Cmax要求”:公路、城市道路和厂矿道路不大于0.46;冰冻地区冬季施工不大于0.45。


  (二)单位用水量对路面砼强度的影响


  在水灰比一定的情况下,单位用水量的大小直接影响砼的工作性,尤其是坍落度。Wo太大,水泥用量增大,造成浪费,坍落度也随之增大;Wo太小,水泥用量相对减少,难以保证最小水泥用量(路面一般不小于300Kg/m3),坍落度也随之减小。这两种情况,均不利于路面砼强度的正常增长。因此,Wo选用要适中。


  (三)砂率对路面砼强度的影响


  砂率是指细集料(砂)占粗、细集料总量的百分比。砂率太大,粗集料相对减小,难以起到骨架作用,影响砼路面的整体强度;砂率太小,粗集料相应增多,细集料相对减少,虽能形成骨架,但难以使砼呈密实状态,势必降低砼强度。因此,砂率选用应适当(对于路面一般以不大于32%为宜)


  施工因素对水泥砼路面抗折强度的影响


  (一)拌和条件中对砼强度的影响


  主要包括拌和设备、拌和环境、拌和工艺等。设备、环境、工艺的不同,所拌砼质量也不同。尤其是拌和时间、温度对砼强度影响甚大。所以砼质量要稳定,强度要保证,必须改善拌和条件,严格控制拌和时间,力求拌和均匀。


  (二)运输条件对砼强度的影响


  运输时间不宜过长,以避免砼过早凝结硬化,影响施工。一般可根据水泥初凝时间及施工气候确定。


  (三)砼浇注中,振捣是否充分也直接影响到砼强度的形成


  所以砼摊铺后应及时振捣,力求充分。为提高振捣效果,可使用插入式和平板式振捣器联合作业,以提高砼的密实度及强度。


  (四)施工工艺对路面砼强度的影响


  例如采用真空吸水工艺可降低水灰比,提高砼在凝结硬化前表层结合强度。因此,采用新工艺、新方法进行辅助施工,能在一定程度上提高路面砼的强度。


  (五)养生条件对路面砼的影响


  包括养生方法、湿度、温度等。实践证明,砼养生是否充分,影响砼强度的增长。因此,必须重视路面砼的养生。通常可采用湿砂、湿麻袋进行养生,一般不少于7天保持路面湿润状态,以后每天须适当洒水。这样可以保持路面砼强度得到正常持续增长。

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