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力學(xué)性能范文第1篇

關(guān)鍵詞：集料磨耗值 沖擊值壓碎值堅(jiān)固性 磨光值

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隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的提高，人們對(duì)高速公路的要求已由最初的“解決溫飽”發(fā)展到現(xiàn)階段的“高品質(zhì)生活要求”，除了要求高速公路達(dá)到其方便、快捷等方面的基本要求外，安全問(wèn)題已經(jīng)成為人們對(duì)高等級(jí)公路的一個(gè)十分關(guān)注的方面?？够允菨M足現(xiàn)代交通快速安全運(yùn)行的基本條件，而路面所采用材料的抗滑、耐磨等方面是決定高速公路的客觀安全問(wèn)題的最主要的原因之一。研究表明，瀝青路面表層的抗滑、耐磨能力的大小主要取決于瀝青路面表層結(jié)構(gòu)的宏觀紋理（即表面構(gòu)造深度）以及集料顆粒本身的微觀紋理。集料的特性對(duì)瀝青抗滑磨耗層的抗滑性能有重要影響。

相關(guān)調(diào)研結(jié)果發(fā)現(xiàn)，重慶地區(qū)分布最多的巖石是石灰?guī)r；現(xiàn)在使用的所謂的花崗巖就是取自河流中的破碎礫石，其中含有花崗巖和其他一些巖石；砂巖的分布也比較少且?guī)r層較薄，一般在20米左右，但是可以開(kāi)采；沒(méi)有發(fā)現(xiàn)玄武巖的存在。在待建的以及在建的1200多公里高速公路中，如強(qiáng)調(diào)采用玄武巖材料作為瀝青路面抗滑表層的集料，則須從外地購(gòu)買(mǎi)玄武巖，這樣雖增強(qiáng)路面的抗滑耐磨性能，但是同時(shí)也造成了工程費(fèi)用的大幅上升。針對(duì)以上情況，本文通過(guò)對(duì)重慶范圍內(nèi)有的石灰?guī)r、破碎礫石和砂巖3種巖石進(jìn)行集料的力學(xué)性能及耐磨性試驗(yàn)研究，并與玄武巖相比較，以分析其是否適用于重慶地區(qū)的在建、待建的高速公路的抗滑表層。

1材料性質(zhì)

巖漿巖是由地殼運(yùn)動(dòng)巖漿沿著地殼薄弱帶侵入地殼或噴出地表，溫度降低、冷凝而形成。沉積巖的形成過(guò)程一般可以分為先成巖石的破壞（風(fēng)化作用和剝蝕作用）、搬運(yùn)作用、沉積作用和硬結(jié)成巖作用等幾個(gè)互相銜接的階段。試驗(yàn)選用的破碎礫石是取自長(zhǎng)江的鵝卵石破碎而成的，其中含有花崗巖和其他一些巖石，石灰?guī)r和砂巖取自重慶武隆，玄武巖從江蘇運(yùn)來(lái)。

花崗巖[1]是巖漿巖的一種，是一種酸性的深層侵入巖，花崗石多呈肉紅色、灰色和灰白色，性質(zhì)均勻堅(jiān)固，結(jié)構(gòu)均勻，質(zhì)地堅(jiān)硬，在無(wú)構(gòu)造斷裂和風(fēng)化微弱的情況下的力學(xué)強(qiáng)度很高。

石灰?guī)r[1]是沉積巖的一種，簡(jiǎn)稱灰?guī)r。其礦物成分以方解石為主，另有少量的白云石和粘土礦物。常呈深灰、淺灰色，純質(zhì)灰?guī)r呈白色。由純化學(xué)作用生成的石灰?guī)r具有結(jié)晶結(jié)構(gòu)，但晶粒極細(xì)。經(jīng)重結(jié)晶作用即可形成晶粒比較明顯的結(jié)晶灰?guī)r。由生物化學(xué)作用生成的灰?guī)r，常含有豐富的有機(jī)物殘骸。

砂巖[2]是沉積巖的一種，本試驗(yàn)使用的砂巖經(jīng)過(guò)巖性鑒定為，此砂巖是鱗片粉砂結(jié)構(gòu)，巖石由碎屑石英、云母、長(zhǎng)石由水云母、綠泥石膠結(jié)組成。硅質(zhì)砂巖的顏色淺，強(qiáng)度高，抗風(fēng)化的能力強(qiáng)。

玄武巖[2]是巖漿巖的一種，由于巖漿噴出地表后迅速冷卻凝固形成玄武巖,因此巖漿中所含氣體未能充分從巖漿中排出,所以玄武巖常形成許多氣孔，為基性巖類?；液谥梁谏?，致密堅(jiān)硬，性脆，強(qiáng)度高。

一般說(shuō)來(lái)[3]，含強(qiáng)度高的礦物如石英、長(zhǎng)石、角閃石、輝石及橄欖石等較多時(shí)，巖石強(qiáng)度就高，相反，含軟弱礦物如云母、粘土礦物、滑石及綠泥石等較多時(shí)，強(qiáng)度就較低?；◢弾r和玄武巖中長(zhǎng)石的含量分別為49％和36％，從其礦物組成來(lái)看是屬于強(qiáng)度較高的巖石；石灰?guī)r中方解石含量為95％，在干燥情況下其抗壓強(qiáng)度為152.9MPa，根據(jù)試驗(yàn)分析知道砂巖中的石英含量達(dá)到60％，其干燥抗壓強(qiáng)度為117.2MPa，由此可知，花崗巖、砂巖石灰?guī)r和玄武巖都具有較高的抗壓強(qiáng)度。

2 試驗(yàn)方法

道路路面建筑[5]用粗集料的力學(xué)性質(zhì)主要是壓碎值和磨耗值，其次還有磨光值、道瑞磨耗值和沖擊值，本次試驗(yàn)通過(guò)磨光值、磨耗值、壓碎值、沖擊值和堅(jiān)固性來(lái)評(píng)定石灰?guī)r、砂巖、破碎礫石和玄武巖的力學(xué)性質(zhì)。

石料的磨耗值是評(píng)價(jià)石料抵抗摩擦、撞擊和剪切等綜合作用的性能指標(biāo)。由于高速公路上車輛多、車速快，對(duì)路面面層材料的磨耗也增大，因此對(duì)石料磨耗值的評(píng)價(jià)是非常重要的，磨耗試驗(yàn)采用洛杉磯磨耗試驗(yàn)方法，選用B類粒度類別，按照《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》[4]用T0317－2005試驗(yàn)方法對(duì)集料進(jìn)行磨耗試驗(yàn)，為了更好的說(shuō)明集料的耐磨性及作為高速公路表層材料的可行性，對(duì)集料分別進(jìn)行500次、700次、900次和1100次的磨耗，由此可以提供路面在交通量增大或路面使用年限延長(zhǎng)的情況下路面的耐磨性能。

石料沖擊值是評(píng)價(jià)石料抵抗沖擊性能的能力。車輛在行駛過(guò)程中，除了與路面有磨耗之外，還對(duì)路面有沖擊力的作用，車輛給路面的力直接與道路面層接觸，然后通過(guò)面層向中面層、下面層及基層傳遞，而面層所受的力主要由面層中的粗集料來(lái)承受，因此，集料的抗沖擊能力的強(qiáng)弱可以決定路面的服務(wù)能力和使用年限。沖擊值試驗(yàn)按照《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》中的T0322-2000試驗(yàn)方法測(cè)定材料的沖擊值，本試驗(yàn)在規(guī)程規(guī)定的沖擊次數(shù)的基礎(chǔ)上，增加試驗(yàn)沖擊次數(shù)，試驗(yàn)次數(shù)分別為15次、20次、25次和30次，通過(guò)增加對(duì)材料的沖擊次數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)材料抵抗外界沖擊的能力。

石料壓碎值是集料在連續(xù)增加的荷載下，抵抗壓碎的能力，是評(píng)價(jià)石料抵抗壓碎性能的指標(biāo)。路面石料長(zhǎng)期經(jīng)受輪胎的摩擦、沖擊、碾壓等綜合作用，集料的壓碎值太大，在外力的作用下容易被壓碎而產(chǎn)生車轍等路面破壞，按照《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》中T0316-2005的試驗(yàn)要求在10分鐘內(nèi)荷載勻速加到400KN，為了更好的了解材料抵抗外界荷載的能力，本試驗(yàn)進(jìn)行了400KN、450KN、500KN、550KN和600KN共5個(gè)荷載的試驗(yàn)，按照每分鐘增加40KN的速度勻速加載達(dá)到設(shè)定荷載。

堅(jiān)固性是指石料在自然風(fēng)化和其它外界物理化學(xué)因素作用下抵抗破裂的能力，集料堅(jiān)固性的好壞直接決定集料的耐久。由于路面石料長(zhǎng)時(shí)間在外，經(jīng)受風(fēng)、雪、雨、溫度等對(duì)石料的反復(fù)作用，而產(chǎn)生物理和化學(xué)反應(yīng)，使得巖石產(chǎn)生風(fēng)化，強(qiáng)度降低，減少了路面的使用年限?！豆饭こ碳显囼?yàn)規(guī)程》中T0314-2000的試驗(yàn)方法對(duì)集料只進(jìn)行5次凍融循環(huán)，按照本試驗(yàn)的試驗(yàn)?zāi)康脑賹?duì)集料進(jìn)行了15次反復(fù)凍融循環(huán)，每5次測(cè)定一個(gè)堅(jiān)固性質(zhì)量損失率，由此來(lái)檢測(cè)集料抵抗外界環(huán)境作用的強(qiáng)弱。

作為道路面層的集料長(zhǎng)期受到車輪的碾壓和磨耗，時(shí)間長(zhǎng)了就會(huì)把集料表面裹附的瀝青層磨掉而露出集料來(lái)，這時(shí)路面的抗滑性能就靠集料提供的摩擦力來(lái)維持，集料的耐摩擦性好壞用集料的磨光值來(lái)表征，集料的磨光值越大說(shuō)明集料越不容易被磨光，其抗滑性能就越好。本實(shí)驗(yàn)方法采用《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》中T0321-2005的試驗(yàn)方法用粗砂和細(xì)砂對(duì)集料進(jìn)行3次循環(huán)反復(fù)磨光，并測(cè)定每次循環(huán)磨光后的磨光值。

3 結(jié)果與討論

3.1磨耗值試驗(yàn)

規(guī)范[6]規(guī)定，用于高速公路表面層的石料的磨耗值不大于28%，通過(guò)磨耗試驗(yàn)其結(jié)果見(jiàn)圖1：

圖1 磨耗值試驗(yàn)結(jié)果

經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)的擬合分析，試驗(yàn)數(shù)據(jù)回歸方程相關(guān)系數(shù)的平方都在0.99以上，模型的擬合非常好。

石料的磨耗損失率：石灰?guī)r>砂巖>破碎礫石，破碎礫石和玄武巖幾乎相等，隨著磨耗轉(zhuǎn)數(shù)的增加，每種集料的磨光值與磨耗次數(shù)是成線性增長(zhǎng)的，當(dāng)磨耗轉(zhuǎn)數(shù)達(dá)到1100轉(zhuǎn)時(shí)，石灰?guī)r的磨耗值為47.5％，砂巖的磨耗值為28.9％，花崗巖的磨耗值為19.26％，玄武巖的磨耗值為20.37％。

3.2沖擊值試驗(yàn)

通過(guò)試驗(yàn)得出集料的沖擊值隨沖擊次數(shù)增加的變化規(guī)律見(jiàn)圖2，規(guī)范規(guī)定高等級(jí)公路集料的沖擊值一般不大于28％。

圖2沖擊值試驗(yàn)結(jié)果

經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)的擬合分析，試驗(yàn)數(shù)據(jù)回歸方程相關(guān)系數(shù)的平方都在0.99以上，模型擬合很好。沖擊值增長(zhǎng)率為石灰?guī)r>砂巖> 破碎礫石>玄武巖，但是斜率的差異不大，而且在經(jīng)過(guò)30次沖擊后，石灰?guī)r的沖擊值24.27％，砂巖的沖擊值為19.3％，花崗巖的沖擊值為15.32％，玄武巖的沖擊值為21.231％，都也沒(méi)有超過(guò)28％。由此說(shuō)明，石灰?guī)r、砂巖和破碎礫石在增加了一倍沖擊次數(shù)的情況下仍然符合作為高等級(jí)公路的表層材料對(duì)沖擊值的要求。

3.3壓碎值試驗(yàn)

按照規(guī)范要求，高等級(jí)公路面層石料壓碎值不得大于26%，具體的試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3壓碎值試驗(yàn)結(jié)果

經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)的擬合分析，試驗(yàn)數(shù)據(jù)回歸方程相關(guān)系數(shù)的平方都在0.95以上，模型擬合很好。石灰?guī)r的壓碎值最大，在承受荷載達(dá)到600KN時(shí)，石灰?guī)r的壓碎值達(dá)到了26.45％，砂巖、花崗巖和玄武巖在荷載為600KN時(shí)都沒(méi)有超過(guò)規(guī)范要求在400KN時(shí)的壓碎值26％，這足以說(shuō)明如果用石灰?guī)r、砂巖和破碎礫石修建路面，即使在車輛超重的情況下，路面混合料中粗集料也不會(huì)有太多的被壓碎，不會(huì)對(duì)路面結(jié)構(gòu)有任何影響，滿足高速公路抗滑表層材料的要求。

3.4 堅(jiān)固性試驗(yàn)

規(guī)范規(guī)定應(yīng)用于高速公路表面層中的石料的堅(jiān)固性損失不得大于12％。按照試驗(yàn)規(guī)程中T0314-2000的試驗(yàn)方法可以得出石灰?guī)r、砂巖和花崗巖在經(jīng)過(guò)反復(fù)的20次凍融循環(huán)后集料的質(zhì)量損失率，見(jiàn)圖4。

圖 4堅(jiān)固性試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)圖4利用一元線性回歸得到的相關(guān)系數(shù)的平方都在0.9以上。根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中對(duì)瀝青混合料用粗集料質(zhì)量技術(shù)要求可知，集料在經(jīng)過(guò)5次反復(fù)凍融循環(huán)后集料損失率不得大于12％，從圖4得知：石灰?guī)r、砂巖和破碎礫石在經(jīng)過(guò)5次方法凍融混合后的損失率都小于2％，在經(jīng)過(guò)20次凍融循環(huán)后，破碎礫石的質(zhì)量損失率僅為7.69％，石灰?guī)r為12.79％，砂巖在15次凍融循環(huán)后的質(zhì)量損失率為12.22％，比較試驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)結(jié)果和規(guī)范的要求可知，石灰?guī)r、砂巖和花崗巖的抗風(fēng)化能力符合規(guī)范要求。

3.5磨光值試驗(yàn)

四種集料經(jīng)過(guò)3次循環(huán)磨光后的磨光值見(jiàn)圖5。

圖5磨光值試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)按照試驗(yàn)規(guī)程的試驗(yàn)方法對(duì)集料進(jìn)行3次反復(fù)磨光后的磨光值分別為，砂巖47.1，石灰?guī)r45.1，花崗巖48.7，玄武巖61.8。利用一元線性回歸對(duì)磨光值進(jìn)行回歸后的相關(guān)系數(shù)的平方都在0.97以上，模擬效果非常好。現(xiàn)行的規(guī)范中對(duì)用于高等級(jí)公路的集料在分別用粗砂和細(xì)砂經(jīng)約3個(gè)小時(shí)的磨光后的磨光值在潮濕地區(qū)要求不小于42，在其他地區(qū)對(duì)集料磨光值要求更小，而試驗(yàn)所選集料在進(jìn)行了3個(gè)循環(huán)的加強(qiáng)磨光后的磨光值都大于47；從試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)可以看出這三種集料都可以用于高等級(jí)公路。

對(duì)以上圖表曲線進(jìn)行一次線性回歸后計(jì)算出每種巖石的磨耗值為28％，磨光值42，沖擊值28％，壓碎值26％和堅(jiān)固性12％時(shí)所經(jīng)過(guò)的試驗(yàn)次數(shù)、荷載及循環(huán)次數(shù)；見(jiàn)表1

表1 達(dá)到規(guī)范要求值時(shí)規(guī)定試驗(yàn)次數(shù)與實(shí)際需要試驗(yàn)次數(shù)比較

4結(jié)論

綜合以上試驗(yàn)結(jié)果可以得出結(jié)論:

就集料的力學(xué)性能而言，花崗巖>砂巖>石灰?guī)r，其質(zhì)量都符合高速公路表層瀝青混合料用粗集料質(zhì)量技術(shù)要求。

②從經(jīng)濟(jì)上來(lái)分析，在不考慮路面的早期損壞的情況下，如果使用玄武巖的路面的設(shè)計(jì)壽命為15年，那么花崗巖也能達(dá)到12年，砂巖能達(dá)到10年，石灰?guī)r能達(dá)到7年，從外地運(yùn)回玄武巖的費(fèi)用一般為200-300元/平方米，按照料場(chǎng)離拌和站平均距離15Km計(jì)算，破碎礫石材料價(jià)格加上運(yùn)輸費(fèi)一般在100元/平方米左右。石灰?guī)r更便宜，材料費(fèi)加上運(yùn)輸費(fèi)一般在75元/平方米左右，只有玄武巖的2/5～1/3，如果用石灰?guī)r做路面材料能使用7年，在7年之后把表面層刨去再鋪一層也能達(dá)到15年的使用年限，再加上施工及瀝青的費(fèi)用也可以節(jié)省了不少。

③根據(jù)對(duì)重慶地區(qū)已建高速公路的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，由于施工、路基、氣候等方面的原因使路面還沒(méi)有達(dá)到7年就開(kāi)始修補(bǔ)，嚴(yán)重路段開(kāi)挖重鋪路面，因此在早期破壞比較嚴(yán)重的重慶，使用玄武巖和石灰?guī)r作為表層材料從路用性能上說(shuō)沒(méi)有太大的差別。

力學(xué)性能范文第2篇

近年來(lái)隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，使得社會(huì)對(duì)物質(zhì)產(chǎn)品消費(fèi)不斷提高，從而促進(jìn)了作為商品重要包裝形式的瓦楞紙板行業(yè)迅速發(fā)展，瓦楞紙板的需求量十分巨大。商品在流通過(guò)程中，瓦楞紙板這類紙質(zhì)包裝材料受到流通環(huán)境溫度、濕度制約，其力學(xué)性質(zhì)和動(dòng)力學(xué)特性也直接受到環(huán)境的影響[1]。所以要求產(chǎn)品包裝必須滿足流通運(yùn)輸環(huán)境要求，保證產(chǎn)品的安全可靠性。在實(shí)際的流通運(yùn)輸環(huán)境下，引起瓦楞紙板力學(xué)性能變化的影響因素很多,溫度和濕度的變化影響尤其顯著,直接影響到瓦楞紙板包裝物品的安全性和使用時(shí)限。王俊麗、李廣生、肖文娟、程小琴等[2-5]通過(guò)在不同的含水率條件下瓦楞紙板力學(xué)性能的測(cè)定，得出瓦楞紙板的力學(xué)性能隨紙板含水率的增加而下降。DongMeiWang[6]等人在不同溫度下，研究溫度對(duì)紙蜂窩夾層板的含水率的影響，結(jié)果表明瓦楞紙板的含水率隨著溫度的升高而下降；隨著溫度的變化，瓦楞紙板的含水率發(fā)生了變化，最終影響到瓦楞紙板的力學(xué)性能。在實(shí)際運(yùn)輸過(guò)程中，瓦楞紙板的力學(xué)性能在不同溫濕度環(huán)境下的變化比較顯著,但目前對(duì)瓦楞紙板在模擬運(yùn)輸環(huán)境下力學(xué)性能的研究卻鮮有報(bào)道。當(dāng)前，瓦楞紙板的種類繁多,不同類型的瓦楞紙板會(huì)有不同的力學(xué)性能。三層UV型瓦楞紙板的需用量非常大，已在精細(xì)產(chǎn)品、中小型和高檔包裝領(lǐng)域逐漸擴(kuò)展，特別是在一些精密儀表、中小型家電、玻璃陶瓷器皿、醫(yī)藥、干鮮果品、飲料及禮品等的包裝上體現(xiàn)得尤為明顯。為了更好的解決三層UV型瓦楞紙板實(shí)際使用過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，為企業(yè)提供更多實(shí)際可行的借鑒方案，很有必要的對(duì)三層UV型瓦楞紙板的力學(xué)性能進(jìn)行深入研究。

2材料與方法

2.1材料與儀器

實(shí)驗(yàn)材料：三層UV型瓦楞紙板，A型，克重為180g/cm2，南寧新大海紙箱廠。實(shí)驗(yàn)儀器：17-76型抗壓強(qiáng)度測(cè)試儀，美國(guó)TMI儀器制造公司；LP-80U型恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)箱，廣東宏展科技有限公司。

2.2實(shí)驗(yàn)方法

選擇在流通環(huán)境下比較常見(jiàn)的溫濕度。一般在車廂里面或集裝箱內(nèi)的溫度為10℃-50℃，濕度為30%-80%。結(jié)合實(shí)驗(yàn)室相關(guān)條件，相對(duì)濕度選取40%、50%、60%、70%、80%、90%，100%的7個(gè)水平。溫度選取20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃的7個(gè)水平。裁切100mm×25mm（長(zhǎng)×高）的試樣，試樣采用GB/T22906.2-2008《紙芯的測(cè)定第2部分：試樣的溫濕處理》[7]進(jìn)行試樣溫濕度處理。平壓強(qiáng)度采用GB／T22906.9-2008《紙芯的測(cè)定第9部分：平壓強(qiáng)度的測(cè)定》[8]；邊壓強(qiáng)度采用GB/T6546-1998《瓦楞紙板邊壓強(qiáng)度的測(cè)定法》[9]，粘合強(qiáng)度采用GB/T6548-2011，《瓦楞紙板粘合強(qiáng)度的測(cè)定》[10]。

3結(jié)果與討論

3.1溫濕度對(duì)瓦楞紙板力學(xué)性能的影響

3.1.1溫濕度對(duì)瓦楞紙板平壓強(qiáng)度的影響

不同濕度條件下，隨著溫度升高，各條曲線呈上下波動(dòng)趨勢(shì)，波動(dòng)值在20℃-30℃和40℃-50℃范圍內(nèi)變化不大，在30℃-40℃范圍內(nèi)的變化大，說(shuō)明三層UV型瓦楞紙板平壓強(qiáng)度在溫度為30℃-40℃時(shí)的影響大；引起這一變化的原因是在30℃-40℃時(shí)，在各相對(duì)濕度下，瓦楞紙板內(nèi)的纖維之間容易散失水分，瓦楞紙板的含水率不高，紙板纖維間的氫鍵力作用比較大。相對(duì)濕度為80%時(shí)的曲線波動(dòng)最大，說(shuō)明溫度對(duì)相對(duì)濕度為80%時(shí)的影響是最大的；相對(duì)濕度為100%時(shí)的曲線波動(dòng)最小，說(shuō)明當(dāng)相對(duì)濕度達(dá)到最大值時(shí)，在各個(gè)溫度條件下瓦楞紙板內(nèi)的含水率都非常高，平壓強(qiáng)度在此濕度下隨著溫度的變化比較小。當(dāng)相對(duì)濕度為40%，溫度在35℃-45℃時(shí)，瓦楞紙板的平壓強(qiáng)度達(dá)到最大值，這是因?yàn)榧埌鍍?nèi)纖維之間的水分含量比較低，纖維之間的作用力比較大。不同溫度時(shí)，當(dāng)瓦楞紙板的相對(duì)濕度增加到70%-80%，瓦楞紙板的平壓強(qiáng)度下降明顯加快。影響瓦楞紙板平壓強(qiáng)度主要因素是纖維的作用力，纖維間水分的含量直接影響著纖維間的相互作用力，當(dāng)環(huán)境相對(duì)濕度增加到70%后，紙板纖維潤(rùn)脹達(dá)到最大程度，纖維間的氫鍵就會(huì)被破壞，使瓦楞紙板的平壓強(qiáng)度下降。

3.1.2溫濕度對(duì)瓦楞紙板邊壓強(qiáng)度的影響

不同濕度條件下，隨著溫度升高，各條曲線呈上下波動(dòng)趨勢(shì)，波動(dòng)值在20℃-30℃范圍內(nèi)，變化大，在30℃-50℃范圍內(nèi)，波動(dòng)值小。說(shuō)明三層UV型瓦楞紙板邊壓強(qiáng)度在低溫時(shí)容易受到溫度變化的影響；引起這一變化的原因是當(dāng)溫度升高到25℃左右時(shí)，紙板纖維之間的作用力變小造成的；相對(duì)濕度為90%和100%時(shí)的曲線波動(dòng)最大，說(shuō)明在高濕度環(huán)境下，瓦楞紙板內(nèi)隨著溫度的升高水分散失嚴(yán)重；從圖可看出邊壓強(qiáng)度最大值范圍出現(xiàn)在相對(duì)濕度為40%溫度在35℃-45℃之間，這是因?yàn)樵诘蜐窀邷氐沫h(huán)境下，紙板內(nèi)的水分含量低，水分對(duì)紙板結(jié)構(gòu)力學(xué)造成的影響比較小，所以紙板結(jié)構(gòu)力比較大。邊壓強(qiáng)度隨著相對(duì)濕度的增大不斷地變小。不同溫度時(shí)，當(dāng)瓦楞紙板濕度增加到80%，瓦楞紙板的邊壓強(qiáng)度下降更快，說(shuō)明當(dāng)瓦楞紙板的濕度到達(dá)80%以上時(shí)，瓦楞紙板的平壓強(qiáng)度受濕度的影響加大，若濕度繼續(xù)增加，瓦楞紙板就可能失效，在運(yùn)輸中就喪失了作為運(yùn)輸包裝的保護(hù)產(chǎn)品的功能。

3.1.3溫濕度對(duì)瓦楞紙板粘合強(qiáng)度的影響

不同濕度條件下，隨著溫度升高，各條曲線呈上下波動(dòng)趨勢(shì)，波動(dòng)值在30℃-40℃范圍內(nèi)，變化比較大，說(shuō)明三層UV型瓦楞紙板粘合強(qiáng)度對(duì)高溫的影響是比較明顯的，粘合強(qiáng)度主要的影響因素是粘合劑，在此溫度范圍內(nèi)，水分的散失比較慢，導(dǎo)致粘合劑的含水量大，降低了粘合劑的粘合力。從圖3還可以看出，隨著濕度的增大，粘合強(qiáng)度都在不斷下降。粘合強(qiáng)度的最大值范圍出現(xiàn)在相對(duì)濕度40%，溫度為40℃-50℃時(shí)，在高溫低濕環(huán)境下，粘合劑的含水量比較少，粘合劑的粘合力比較大。當(dāng)相對(duì)濕度大于70%時(shí)，三層UV型瓦楞紙板的粘合強(qiáng)度下降速率非常大，可能由于相對(duì)濕度大于70%時(shí)，水分增加較快，瓦楞紙板的粘合劑開(kāi)始慢慢變軟，粘合劑的粘合力不斷下降，使得瓦楞紙板的粘合強(qiáng)度下降的速率變大。綜合圖1-圖3所示，在溫度為35℃-45℃的運(yùn)輸條件下，當(dāng)相對(duì)濕度為40%時(shí)，三層UV型瓦楞紙板的三種力達(dá)到相對(duì)的最大值，在此條件下最適合物品的運(yùn)輸，可以更好的保護(hù)產(chǎn)品。對(duì)三層UV型瓦楞紙板力學(xué)性能影響比較大的是相對(duì)濕度，溫度次之。

4結(jié)論

力學(xué)性能范文第3篇

關(guān)鍵詞：防滲墻；塑性混凝土力學(xué)性能；抗?jié)B性能

中圖分類號(hào)：TV331文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、塑性混凝土抗壓性能的影響因素

抗壓性能是衡量塑性混凝土力學(xué)性能的重要指標(biāo)。材料的種類以及用量、試驗(yàn)條件等，都對(duì)混凝土的抗壓強(qiáng)度有影響。本次抗壓試驗(yàn)，對(duì)塑性混凝土進(jìn)行抗壓性能的研究，探索不同因素對(duì)混凝土的抗壓性能的影響規(guī)律。對(duì)試件進(jìn)行抗壓性能試驗(yàn)，并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果

(一)水膠比對(duì)塑性混凝土抗壓性能的影響

性混凝土的抗壓強(qiáng)度與水膠比的關(guān)系規(guī)律同普通混凝土相同，即混凝土的抗壓強(qiáng)度隨著水膠比的增大而減小。水膠比是影響混凝土抗壓強(qiáng)度的主要因素。塑性混凝土的抗壓性能隨著水膠比的增大而降低的機(jī)理：隨著混凝土的水膠比的增大，除去用于水化反應(yīng)，混凝土中的自由水含量增大。在混凝土的硬化過(guò)程中，自由水蒸發(fā)，混凝土內(nèi)部不斷形成空隙，造成混凝土的缺陷增多，使得塑性混凝土的抗壓性能受到影響。通過(guò)分析試驗(yàn)結(jié)果，可以得知，塑性混凝土的抗壓強(qiáng)度與水膠比呈線性關(guān)系。對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行線性回歸分析，得出塑性混凝土7d齡期、28d齡期的抗壓強(qiáng)度與水膠比之間的關(guān)系式。

(二)水泥對(duì)塑性混凝土抗壓強(qiáng)度的影響

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，水泥的用量越大，塑性混凝土的抗壓強(qiáng)度越大。由下圖可以看出，隨著水泥用量的增大,塑性混凝土的7d齡期的抗壓強(qiáng)度和28d齡期的抗壓強(qiáng)度增大?；炷恋膹?qiáng)度的增長(zhǎng)趨勢(shì)隨著混凝土齡期的增長(zhǎng)愈發(fā)明顯。這是由于水泥用量的增加，使得膠體的強(qiáng)度得到提高，從而增加了塑性混凝土的抗壓強(qiáng)度。其原因是由于水泥為水硬性膠凝材料，即水泥遇水后，會(huì)發(fā)生水化反應(yīng)，形成C-S-H等化學(xué)物質(zhì)，從而形成硬化漿體。。

(三)養(yǎng)護(hù)齡期對(duì)塑性混凝土抗壓強(qiáng)度的影響

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果可以看出，隨著養(yǎng)護(hù)齡期的增加，塑性混凝土的抗壓強(qiáng)度有這明顯的增加。根據(jù)朱冠美的研究，塑性混凝土的凝結(jié)硬化過(guò)程是主要由塑化和固化兩個(gè)過(guò)程組成，而這兩過(guò)程是統(tǒng)一發(fā)展的。養(yǎng)護(hù)前期，主要是混凝土的塑性化過(guò)程，在此過(guò)程中，摻料中吸水性強(qiáng)的粘土礦物質(zhì)，主要是蒙脫石和高嶺石，遇水膨脹。不利于混凝土密實(shí)結(jié)構(gòu)的形成，導(dǎo)致塑性混凝土的強(qiáng)度降低。隨著時(shí)間的推移，塑化作用開(kāi)始降低，固化作用開(kāi)始加強(qiáng)。

二、塑性混凝土抗拉強(qiáng)度的影響因素

由于塑性混凝土中摻有膨潤(rùn)土，其抗拉強(qiáng)度比普通混凝土要低。根據(jù)國(guó)內(nèi)外的研究，其抗拉強(qiáng)度一般為立方體抗壓強(qiáng)度的1/7~1/12。在防滲墻工程中，塑性混凝土的強(qiáng)度會(huì)隨著圍壓的增大而逐漸增大。塑性混凝土強(qiáng)度的增加使得防滲墻的安全性隨之增加。在工程中要求塑性混凝土具有較好的變形性能和防滲性能。同時(shí)，抗拉強(qiáng)度為滿足工程要求也不能過(guò)低。對(duì)影響塑性混凝土抗拉強(qiáng)度的因素進(jìn)行研究，有利于為實(shí)際工程應(yīng)用提供一定指導(dǎo)。

(一)水膠比對(duì)塑性混凝土抗拉強(qiáng)度的影響

水膠比是影響塑性混凝土抗拉強(qiáng)度的主要因素。在骨料的性能一定的條件下，膠凝體與骨料之間的粘結(jié)程度越好，塑性混凝土的抗拉強(qiáng)度越高。影響膠凝體強(qiáng)度的主要因素是膠凝體的孔隙率和空隙的結(jié)構(gòu)特征，這些因素與混凝土的水膠比有著直接的關(guān)系。有SY-1、SY-2及SY-3的試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，塑性混凝土的抗拉強(qiáng)度隨著水膠比的增大而減小。從表2中可以看出，28d的塑性混凝土的抗拉強(qiáng)度較7d的抗拉強(qiáng)度的增長(zhǎng)幅度較大。

(二)水泥對(duì)塑性混凝土抗拉強(qiáng)度的影響

膠凝材料的抗拉強(qiáng)度影響著塑性混凝土的抗拉強(qiáng)度。從圖中可以直觀的看出，塑性混凝土的抗拉強(qiáng)度與水泥用量有著較好的線性相關(guān)關(guān)系。從強(qiáng)度增長(zhǎng)的趨勢(shì)來(lái)看，28d齡期的混凝土和7d齡期的混凝土相比，其抗拉強(qiáng)度隨著水泥用量的增加趨勢(shì)更明顯。這是由于隨著齡期的增加，塑性混凝土中水泥的水化反應(yīng)充分進(jìn)行，使得混凝土的強(qiáng)度有著較大增長(zhǎng)。

(三)其他因素對(duì)塑性混凝土抗拉強(qiáng)度的影響

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果可以看出養(yǎng)護(hù)齡期以及膨潤(rùn)土的摻量都對(duì)塑性混凝土的抗拉強(qiáng)度有影響。養(yǎng)護(hù)齡期越長(zhǎng)，膠凝體的強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，使得塑性混凝土的抗拉強(qiáng)度增強(qiáng)。而摻入膨潤(rùn)土，主要是為了降低塑性混凝土的彈性模量。膨潤(rùn)土的摻量越大，塑性混凝土的抗拉強(qiáng)度越低，所以，為了保證塑性混凝土有一定的強(qiáng)度，膨潤(rùn)土的摻量要控制在合理的范圍內(nèi)。

三、塑性混凝土的抗?jié)B機(jī)理

塑性混凝土的密度隨著水泥的用量大幅度降低而降低。但是塑性混凝土仍然具有良好的抗?jié)B性能。對(duì)其抗?jié)B性能的機(jī)理進(jìn)行分析，有以下幾點(diǎn)：

（1）水泥用量減少，但是水泥水化產(chǎn)物產(chǎn)生的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)粘結(jié)力絕大部分的土粒，能夠抵擋滲水作用，使得土粒不被帶走，發(fā)揮擋水作用；

（2）膨潤(rùn)土顆粒通過(guò)正負(fù)電荷作用可以吸附大量的水分子。這一作用可以將塑性混凝土內(nèi)部的自由水分子變成化合水分子，從而使得混凝土內(nèi)部的過(guò)水面積減少；

五、塑性混凝土抗?jié)B性能的影響因素

利用滲水高度法進(jìn)行塑性混凝土的抗?jié)B性能試驗(yàn)，記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)相對(duì)滲透系數(shù)的計(jì)算式：

式中：

Kr―相對(duì)滲透系數(shù)，cm/h； α―塑性混凝土的吸水率；

Dm―平均滲水高度，cm；

T―恒壓保持時(shí)間，h；

H―水壓力，以水柱高度表示，cm；

獲得塑性混凝土的滲透系數(shù)。結(jié)果見(jiàn)表3。

表3塑性混凝土抗?jié)B性能試驗(yàn)結(jié)果

(一)水膠比對(duì)塑性混凝土抗?jié)B性能的影響

塑性混凝土的水膠比是配合比設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要指標(biāo)。根據(jù)試驗(yàn)研究，水膠比也是影響塑性混凝土抗?jié)B性能的主要因素之一。由圖1 可以看出，塑性混凝土的滲透系數(shù)隨著水膠比的增大而增大，塑性混凝土的抗?jié)B能力隨之降低，與普通混凝土的抗?jié)B能力變化規(guī)律相同。

圖1滲透系數(shù)與水膠比之間的關(guān)系

塑性混凝土的水膠比越大，在拌合過(guò)程中使用的水量越大?；炷林械淖杂伤S著用水量的增加而增多。大量自由水的存在影響著塑性混凝土的硬化過(guò)程中形成的膠凝結(jié)構(gòu)的連續(xù)性。膠凝結(jié)構(gòu)的連續(xù)性遭到破壞，引起塑性混凝土的抗?jié)B能力下降。同時(shí)，塑性混凝土的水膠比過(guò)大，自由水蒸發(fā)過(guò)后，造成塑性混凝土內(nèi)部的孔隙率增大。塑性混凝土的過(guò)滲能力因此而增大，其抗?jié)B性能顯著降低。

(二)水泥用量對(duì)塑性混凝土抗?jié)B性能的影響

水泥用量是影響混凝土抗?jié)B性能的一個(gè)主要因素。水泥水化、硬化的化學(xué)反應(yīng)式為：

或

即硅酸三鈣水化生成水化硅酸（C-S-H）和氫氧化鈣（CH）的過(guò)程。水化硅膠為小于1mm的膠體粒子。當(dāng)氫氧化鈣結(jié)晶后，水化硅膠將在硅酸三鈣表面形成包裹層，并且隨著水化作用的繼續(xù)進(jìn)行，水化產(chǎn)物層不斷增厚。水化產(chǎn)物層可以有效地減緩水分的擴(kuò)散。

(三)外加劑對(duì)塑性混凝土抗?jié)B性能的影響

在塑性混凝土中添加適量的外加劑，可以有效改善塑性混凝土的性能。減水劑的親水基團(tuán)吸附有大量的水分子。這些水分子將水泥顆粒包裹，形成一定厚度的水層。水層可以使得水泥顆粒之間的滑動(dòng)性大大增強(qiáng)。水層的產(chǎn)生導(dǎo)致塑性混凝土中產(chǎn)生大量的獨(dú)立的微小氣泡。一方面，微小氣泡可以有效地阻止混凝土中固體顆粒的沉降以及水分的上升。另一方面，氣泡薄膜也起到了消耗水分、減少自由水的作用。

結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)塑性混凝土的抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗?jié)B性能等方面進(jìn)行了滲入的探討。在本文中，針對(duì)水膠比、水泥用量、膨潤(rùn)土摻量、外加劑用量等影響塑性混凝土力學(xué)性能和變形性能的主要因素，分析了其對(duì)塑性混凝土的各項(xiàng)性能的影響規(guī)律及作用機(jī)理。

參考文獻(xiàn)

[1]王飛.塑性混凝土工作性試驗(yàn)研究[J].山西建筑.2011(20)

[2]萬(wàn)娜.水庫(kù)土壩塑性混凝土防滲墻設(shè)計(jì)探討[J].科技與企業(yè).2011(06)

力學(xué)性能范文第4篇

關(guān)鍵詞 蝕坑； 銹蝕鋼筋； 力學(xué)性能； 應(yīng)力分布

中圖分類號(hào)TU59 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2013）96-0121-02

工程事故造成的危害是十分巨大的，不僅會(huì)造成財(cái)產(chǎn)的損失，更關(guān)系到生命的安全。近年來(lái)重大的工程事故時(shí)有發(fā)生，其嚴(yán)重的危害以及擴(kuò)大的態(tài)勢(shì)也讓人們不得不給予關(guān)注。因?yàn)殇摻钜话阍诨炷羶?nèi)部進(jìn)行埋設(shè)，所以對(duì)其銹蝕情況不容易進(jìn)行把握，即使外觀良好的建筑，其內(nèi)部的鋼筋也可能已經(jīng)銹蝕得非常嚴(yán)重。正是由于存在這樣的安全隱患，鋼筋的銹蝕可能會(huì)給整個(gè)工程造成突然的破壞，給工程安全帶來(lái)極大的隱患。所以，很多學(xué)者就銹蝕鋼筋在力學(xué)性能方面的表現(xiàn)進(jìn)行了研究和試驗(yàn)，一般采用工程現(xiàn)場(chǎng)的銹蝕鋼筋或者是通過(guò)化學(xué)作用加速得來(lái)的銹蝕鋼筋，通過(guò)拉伸試驗(yàn)對(duì)于銹蝕程度不同的鋼筋的試驗(yàn)情況進(jìn)行記錄和歸納，分析出不同銹蝕程度下的鋼筋在屈服強(qiáng)度、延伸率以及極限強(qiáng)度等方面的變化情況，其中，銹蝕的程度一般以銹蝕對(duì)于鋼筋在質(zhì)量以及面積方面的影響情況作為依據(jù)。

1 鋼筋的銹蝕情況分析

根據(jù)實(shí)際環(huán)境中對(duì)鋼筋的銹蝕情況的研究以及理論上的銹蝕原理，鋼筋的銹蝕情況一般都是先由一個(gè)銹蝕點(diǎn)出現(xiàn)蝕坑開(kāi)始，再逐漸擴(kuò)散發(fā)展的。鋼筋在蝕坑的作用下，坑點(diǎn)周圍的應(yīng)力會(huì)在受力的情況下出現(xiàn)集中的現(xiàn)象，造成鋼筋在受力能力方面的減弱。由此可見(jiàn)，鋼筋力學(xué)性能減弱的最主要原因在于存在于其表面的蝕坑，他的寬度和深度都會(huì)影響到鋼筋的力學(xué)性能。所以，進(jìn)行蝕坑寬度和深度的研究，探討他們對(duì)力學(xué)性能的影響就顯得至關(guān)重要，對(duì)于理論建設(shè)以及實(shí)際的應(yīng)用都非常有價(jià)值。但是目前此類的研究還比較少，本文主要在理論的角度上針對(duì)蝕坑與鋼筋在力學(xué)方面的表現(xiàn)之間的關(guān)系進(jìn)行分析，研究鋼筋應(yīng)力在蝕坑影響下的實(shí)際變化規(guī)律，為進(jìn)一步的銹蝕鋼筋力學(xué)性能的研究和模擬實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行提供一定的理論基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)支持。采用專業(yè)的測(cè)試儀器對(duì)銹蝕的鋼筋進(jìn)行檢測(cè)，在得到的電位圖中可以看出，鋼筋表面的分布圖存在著許多尖點(diǎn)，并且尖點(diǎn)位置的鋼筋電位會(huì)出現(xiàn)明顯的降低，這就說(shuō)明該位置的鋼筋表層有程度不同的銹蝕坑存在。

2 蝕坑對(duì)鋼筋力學(xué)性能的影響

2.1蝕坑對(duì)鋼筋屈服強(qiáng)度的影響

通過(guò)有限元計(jì)算軟件ANSYS可以對(duì)銹蝕鋼筋進(jìn)行受力情況的研究，通過(guò)觀察可以看出，蝕坑的出現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力集中情況的出現(xiàn)，在蝕坑的附近，應(yīng)力的分布在一定范圍內(nèi)會(huì)出現(xiàn)明顯的改變。實(shí)驗(yàn)表明，同未發(fā)生銹蝕的鋼筋相比，銹蝕鋼筋在屈服載荷的作用下應(yīng)力在軸向方向上會(huì)出現(xiàn)較大的波動(dòng)。通過(guò)對(duì)于銹蝕程度不同的鋼筋在第一次達(dá)到屈服應(yīng)力時(shí)所受到的載荷進(jìn)行分別的計(jì)算，能夠得到腐蝕程度不同的鋼筋在屈服時(shí)所受載荷的變化情況。鋼筋蝕坑的深度越大，那么使它達(dá)到屈服所需要的載荷就越低；在鋼筋蝕坑深度一致的情況下，蝕坑的寬度越大，導(dǎo)致鋼筋屈服的載荷也會(huì)有少量的增加，但是在寬度達(dá)到一定程度后，載荷就會(huì)保持相對(duì)的穩(wěn)定，可見(jiàn)，同蝕坑的深度相比寬度對(duì)于載荷的影響比較小。所以說(shuō)蝕坑對(duì)于鋼筋力學(xué)性能的影響主要是由蝕坑的深度決定的，寬度的作用不大。

2.2 蝕坑對(duì)鋼筋應(yīng)力分布的影響

根據(jù)蝕坑深度的不同，能夠?qū)ζ鋺?yīng)力的實(shí)際分布情況進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析表明，在鋼筋蝕坑的深度情況較小的時(shí)候，鋼筋的應(yīng)力呈現(xiàn)比較均勻的分布狀態(tài)，但是伴隨著蝕坑深度的不斷增加，鋼筋所受的應(yīng)力分布漸漸變得不均，表現(xiàn)為蝕坑部位應(yīng)力的明顯增加，但是在距離蝕坑較遠(yuǎn)的位置應(yīng)力則遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到屈服的需求?？梢钥闯?，鋼筋表面蝕坑的深度越深，即使是鋼筋所受載荷比較低的情況下，蝕坑位置也會(huì)受到很大的應(yīng)力作用，致使鋼筋容易在蝕坑位置遭到破壞，雖然其他位置的應(yīng)力并不大。我們可以得到這樣的結(jié)論，如果鋼筋的表面出現(xiàn)比較深的蝕坑，那么就會(huì)對(duì)鋼筋的整個(gè)力學(xué)性能造成破壞和減弱，會(huì)進(jìn)一步造成整個(gè)構(gòu)件性能的減弱.

2.3 蝕坑對(duì)不同直徑鋼筋力學(xué)性能的影響

通過(guò)以上的試驗(yàn)，我們對(duì)直徑相同的鋼筋進(jìn)行了表面不同深度的蝕坑對(duì)于力學(xué)性能影響的研究。但是在實(shí)際的使用中，鋼筋的種類是十分多的，舉例來(lái)說(shuō)，一些應(yīng)力能力高的鋼絲、箍筋、鋼絲絞線等等所用到的都是直徑較小的鋼筋，實(shí)驗(yàn)表明，這類橫截面積小的鋼筋一旦發(fā)生銹蝕，產(chǎn)生的力學(xué)性能弱化在整個(gè)結(jié)構(gòu)中表現(xiàn)得最為嚴(yán)重。在實(shí)際的調(diào)查和辦公室實(shí)驗(yàn)中都可以發(fā)現(xiàn)，工程結(jié)構(gòu)中箍筋產(chǎn)生銹蝕的嚴(yán)重程度一般都會(huì)高于縱向使用的鋼筋，這就造成鋼筋構(gòu)件的承載能力在抗剪性上的極大減弱，會(huì)導(dǎo)致構(gòu)件形態(tài)的變形甚至破壞。重要的例子就是位于柏林的德國(guó)議會(huì)大廈的倒塌，其原因就是因?yàn)轭A(yù)應(yīng)力水泥板中的鋼筋出現(xiàn)銹蝕造成的。所以，對(duì)于直徑較小的鋼筋也要進(jìn)行以上的測(cè)量和計(jì)算，結(jié)果顯示，如果直徑為8mm的鋼筋出現(xiàn)深度為1mm的蝕坑，那么鋼筋在受到未銹蝕情況下67%左右的屈服載荷是就會(huì)屈服，相比之下，這個(gè)情況要小于直徑較大的鋼筋的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。所以，在鋼筋受到腐蝕的情況相同的情況下，橫截面較小的鋼筋的承載能力受到銹蝕影響產(chǎn)生的退化表現(xiàn)的更加顯著。

3 結(jié)論

通過(guò)以上的研究可以得出結(jié)論，同鋼筋蝕坑的寬度相比，蝕坑的深度是造成鋼筋強(qiáng)度減弱的主要因素，對(duì)鋼筋的力學(xué)性能影響很大。在鋼筋銹蝕程度相同的條件下，相對(duì)于直徑較大的銹蝕鋼筋，橫截面比較小的鋼筋的力學(xué)性能受到表面蝕坑的影響更加顯著。同時(shí)，在腐蝕程度不同的情況下進(jìn)行鋼筋受力情況的分析，能夠得出蝕坑深度對(duì)于鋼筋屈服強(qiáng)度影響的變化規(guī)律，并對(duì)蝕坑對(duì)于鋼筋應(yīng)力的影響和分布規(guī)律進(jìn)行了探討。通過(guò)研究，我們對(duì)蝕坑對(duì)于鋼筋力學(xué)性能的影響有了更多了解，根據(jù)數(shù)據(jù)，我們可以更科學(xué)的選用和使用鋼筋，這對(duì)于理論的建設(shè)和工程應(yīng)用都具有重要的意義。

參考文獻(xiàn)

[1]惠云玲，林志伸，李榮.銹蝕鋼筋性能試驗(yàn)研究分析[J].工業(yè)建筑2011，27（6）：10-13.

力學(xué)性能范文第5篇

1實(shí)驗(yàn)過(guò)程及數(shù)據(jù)

實(shí)驗(yàn)所用原始材料是熱鍛后直徑為Φ150mm的兩相Ti－6Al－4V合金棒材，其標(biāo)定化學(xué)成分如表1所示。從原始棒材截取45mm×45mm×200mm的板坯，分別在650，700和750℃下進(jìn)行溫軋，總壓下量約92%，總應(yīng)變?yōu)?.6。在軋輥機(jī)上多道間歇加熱的槽紋軋輥上進(jìn)行軋制。經(jīng)過(guò)每道軋輥時(shí)，板坯旋轉(zhuǎn)1/4圈，從而改變90°的軋制方向，最終，合金經(jīng)過(guò)水淬來(lái)保持高溫下的組織。沿長(zhǎng)度方向取標(biāo)距為25mm、直徑為Φ6.25mm的圓棒作為拉伸試樣。試樣經(jīng)過(guò)拋光后，用凱勒試劑腐蝕后進(jìn)行金相觀察。采用電子背散射衍射(EBSD)技術(shù)測(cè)試顯微織構(gòu)，并通過(guò)TSLOIM6軟件采集分析晶粒取向數(shù)據(jù)。

2實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1顯微組織演化

如圖1中Ti－6Al－4V合金的掃描電鏡下和光學(xué)顯微鏡下所示，原始材料中α相的平均晶粒尺寸為15μm。圖2為T(mén)i－6Al－4V合金在650，700和750℃下，均勻累積應(yīng)變?yōu)?.6時(shí)的多道次溫軋后的合金微觀結(jié)構(gòu)。由圖2可見(jiàn)，與單一相結(jié)構(gòu)相比，初始微觀組織中包含(α+β)雙相結(jié)構(gòu)，在軋制過(guò)程中將獲得完全不同的結(jié)果。軋制后的層狀雙相板材試樣中，β幾乎不可見(jiàn)。不同軋制溫度下，可觀察到完整的β相碎片及其在α相中的均勻分布。650℃下，β相非常細(xì)小，且均勻分布在試樣的橫斷面上，如圖2a所示。隨著軋制溫度的升高，β相的尺寸呈單調(diào)遞增的趨勢(shì)，如圖2c和圖2e所示。為進(jìn)一步觀察微觀組織演化過(guò)程，采用EBSD對(duì)材料不同成形階段的相組織進(jìn)行分析，如圖3所示。由圖3a、圖3c和圖3e可分析出變形過(guò)程中沿邊界部分β相的分布情況。對(duì)比兩相比例不難發(fā)現(xiàn)，隨著成形溫度的不斷升高，β相所占比重逐漸降低，具體數(shù)據(jù)為650℃占16.9%，700℃占8.8%，750℃占2.2%。α鈦的平均晶粒尺寸在3種成形溫度下分別為0.25，0.36和0.53μm。IPF圖同時(shí)顯示，大部分α晶粒方向分布在{1011}軋向。

2.2織構(gòu)演變

不同成形條件下α相的織構(gòu)演變過(guò)程如圖4所示。在＜1010＞面沿軋制方向形成一定的絲織構(gòu)，且隨著成形溫度的升高，織構(gòu)強(qiáng)度逐漸降低。圖4中清晰地表現(xiàn)出650℃時(shí)大多數(shù)晶粒具有沿＜1010＞面的取向，但隨著成形溫度的不斷升高，一些晶粒會(huì)向＜2110＞方向旋轉(zhuǎn)。

2.3力學(xué)性能

圖5為T(mén)i－6Al－4V在不同溫度下進(jìn)行多道次溫軋所獲得的力學(xué)性能比較。由圖5可以得出，多道次溫軋可很大改善該種鈦合金的力學(xué)性能，最大的屈服強(qiáng)度為1191MPa。650℃、伸長(zhǎng)率為10%時(shí)的抗拉強(qiáng)度為1299MPa。換言之，多道次溫軋時(shí)，在無(wú)任何塑性指標(biāo)損失的情況下，抗拉強(qiáng)度提高了50%，屈服強(qiáng)度提高了47%。

3結(jié)論