抗压强度广安一越野车坠河

第35卷第l期北京交通大学学报V01.
35No.
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文章编号:1673—0291{2011)01—0009—04混凝土含水率对强度影响的试验刘保东,李鹏飞,李林,康银庚(北京交通大学土木建筑工程学院,北京100044)摘要:通过浸泡时间不同,改变混凝土试块的含水率,测试不同混凝土试块的含水率,并研究含水率变化对试块抗压强度影响的规律.
研究表明:混凝土标号越高,饱和含水率越小;试块的面积体积比越小,饱和含水率越小;含水率未达1%时,属于表面吸水,对试块的抗压强度影响不明显;同样标号的混凝土试块,其测试抗压强度随着含水率的增高而降低,自然养护的试块,其测试抗压强度随着含水率的增大下降的速度大于标准养护试块.
关键词:含水率;抗压强度;浸泡时间中图分类号:TU528文献标志码:AExperimentalstudyoninfluenceofwatercontentonconcretestrengthLjUBaodong,LIPengfei,LILin,KANGYingeng(SchoolofCivilEngineering,BeijingJiaotongUniversity,Beijing100044,China)Abstract:Thewatercontentofconcretespecimencanbechangedthroughdifferentimmersiontime.
Byexperimentalmethod,watercontentsofthedifferentspecimensaremeasured.
Therulesofeffectofthewatercontentonthecompre.
sSivestrengthofthespecimensarestudied.
Itisshowedthat:thehigherofthe00ncretegrade,thesmallerofthesaturatedwatercontent;thesmallerofthemass-sur—faceratio.
thesmallerofthesaturatedwatercontent.
Theimpactofthespecimenonthecompressivestrengthisnotobviouswhenthewatercontentisle.
ssthan1%.
whichisthesurfacewaterabsorption.
Thetestedcompressivestrengthdecreasedwiththewatercontentincreasingforthesameconcretegradespecimens.
Thedecreasedspeedofthecompressivestrengthforthenaturalcuringconcretespec—imensisgreaterthanthestandardcuringspecimens.
Keywords:watercontent;compressivestrength;immersiontime混凝土自问世以来,其抗压性能得到了广为研究.
随着混凝士的发展,目前已由简单关注混凝土抗压强度性能扩展到关注混凝土的抗渗性、微观结构、添加剂、高强混凝土、大体积混凝土、混凝土徐变、耐久性等方面….
但是对不同湿度条件下混凝士材料本身进行静动力抗压性能的理论研究甚少,大多数是建立在试验基础上【2引.
国外很多研究者发现在水环境中工作的混凝土抗压强度降低,弹性模量升高【4-5o;Mehta根据试验研究得到湿混凝土的抗压强度较干燥混凝土的抗压强度有所降低№1;Bjerkei等人通过试验研究表明孔隙水压力不影响混凝土的受压强度和弹性模量【71;王海龙等人针对饱和混凝土和干燥混凝土的抗压强度做了一系列的试验,发现含水率对混凝土试块强度有所影响,在不同的加载速率下含水率与强度并无一致规律【8J.
鉴于研究者试验的离散型和结论的不一致性,有必要开展不同收稿日期:2010.
08—02基金项目:科技部"国家攻关"项目资助(2006BAJ06804);交通部西部交通建设科技项目资助(2()0631822302.
06)作者简介:刘保东(1967一),男,河北廊坊人,副教授,博士,丰要从事组合桥梁和1=程抗震研究.
email:baodongliu@vip.
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璺竺望查兰兰堡.
.
一笙竺堂一含水率下混凝上试块的强度性能测试.
本文作者通过一整套试验,研究混凝土试块含水率的变化规律及含水率变化对混凝土强度的影响.
1试验概况1.
1试验原材料水泥:采用立马水泥厂的P042.
5级普通硅酸盐水泥,各项性能满足标准要求;砂子:采用河北涿州众兴砂场的中砂,细度模数为2.
68,含泥量为1.
6%,表观密度为2.
66g/cm3,堆积密度为1559kg/m3;石子:采用河北涿州众兴碎卵石,含泥量为0.
6%,表观密度为2.
65g/cm3,堆积密度为l563k/m3,最大粒径为26.
5mm;掺合料为粉煤厌;化学外加剂为JR一05泵送剂.
1.
2混凝土试块制作选择工程中常用的C30和C40两种标号的混凝上,并对比标准养护和自然养护两种情况.
标准养护下试块分为C30和C40两个级别,其中C30强度级别有3组不同尺寸的试块,分别为100mm*100rnnl*100mm,100iTlrn*100rnl"n*300mlTl,150mmX150rllnl*150ram;强度等级C4()的试块有l组,尺寸为100mm*100T11mX100ran2.
自然养护的混凝七试块强度级别为C30,尺寸为100mm*100mm*100mitt.
1.
3试验设备压力机:采用北京交通大学材料实验室微机控制电液伺服压力实验机,最大试验力为l000kN,实验力准确度为±1%;游标卡尺:量程为300rnlTl,精度为0.
1mm;烘箱:采用上海精宏实验设备有限公司生产的电热恒温鼓风烘1二箱,最高温度为150℃;电子秤:采用百伦斯电子秤,最大称晕为15妇,精度为1g;振动台:采用ZHDG-80型混凝土实验用振动台,振幅(全幅)为0.
5iTlrn.
1.
4试验步骤1)含水率的测试.
将标准条件下养护的试块分为4组:A,B,C,D.
尺寸对应为:100mm*100ITlnl*100win,100mm*1001TlI'nX300rnlTl,150rnnl*150n'lrflX150mm,100rnnlx100mm*100ranl,每组有3试块.
其中A、B、C组强度等级为C30,D组强度等级为CA0,把4组试块放人烘干箱中进行烘干(夏季地面温度为45℃),直至质量不再变化,视为完全干燥,记录此时质量为m.
.
把4组试块放入注塑整理箱中,加入自来水,水面没过所有试块,并且保汪试块吸水后,仍然能被淹没.
开始隔30min记录一F试块质量,以后依次把时间问距加大为lh,2h,4h,….
每次称重试块时,将试块从水箱中取出,放在铁架上控水5min,然后用湿布擦拭表面,使表面不存在水滴,但仍保持湿润状态.
每次称重时都要注意轻取轻放,防止把边角碰掉,影响测量质量变化的准确性.
混凝七试块的含水率为:掣(i:1,2,3Pi…).
2—瓦L2,z'…,·用同样的方法测试Ej然养护的4组试块的含水率.
2)抗压强度与含水率关系的测试.
试块尺寸为100mmx100rnlTlx100ITIITI,强度等级为C30.
其中标准养护试块分8组,每组3块,共计24块;自然养护分4组,每组3块,共计12块.
从模具中取出试块后擦拭干净,测量尺寸并检查外观.
尺寸测量精确至lmm,如实测尺寸与公称尺寸相差不到lmm,可按公称尺寸进行计算.
标准养护的试块养护完毕后取出,放入水中浸泡直到首量不再变化,视为饱和状态,记录每个试块的重量.
取l组标准养护泡水饱和的试块找到烘干时间和含水率变化的关系,取烘干时间分别为0.
5h,2.
5h,23.
5h,32.
5h,55h,97.
5h,197.
5h和217.
3h.
将全部标养试块放入烘箱烘干,随着烘干时间,每次取出l组做抗压强度试验.
抗压强度试验方法遵照《建筑材料试验手册》[9]的步骤进行.
每组试块压碎后取其代表性的碎块称重,得到质量优.
,然后再把碎块放入烘干箱中彻底烘干,直至质量不再变化为止,得到此时的质量/'n:,则此组试块的含水率为P:竺[1生.
}H2建立标准养护试块抗压强度与含水率的关系.
对于自然条件养护F的4组试块,首先测得试块自然状态F的抗压强度值,再分别将试块浸泡24h,96h,192h,得到不同含水率后测得其抗压强度值,建立含水率与抗压强度值的关系曲线.
对比两种养护条件F试块抗压强度与含水率的关系,得到养护阶段对混凝土性能变化产生的影响.
2含水率与浸泡时间的关系不同强度等级、不同试件尺寸、不同养护条件下各组试块含水率与浸泡时间的关系曲线见图1.
通过4组标准养护试块和自然养护试块的浸泡试验,得出了含水率与浸泡时间、强度等级、试件尺竺!
塑型堡查竺!
翌堂圭垒查兰翌塑壁墅堕竺苎竺!
1050lOO150200250浸泡时问/ll图1各组试块含水率与浸泡时间的关系Fig.
1Curveoftherelationshipbetweensamplemoisturecontentandimmersiontimeofdifferentgroups寸及养护条件的关系,其规律如下:1)所有试块的含水率随浸泡时间的变化规律相似.
在开始的2.
5h增长迅速,达到饱和含水率的70%左右;90h后含水率随浸泡时间增长缓慢,町以近似认为试块含水率达到饱和.
2)浸泡相同时间,混凝七强度等级从(、30增大到饼0,含水率降低,并日.
饱和含水率也要低一些.
这是由r强度等级高的混凝士,宅隙率较小.
3)试块采用面积体积比i=上(s为试块的表面积,钞为试块的体积)的概念来说明各组试块尺寸的差别,首先以100mm*100FfUTI*100mm试块为标准,其面积体积比i=斋器翥黼=0.
06,无量纲化为6,则100mlTl*100nllTlX300mm试J央的i=4.
67,150mm*150l'nln*150mm试块的i=4.
B,C两组的截面面积小一样,但由j二面积体积比相近,含水率变化摹本一致,但与A组对比,其面积体积比减少,含水率增大速度减慢.
可以理解为:同样体积的混凝十,面积体积比小的试块,与水接触的面积小,水分渗入减少,所以含水率增加缓慢.
4)自然养护的试块与标准养护试块相比,随着浸泡时间的增加,含水率有变大的趋势.
其饱和含水率略大于标准养护的试块,可以理解为标准养护减小了混凝十空隙率.
3含水率对抗压强度的影响试验取试块尺寸为100mlTl*100mm*100thin的标准试块进行抗压强度测试,试块放人养护室内48h后拆模.
采用标准养护的试块,在温度为20±5℃的环境中静置24~28h,然后编号、拆模.
拆模后立即放人温度为20±l℃,相对湿度为95%以上的标准养护室中养护.
标准养护窜内的试块彼此间隔10--20mm,试块表面保持潮湿,并不得被水直接冲淋,标准养护龄期为28d.
采用自然养护条件的试块置于室外,室外气温晚上最低为12℃,白天最高气温为26℃,没有降雨,养护期间处于晴天.
根据试验设计,标准养护条件下试块分7组,分别为标1~标7,每组3块,共21块.
自然养护条件下分4组,分别为自1~自4,每组3块,共12块.
不同养护条件下,含水率与抗艇强度之间的关系分别如图2和图3所示.
图2标准养护条件下试块抗压强度与含水率的关系Fig.
2Curveoftherelationshipbetweenthecompressivestrengthandmoisturecontentunderstandardconservation罡35羔蕾30罾25塔20234含水率/%图3自然养护条件下试块抗压强度与含水率的关系Fig.
3Curveoftherelationshipbetweenthecompr麟sivestrengthandmoisturecontentundernaturalconservation由图2和图3町以看出:含水率变化对标准养护下的试块抗压强度影响明显.
标准养护条件下混凝十试块抗压强度随着含水率的增高『疗『下降.
这是因为开始含水率的升高是试块表面吸水的作用,对试块结构本身性能影响不是很大.
当水分进入试块内部后,水起剑润滑作用,试块抗压强度呈现卜.
降趋势.
在饱和状态时试块抗压强度值只有十燥时抗压强度值的71.
3%,F降明显.
自然条件养护下的混凝土试块,随着含水率的增加,开始时抗压强度下降明显,随着浸泡时间增加,含水率进一步增加,抗压强度有所升高,饱和以后抗压强度略微下降.
因为在EI然条件养护F的混凝土由于养护阶段缺少水分,混凝十发育小够完善,在充分浸泡后,随着水分的进入,混凝土内部继续发育,抗压强度反而有所提高.
在含水率同为1.
5%的情况下,自然条件养护下混凝上试块抗压强度值为30.
9MPa,标准养护条件F试块抗压强度值为49.
3MPa,自然条件F的抗5432,O%,瓣鼍如1211窒奎望查兰!
堡竺墅兰压强度值只是标准养护条件下的62.
7%.
在含水率为1.
5%~3.
5%之间时,差别更为明显,标准养护下,抗压强度值由49.
34MVa下降到41.
9MVa,下降了15.
1%;自然养护下,抗压强度值由30.
9MVa下降到24.
71MVa,下降了20%.
由此可以发现,养护条件对混凝土性能的变化影响很大.
根据实测各组试块抗压强度的平均值,拟合了在不同的养护条件下,含水率与混凝土抗压强度的关系式,相关程度分别达到了0.
88和0.
793.
标准养护条件下:.
厂c=一3.
448p+52.
81;自然养护条件下:以=2.
037p2—13.
5p+47.
由于试验数据的不足,公式还需进一步完善.
4结论1)混凝土试块相同等级,相同养护条件下,试块含水率随着浸泡时间的增加都存在迅速增大的过程,2.
5h后增大过程缓慢,90h后趋于稳定.
抗压强度等级高的混凝土比强度等级低的混凝土含水率变化慢.
含水率增大速率随着表面积体积比的增大而增大.
2)标准养护条件下混凝土试块抗压强度随着含水率的增高而下降,饱和试块抗压强度值只有干燥时抗压强度值的71.
3%,下降明显.
3)自然养护条件下的混凝土试块随着含水率的增加,开始时抗压强度迅速下降,但随着含水率的增加,抗压强度有所升高;饱和以后,抗压强度略微下降.
因此,养护条件对混凝土的抗压强度影响很大.
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