0/9材料基本性質(zhì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告材料基本性質(zhì)實(shí)驗(yàn) 人陳偉材料基本性質(zhì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告1.鞏固基本概念，學(xué)習(xí)材料基本參數(shù)的測定方法；,學(xué)會正確操作儀器設(shè)備；1.測定蒸壓灰砂磚、燒結(jié)普通磚、燒結(jié)頁巖磚體積密度；2.測定蒸壓灰砂磚、燒結(jié)普通磚、燒結(jié)頁巖磚(30分鐘)吸水率；3.混凝土抗壓強(qiáng)度影響試驗(yàn)數(shù)值的因素，如形狀，尺寸，受壓面狀況等(演示實(shí)驗(yàn))；4.混凝土抗折強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)(演示實(shí)驗(yàn))。三實(shí)驗(yàn)主要儀器設(shè)備三種磚的性能比較：為開口孔隙，所以吸水率較大。?頁巖磚：以頁巖為主要原料，頁巖的化學(xué)組成與粘土相近，但因其顆粒細(xì)度不及粘MPa5攝氏度的條件下蒸養(yǎng)6小時O實(shí)。但不宜用在高水流和高溫(大于200攝氏度)的地區(qū)，以免發(fā)密度是材料在絕對密實(shí)狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量，其體積不包括內(nèi)部孔隙的體積；堆積密度是散粒材料在自然堆積狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量；表觀密度是材料在自然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量，體積為實(shí)體積與內(nèi)部孔隙之和；體積密度是指材料在包含實(shí)體積、開口、封閉孔隙的狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。材料基本性質(zhì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告體積密度計(jì)算公式：γ=M/V；材料在吸水飽和時內(nèi)部所吸水分的質(zhì)量占干燥材料總質(zhì)量的百分率。計(jì)算公式:W=(M1-M)/M×100%；R試件抗壓強(qiáng)度單位MPa；P試件破壞荷載單位kN；S試件受壓面積單位mm2。R試件抗折強(qiáng)度單位MPa；P試件抗折荷載單位KN；1.蒸壓灰砂磚、燒結(jié)普通磚、燒結(jié)頁巖磚體積密度實(shí)驗(yàn)步驟●用直尺量出試件的尺寸，并計(jì)算出其體積。對于六面體試件，量尺寸時長寬高各γ=M/V11●結(jié)果計(jì)算公式:材料基本性質(zhì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告W=(M1—M)/M×100%3.混凝土抗壓強(qiáng)度影響試驗(yàn)數(shù)值的因素(演示實(shí)驗(yàn))實(shí)驗(yàn)步驟：；●將試件表面與試驗(yàn)機(jī)的上下承壓板擦拭干凈，測量試件尺寸并檢查外觀；●做四種混凝土的抗壓實(shí)驗(yàn)，并記錄抗壓載荷及破壞形狀。規(guī)格分別是100X100X100(墊膠皮)150X150X150100X100X300●計(jì)算抗壓強(qiáng)度，并結(jié)合結(jié)果對其進(jìn)行分析4混凝土抗折強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)(演示實(shí)驗(yàn))步驟：(注：我們觀察的為四點(diǎn)抗彎，這里做三點(diǎn)抗彎實(shí)驗(yàn)的分析及數(shù)據(jù)的處理)；●將試件表面擦拭干凈，測量試件尺寸并檢查外觀；●做四種混凝土的抗折實(shí)驗(yàn)，記錄抗折載荷及破壞形狀。規(guī)格分別是C30鋼纖維混凝土C30輕骨料混凝土C80普通混凝土●計(jì)算抗折強(qiáng)度，并結(jié)合結(jié)果對其進(jìn)行分析抗折強(qiáng)度R=3PL/2bh2六實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果分析1.蒸壓灰砂磚、燒結(jié)普通磚、燒結(jié)頁巖磚體積密度實(shí)驗(yàn)的有關(guān)數(shù)據(jù)12平均12平均12平均11.4511.5511.505.155.155.15m(g)材料燒結(jié)磚材料基本性質(zhì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告燒結(jié)燒結(jié)普通磚2362壓砂磚2785代入體積密度計(jì)算公式γ=M/V,得到下列表格材料材料體積V=abc(cm2)體積密度γ=M/V(g/cm3)燒結(jié)頁巖磚1419.921.67燒結(jié)普通磚1392.001.70蒸壓灰砂磚1488.711.87cm蒸壓灰砂磚燒結(jié)粘土磚燒結(jié)頁巖磚由表格可以看出，蒸壓灰砂磚的密度較大。這在一定程度上也使它的強(qiáng)度較普通磚大，頁巖磚與普通磚相比，體積密度較小，具有輕質(zhì)的性質(zhì)，但是由于質(zhì)量只測了一次，而且長寬高的測量不夠精確，容易產(chǎn)生偶然誤差，這也是此次體積密度實(shí)驗(yàn)的主要誤差之一。W=(M1-M)/M×100%0%初始干燥質(zhì)量吸水后質(zhì)量料燒結(jié)普通磚燒結(jié)頁巖磚蒸壓灰砂磚從表格中我們?nèi)菀卓闯?，燒結(jié)頁巖磚的吸水率較高，這與它的高孔洞率有關(guān)，孔隙多，也使這種材料具有良好的熱學(xué)性能，隔熱保溫效果好3.混凝土抗壓強(qiáng)度影響試驗(yàn)數(shù)值的因素(演示實(shí)驗(yàn))的相關(guān)數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析材料基本性質(zhì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告表一混凝土抗壓強(qiáng)度及破壞形狀破壞形狀破壞形狀上下表面較完整，中間破上下表面有較明顯的條狀裂縫，且沿縱向裂縫破壞面較為完整，但是抗壓荷試件尺寸(mm)00X100X100100X100X100(受壓面墊膠皮)50X150X15000X100X300抗壓強(qiáng)度平均值(Mpa)抗壓強(qiáng)度(Mpa)抗壓荷載(kN)序號1234簡要分析(詳細(xì)見后思考題)：綜合上述四種情況，序號為1與3的實(shí)驗(yàn)對比，試件形狀相材料基本性質(zhì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告同，故破壞的形狀類似，從圖中也可以看出均為中間破壞較厲害。但是根據(jù)Griffith微裂紋破壞。所以我們看到，實(shí)驗(yàn)結(jié)果中序號3中得試件的抗壓強(qiáng)度明顯小于1中試件的抗壓強(qiáng)再對比序號為1和4的實(shí)驗(yàn)，這兩組實(shí)驗(yàn)中試樣的橫截面積(受壓面積)均為鋼板的彈性模量較高，可以約束與之接觸的混凝土表面在受壓過程中橫向變形，從而達(dá)到防護(hù)的作用，離受壓面越遠(yuǎn)的地方約束越小，防護(hù)效率越低我們可以看出，序號4中的試4混凝土抗折強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)(演示實(shí)驗(yàn))有關(guān)數(shù)據(jù)及結(jié)果分析b=100mmh=100mmL=300mm混凝土抗折強(qiáng)度數(shù)據(jù)強(qiáng)度(Mpa)12.48/5.61613.61/6.12458.36/3.76219.09/8.5905強(qiáng)度(Mpa)13.33/5.998514.10/6.34510.66/4.79718.21/8.1945平均強(qiáng)度(Mpa)4.086強(qiáng)度(Mpa)11.96/5.38215.35/6.90758.16/3.67218.42/8.289C30普通混凝土C30鋼纖維混凝土C30輕骨料混凝土C60高強(qiáng)混凝土單從抗折角度分析，從上表可知，高強(qiáng)混凝土和鋼纖維混凝土的抗折強(qiáng)度較大，而相對單從抗折角度分析，從上表可知，高強(qiáng)混凝土和鋼纖維混凝土的抗折強(qiáng)度較大，而相對來講，輕骨料混凝土的抗折強(qiáng)度相對則較小，具體原因及破壞情況見后面思考題混凝土抗壓強(qiáng)度數(shù)據(jù)強(qiáng)度(Mpa)460/46.0480/48.0420/42.0812/81.2C30普通混凝土C30鋼纖維混凝土C30輕骨料混凝土C60高強(qiáng)混凝土強(qiáng)度(Mpa)455/45.5480/48.0416/41.6804/80.4440/44.0492/49.2424/42.4770/77.0強(qiáng)度(Mpa)平均強(qiáng)度(Mpa)48.80042.00045.1679.533三點(diǎn)抗彎荷載位移曲線材料基本性質(zhì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告1.針對混凝土抗壓強(qiáng)度演示實(shí)驗(yàn)2)根據(jù)觀察到的實(shí)驗(yàn)破壞現(xiàn)象,分析原因。如序號為1的100mmX100mmX100mm的混凝土，實(shí)驗(yàn)機(jī)的壓板與試件承壓面緊密接觸，同時，一般情況下，實(shí)驗(yàn)機(jī)的壓板的彈性模量要大于試件的彈性模量。故在該狀態(tài)下，實(shí)驗(yàn)機(jī)的壓板與試件承壓面間產(chǎn)生了橫向摩擦阻力，實(shí)驗(yàn)機(jī)的壓板約束了試件承壓面及其毗鄰部分的部分橫向膨脹變形，從而抑制了試件的破壞，使得所獲得的強(qiáng)度值較高，且使試件破壞成如圖1所示的兩個頂角相接的截頭角錐體。而在序號為2的實(shí)驗(yàn)中，在二者的接觸面上放了一層變形能力較強(qiáng)的膠皮，則在試件受壓時，由于實(shí)驗(yàn)機(jī)的壓板與試件承壓面間的摩擦力較小，試樣可自由的進(jìn)行橫向膨脹變形，這樣就在試件的承壓面上產(chǎn)生了垂直于加載方向的拉應(yīng)力，從而降低了試件的測試強(qiáng)度并使之出現(xiàn)縱向裂縫而破壞，形如圖2.由于試驗(yàn)機(jī)的上下壓板的彈性模量比混凝土大5-15倍，而泊松比則不大于混凝土的兩倍。所以，在荷載作用下，壓板的橫向應(yīng)變小于混凝土的橫向應(yīng)變，從而在摩擦力的作用下對試件的橫向膨脹起約束作用，對混凝土試件的測試強(qiáng)度有提高作用。愈接近試樣的端面，這種約束作用就愈大。在距離端面大約的范圍以外，這種約束作用才消失。同時，也越大，這也是大試件測試強(qiáng)度較低的原因。材料基本性質(zhì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告壞特性混凝土的斷面情況。C30輕骨料混凝土C30普通混凝土C30鋼纖維混凝土C80高強(qiáng)混凝土高地抗彎性能，但是從荷載-位移曲線上我們可以看出，高強(qiáng)混凝土的破壞十分突然，在達(dá)到峰值之后急劇下降，而相對來說，雖然C30鋼纖維混凝土的抗彎強(qiáng)度比之高強(qiáng)混凝土要從斷面形狀上看，鋼纖維混凝土的斷面不平整，內(nèi)部細(xì)小鋼筋已經(jīng)被抽出，裂紋沿過渡區(qū)擴(kuò)展；而高強(qiáng)混凝土的斷面比較平整，裂紋穿過骨料擴(kuò)展，骨料已經(jīng)被破壞。因此在抗彎這方面，雖然高強(qiáng)混凝土的抗彎強(qiáng)度較高，但由于其脆性，在很多場合還是鋼纖維混凝土較為實(shí)用。而輕骨料混凝土(我們實(shí)驗(yàn)中用的是C30陶粒砼)相對來說質(zhì)輕，破壞也是脆性破壞，而且抗彎強(qiáng)度相對較低，從斷口形狀可以看出斷裂面較平整，骨料也已經(jīng)斷裂，然而它具有能和普通混凝土媲美的抗壓強(qiáng)度，因此在某些領(lǐng)域其質(zhì)輕的特性很受歡迎。八實(shí)驗(yàn)可能誤差及注意事項(xiàng)再測量。○2抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)時應(yīng)控制加載速率，當(dāng)加載速率較快時，材料變形的增長落后于載荷的○3抗壓和抗折強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)中，試件從養(yǎng)護(hù)地點(diǎn)取出之后應(yīng)盡快進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以免試件內(nèi)部的溫濕度發(fā)生顯著變化，一般而言，干燥的混凝土相對潮濕的混凝土具有較高的抗壓強(qiáng)度。這一方面可能是材料基本性質(zhì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告程中，混凝土試件的的水分子具有潤滑作用，使得混凝土中的組分之間易于滑動有關(guān)，同時，也可能是與混凝土在受壓的過程中，其中的水分發(fā)生遷移，產(chǎn)生內(nèi)部孔隙壓力所致。而在抗拉和抗折的實(shí)驗(yàn)中，干燥的混凝土比起潮濕的混凝土要顯示出較低的測試強(qiáng)度這是由于混凝土中水分的擴(kuò)散速率較低，因而在試件在干燥過程中，會產(chǎn)生濕度梯度，從而使得混凝土的表面受張力而產(chǎn)生微裂紋，該裂紋在受壓狀態(tài)下會愈合從而