材料机械强度的测定

武汉理工大学，材料机械强度测量，武器非金属材料实验-机械性质实验，实验42材料机械强度测量，.水泥机械强度测定，.混凝土机械强度测量，。玻璃机械强度测量，.陶瓷机械强度测定，.水泥机械强度测定，水泥强度很重要。水泥强度是指水泥的主要性能指标单位面积水泥试验体承受的外力。水泥是混凝土的重要粘结材料，水泥强度是混凝土粘结能力的表现，是混凝土强度的主要来源。可以检查水泥各年龄的强度，确定强度等级，根据水泥强度等级设计水泥混凝土标签。I .目的，水泥强度检查主要是抗折和抗压强度测试。本实验的目的：1。学习水泥砂浆强度的测试方法，确定水泥强度等级。分析了影响水泥砂浆强度试验结果的各种因素。ii .实验原理，1 .挠曲材料的抗弯强度通常用简支梁法测量。对于同质弹性材料，将样品放在两点上，然后集中负载两点之间的样品，会使样品变形或破损(见图42-1)。材料力学中简单支撑梁的应力分析中可获得的抗弯强度计算公式：(42-1)，样式Rf抗弯强度，Mpa；M破坏载荷p产生的最大弯矩；W截面力矩；如果截面是矩形，则w=bh2/6；受试者的破坏载荷，作用于kn的PL缠绕夹具两个支撑气缸中心距离，m；B样本宽度，m；H样本高度，m .在水泥砂浆试件抗弯强度试验中，两个支承圆柱的中心距离l=0.1m样例宽度b=0.04m范例高度h=0.04m。将这些值取代为(42-1)，以使水泥砂浆试件为弹性-粘塑性-可塑性(而不是均质弹性体)，(42-1)计算的强度并不完全表示水泥砂浆试件的实际挠曲强度值，但这些近似值符合工程测试的要求。材料的挠曲强度通常用电挠曲测试仪测量，如图42-2所示。在此情况下，力矩m与每个数量的关系为M1=PL1M2=SL2M3=SAM4=QB平衡状态下的M1=M2，即P=SL2/L1M3=M4，即S=BQ/A，图42-2电气偏转试验机，L2QP=BL1A装置设置为力臂L1=1长度单位，A=1长度单位，因此L2 Q=10=3354 b=-L2=5长度单位，Q=10千克，2 .压缩检查压缩强度通常采用轴向压缩形式。按照定义，Rc=，(42-3)，Rc压缩强度，Mpa计算为。F压缩区域，m2；P作用于试验体的破坏载荷，kN。水泥砂浆试验体的抗压强度试验时，在半碟试验后，立即用两块进行压实试验，因此试验体的抗压面积f=0 . 040 . 0625 m2；iii .实验设备，1 .砂浆搅拌机2。振动台振动台应安装在高度约为400mm的混凝土基座上。如果外部振动影响振动效果，则可以在整个混凝土基座中加入大约5mm厚的天然橡胶弹性垫。新标准规定，没有振动台也可以改为振动台。3.试镜模具由3个水平模具槽(图42-6)组成，具有4040160mm截面的3个棱镜测试仪可以同时成型。4 .播种机及金属刮刀需要配备两个播种机和一个金属刮刀，以控制材料层厚度和刮胶砂。5.挠曲强度测试仪挠曲强度测试仪、挠曲钳负载和支撑圆柱直径均为100.1mm，两个支撑圆柱中心距离为1000.2mm。抗压强度试验机抗压强度测试仪。在大规模5/4范围内使用时，记录的负载必须具有1%的准确度，可以2400N/S200N/S的速度进行负载。压缩固定机制固定机制压缩区域为40mm40mm。要保持钳制干净，必须转动球座，使上面的压板从一开始就适应试验体的形状，在测试过程中保持不变。，表格比例，胶砂搅拌机，压缩强度测试仪，折叠强度测试仪，振动台，4 .试验条件和材料要求，1 .考场温度为202 ，相对湿度为50%以上。2.保存箱温度为201 ，相对湿度为90%以上，保存水的温度为201 。3.ISO基准沙子的湿含量在105 110 时以烘焙2h(如代表性沙子)的质量损失进行测量，以干燥基础的质量比率表示，且必须小于0.2%。4.中国ISO标准砂完全符合表42-1颗粒分布和湿含量规定。5.水泥6。水，表42-1 iso基准沙粒分布表，5 .考试阶段，(a)考试体形成，1 .擦试模具，在4周模板和地板接触面上涂上黄油，紧密组装，防止泄漏。内壁要抹均匀的薄层油。2.教师的质量混合比必须是1块水泥，3块标准沙和1/2水(水灰比为0.50)。3个试验体的砂壶是每种材料所必需的，如表42-2所示。3.将搅拌机置于工作中状态，然后按照以下程序工作。表42-2各锅中口香糖沙的材料质量(g)，将适量的水(正确的1毫升)放入锅内，放入好的水泥(正确的1克)，将锅放在固定架上。然后立即启动混合器，以低速搅拌30S，然后第二个30S开始，沙子均匀进入(在所有级别的沙子化妆时，从最粗糙的粒子开始，依次添加所需的每个级别的沙子量)。将机器移动到高速宰比弗，停止90S移动，在第1 15S内使用橡胶刮刀将树叶和锅壁的橡胶树刮到锅的中间，继续在高速上搅拌60S。在每个混合阶段，时间误差必须在1S以内。4 .粘合剂必须在准备后立即成型。将空气试板和模具盖预先固定在振动台上，用适当的勺从混合风扇直接插入2层胶，安装1层时每里奥斯加入300g胶，用大型播种机立式框架沿模座一次来回一次，浇一次铸件，再振动60次。放在2层沙子里，用小型播种机平整后，再振动60次。取出模具盖，从振动台上取出原型，使用金属标尺以接近90的角度安装在试验模具顶部的一端，然后以试验模具长度方向，以水平锯切削运动缓慢移动到另一端，一次刮除超过试验模具部分的胶水，以接近水平的比例平整试验体表面。最后在试模上标出。5.使用备用装置的振动台时，操作如下：在混合粘合剂的过程中，将试验模具和冲裁漏斗固定在振动台的中心。将所有搅拌好的橡胶沙子均匀地放入空白漏斗中，启动振动台，通过漏斗流入示范。振动1205S停车。震动完成后，除去试模，刮除比试模高的黑沙子，然后抹平(同样的方法)。最后在试模上标出。(2)试体整备1。脱股前维护将试验模具置于维护箱中(温度203，相对湿度大于90%)。维护到规定的剥离时间。脱州前，用防水墨水或油漆笔对试验体进行编号，对2期以上的试验体进行编号，同一试验模式中的3个试验体应分为2期以上的期间。2.脱模24h年龄的情况下，应在破损试验20min内脱模。对于24小时以上的年龄，成型后必须在20 24小时之间取出模具。剥削要注意不要损坏试验体。对于由24h年龄测试确定的剥离试验体，在试验之前应用湿布。3.水保将编号的试体立即水平于201 的水保存。此时，划痕平面必须朝上。试验体之间的间距和试验体表面的水深必须小于5mm。注：试验体放置的篦子不应用木头制作。每个维修池只维护相同类型的水泥试验体。在维护期间不允许换水，如果数量不够，可以在一定的水位上加水。(c)强度测试1。各年龄段的考试体应在表42-3所示的时间内进行强度考试。2.将试体从水中取出，在强度测试前用湿布复盖。3.挠曲强度测量：将测试体的一侧放置在折叠装置的支撑圆柱上，以50N/S10N/S的比率向棱柱另一侧均匀加入负载，直到加入负载圆柱折断为止。记录偏转强度值(以0.1Mpa记录)。4.抗压强度测定：半碟试验后，两个断块应立即进行抗压试验。半棱镜中心和压力机压盘压力中心必须在0.5mm以内，并以2400N/S200N/S的速度均匀加载，直至整个加载过程中的破损。记录压缩强度值(以0.1Mpa记录)。表42-3各年龄段的强度测定时间，6 .水泥强度计算1。挠曲强度精确计算到(42-2)式0.1MPa。以三棱镜组弯曲结果的平均值作为测试结果。如果三个强度值中超过10%，则应剔除平均值，然后将其用作抗弯强度测试的结果。2.压缩强度以(42-3)式0.1MPa计算。以从3组棱镜中获得的6个压缩强度测量值的算术平均值作为测试结果。如果6个测量值中有1个超过6个平均值的10%，则应删除此结果，并将其馀5个平均值作为结果。如果5个度量值中的任何值超过平均值的10%，则此组的结果将无效，您必须重新运行此试验集。.混凝土的机械强度测定，I .目的混凝土的强度对使用有重要意义。混凝土强度包括压缩、拉伸、剪切、弯曲和集水井强度。其中抗压强度最大，抗拉强度最小。本实验主要对混凝土施加压力，试验混凝土的抗压强度，试验混凝土强度等级，确定、校正配合比，为控制工程质量提供依据。本实验的目的：1。研究混凝土强度的测试方法。决定混凝土的等级。分析了影响混凝土强度试验结果的各种因素。2 .实验原理，混凝土力的破坏过程，实际上是混凝土裂缝的发生和开发过程。混凝土内部结构从连续向离散演化的过程。混凝土是由水泥石和粗骨料组成的复合材料，其力学性能取决于水泥石的特性、粗骨料的特性、水泥石和骨料界面的粘合力以及混凝土内水泥和骨料的相对体积含量。凝固土壤在铸件时由于分泌物作用，形成分泌炉和水囊，混凝土干了，就会产生界面裂纹和缝隙。混凝土浇筑和凝固后，由于水泥水化引起的化学收缩和物理收缩，水泥石的体积发生了变化，在骨料和水泥石的界面上产生了不均匀的拉伸应力，如果拉伸应力超过界面的拉伸强度，骨料和水泥石之间就会出现很多细微的裂纹。因此，硬化混凝土内部存在初始应力和微裂纹，直到其不受外力作用为止。混凝土承受单向应力载荷时，粗骨料顶部下方会产生压缩应力，侧面会产生拉伸应力。此外，水泥石的抗拉强度远低于抗压强度，因此当压缩应力低时，拉伸区的应力大于界面抗拉强度时，界面裂纹会逐渐扩展，从而导致试样损坏。对于质量相同的混凝土立方体试件，试件尺寸越小，测量的强度越高，反之亦然。这是因为在压力机上压缩混凝土立方体块时，沿载荷方向发生纵向变形，同时发生横向变形。负载逐渐增加，在测试块的上下表面和压制压板之间的接触面上产生阻止横向扩展的摩擦力(图42-11(a)。由于此力存在，对试验块的横向变形起约束作用，增加了试验体的抗压强度值。距离测试块的顶面越近，此约束效果越明显，消失的程度超过约3/2a(a为样本宽度)。测试块损坏时，其损坏特征在上部和下部各有一个更完整的圆锥体，如图-42-11(b)中的上图所示。这是因为约束效果的结果。总的来说，这种效果称为“环箍效应”。对于较大的样品，环箍效果较小。因此，试样的压缩强度值较低。因此，我国的国家标准规定采用150mm150mm150mm立方试件作为标准试件。在测试过程中，在测试块压力面(如石蜡)和测试块压力面(测试器压盘)之间涂抹润滑剂，这两者之间的摩擦力减小，侧向力消失，环箍效果显着降低，测试块的强度值降低，测试块发生横向裂纹，破坏，如图-42-11(，图42-11混凝土试件的破坏状态，iii .实验设备，1 .试验机在混凝土立方体抗压强度测试仪中使用的试验机的准确度必须至少为2%，试样的预计断裂载荷值必须在整个范围的20%以下或整个范围的80%以下。试验机的上、下压板和试样之间可以分别定位钢板垫，钢板垫的双面压力面需要加工。与试件接触的压板或垫板的大小必须大于试件的压力面，平整度不得超过每100mm 0.02mm。2.测试模式：由铸铁或钢铁制成，刚性充分，可拆卸。振动台、捣栏等。成型模具，材料试验机，计量，4 .试片制作，1。一般规定，(1)根据表42-4，应根据混凝土内集合体的最大粒度选择：混凝土试件的大小。(2):混凝土的力学性能测试需要将三个试样组成一个组。(3):各试件的混合样品、检查现浇混凝土施工或预制构件质量的试件取样和试件成型时材料的计量值完全等于混凝土混合物的坍落度。表42-4混凝土立方体试样尺寸选择表，(4)所有试样在确定混凝土设计特征值、强度等级或材料特性研究时，应根据混凝土一致性确定试验成型方法。坍落度不超过70mm的混凝土必须使用振动台振动。大于70毫米的要用缝纫人工敲打。检查现浇混凝土施工及预制构件质量的混凝土，试样成型方法应与实际施工中使用的方法相同。2.试件制作阶段(1)在制作试件之前，必须将试件擦干净，并在内壁涂上油或其他脱毛剂。2)诗篇整形。a .使用振动台成型：使用振动台成型时，首先将混凝土混合物装入试验模具一次，然后在包装时应用抹刀，使试验模具内壁略薄，使混凝土混合物高于试验模具。震动的时候要防止试验台自由跳动。振动要持续到混凝土表面浆液，刮去多余的混凝土，用抹刀平擦。b .使用镶件成型：使用镶件时，混凝土混合物必须以每层材料厚度几乎相同的两层装入测试模具。捣固应螺旋从边缘均匀地向中心方向进行，捣固至底部时应达到测试模式表面，插入顶板时应穿向下深度2030mm，缝纫棒应垂直，无倾斜。应用抹刀沿试验模具内壁多次插入。每层的插入次数一般应低于每100cm 2 12次，插入后要刮除多馀的混凝土，用抹刀擦拭。3 .诗篇维护(1)根据考试的目的，测试篇可以采用与标准维护或组件相同的条件进行维护。(。a .在决定混凝土特征值、强度等级或材料特性研究时，必须使用标准硬化。检查现浇混凝土施工或预制构件的混凝土强度时，试样必须以相同的条件硬化。b .诗篇一般硬化年龄为28日(成型时计算)。但是，可以根据需要保持机械特性，例如模具拆卸、提升、预应力应用或施工载荷，直到所需的年龄。(2)维护条件a .标准维护试验部件：标准维护试验部件成型后，应复盖表面，防止水分蒸发，在205温度下，额定一天一夜，然后进行编号，拆卸模具。拆开模具后，试样应立即保存在温度为203 、湿度为90%以上的标准保存室。标准硬化室内试件放置在架子上，间隔1020mm