弹性抗弯强度（共5篇）
弹性抗弯强度 篇1
型钢混凝土梁在受力过程中同样要经过弹性、开裂、弹塑性及破坏等工作阶段。理论分析和实验表明,在荷载作用初期,钢梁与混凝土是能够共同整体工作的,随着外荷载的增加,在钢梁翼缘与混凝土交接面上出现了相对滑移,这种相对滑移导致梁的承载力降低,刚度变小,变形加大[1,2],交接面滑移已经成为影响梁承载力的一个重要因素。如果不考虑交接面相对滑移效应,就不能真实反映型钢混凝土梁的受力情况。为此,利用弹性分析理论,建立一个考虑滑移效应影响的型钢混凝土梁弹性抗弯强度的计算公式。
完全交互作用的型钢混凝土梁截面弹性抗弯强度按照换算截面法和材料力学公式计算,可以得到钢梁开始屈服时截面抗弯强度的理论值M为:
M=fyW (1)
其中,W为按照换算截面法得到的截面抵抗矩;fy为钢梁的屈服强度。
由于滑移效应的存在,截面的实际弯矩要小于由式(1)给出的理论计算值。为了定量计算滑移引起截面弯矩的降低,引入两点假设:1)钢梁和混凝土交接面曲率相同;2)滑移应变引起截面的附加应力按线性分布。根据假设得到的计算模型如图1所示。
根据图1d)所示的模型,上交接面的相对滑移应变为ε1,则钢梁上翼缘顶部的附加应变εs1为:
其中,x为换算截面中和轴高度。按下式计算:
钢梁由于滑移引起的钢梁上翼缘的附加压力ΔNs1为:
其中,A1为钢梁受压部分面积。
由ΔNs1引起的附加弯矩ΔM1为:
下交接面的相对滑移应变为ε2,则钢梁下翼缘底部的附加应变εs2为:
钢梁由于滑移引起的钢梁下翼缘的附加压力ΔNs2为:
其中,A2为钢梁受拉部分面积。由ΔNs2引起的附加弯矩ΔM2为:
则由滑移引起的总附加弯矩ΔM为:
ΔM=ΔM1+ΔM2 (9)
由钢梁和混凝土交接面曲率相同,根据附加变形法,滑移效应引起的附加曲率Δϕ为:
其中,B为考虑滑移效应组合梁截面的折减刚度,
根据钢梁截面性质,可知:
因此组合梁实际弯矩Mp为:
Mp=M-ΔM=λM (13)
其中由滑移效应引起组合梁截面弹性弯矩减小的折减系数λ为:
其中,x按式(3)计算。
利用弹性理论分析方法建立了考虑滑移效应的型钢混凝土梁的弹性抗弯强度公式,提出了由滑移效应引起组合梁截面弹性弯矩减小的折减系数λ,由式(14)可以看出,滑移应变越大,截面刚度折减系数越大,组合梁截面屈服弯矩越小,交接面滑移已经成为影响梁承载力的一个重要因素。因此,对具体的型钢混凝土梁弹性抗弯强度的计算,应充分考虑滑移效应的影响。
参考文献
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增加约束对提高梁抗弯强度的探讨 篇2
随着我国经济建设迅猛发展, 起重机械在现代化建设中发挥着重要的作用。由于起重机的产品特性和历史原因, 长期以来人们只是从技术角度来衡量起重机的好坏而忽略了经济性。科学技术的快速发展, 推动了现代设计和制造能力的提高, 激烈的国际市场竞争和钢铁及能源价格的不断上涨, 使起重机日益向节能、经济的轻量化方向发展[1]。起重机主梁的重量占了整机重量的大部分, 如何减轻主梁自重, 不但可以节省原材料, 而且可以减轻机构的负荷等, 以降低整机造价。
在起重机械中经常遇到像桥式起重机的大梁这样的杆件, 作用于这些杆件上的外力垂直于杆件的轴线, 使原为直线的轴线变形为曲线, 以这样弯曲变形为主的杆件习惯上称为梁。经过对支座及载荷的简化, 其一端为固定铰支座, 而另一端为可动铰支座的梁简称简支梁, 起重机的大梁便可简化成简支梁, 它受集中载荷和均布载荷的作用。弯曲正应力是控制梁抗弯强度的主要因素。所以弯曲正应力的强度条件σmax=WMmax<[σ]往往是设计梁的主要依据。要提高梁的抗弯强度, 以提高梁的承载能力, 一方面可以合理安排梁的受力情况, 以降低梁的最大弯矩Mmax的数值;另一方面可以改变梁的抗弯截面系数W的数值[2,3,4]。课本上[5]介绍了合理安排梁的受力情况降低Mmax的数值 (如:铰支座尽量向中间集中;尽量让集中力靠近铰支座;变集中力为均布载荷) ;采用合理的截面形状以提高W的数值 (如:把矩形截面竖放;尽量把材料安排到离中性轴较远的地方) 。在实际工程中, 起重机主梁往往被设计成约束较弱的铰支, 而不是约束较强的固定端 (如房屋的梁) , 可见, 梁的约束对梁的抗弯强度有影响。基于此推论作者探讨了约束对梁的抗弯强度的影响。
本文通过梁分别在集中载荷和均布载荷作用下, 逐步增强梁的约束力度, 然后通过不同约束下抗弯强度的相互比较, 验证了加强约束可以提高梁的抗弯强度。在实际工程中, 增强约束力度来提高梁的抗弯强度, 不仅保证了设备的安全, 又可以采用较少的材料量, 充分利用材料的性能, 达到既安全又经济的要求。
1梁在不同约束情况下的弯曲强度理论分析
1.1集中载荷作用下的比较
1.1.1情况一:受固定铰支座和铰支座约束的梁, 如图1。 (如下:各方程为平衡方程和边界条件) 。
其中:FA为左边铰支座的支反力;FB为右边铰支座的支反力;L为梁的长度;P为集中力;
在中间取到最大弯矩值:, 所以。
1.1.2情况二:受铰支座和固定端约束的梁, 如图2。
在A端取到最大弯矩值:Mmax 2=316PL所以σmax 2=316WPL
梁中间弯矩值:。
1.1.3情况三:均受固定端约束的梁, 如图3。
在中间取到最大弯矩值:。
1.1.4通过以上比较, Mmax 1>Mmax 2>M2中>Mmax 3, 即σmax 1>σmax 2>σ2中>σmax 3, 可见随着梁约束力度的不断提高, 梁的最大弯矩Mmax不断降低, 梁所受的弯曲应力也降低了, 梁的抗弯强度也就提高了。因此通过加强梁的约束力度来提高梁的弯曲强度的措施, 在集中载荷作用下理论上是正确的。
1.2在均布载荷作用下的比较
1.2.1情况四:受固定铰支座和铰支座约束的梁, 如图4。
在中间取到最大弯矩值:。
1.2.2情况五:受铰支座和固定端约束的梁, 如图5。
在A端取到最大弯矩值:。
梁中间弯矩值:。
1.2.3情况六:均受固定端约束的梁, 如图6。
在两端取到最大弯矩值:;
梁中间弯矩值:。
1.2.4通过以上比较, Mmax 4=Mmax 5>Mmax 6;Mmax 4>M5中>M6中, 即σmax 4=σmax 5>σmax 6;σmax 4>σ5中>σ6中, 可见随着梁约束力度的不断提高, 梁的最大弯矩Mmax不断降低, 梁所受的弯曲应力也降低了, 梁的抗弯强度也就提高了。因此通过加强梁的约束力度来提高梁的弯曲强度的措施, 在均布载荷作用下理论上也是正确的。
2利用有限元仿真行进验证
为了验证以上理论推导, 利用有限元软件ANSYS对某型号电动单梁起重机的主梁进行了模拟计算。电动单梁的型号是:LD2T-5m, (采用500 mm×300 mm的H型钢为例, 见图7截面尺寸图)
2.1有限元模型的建立
本文采用beam188 3D弹性梁单元, 共201个节点, 200个单元。材料为Q345b, 弹性模量为206 GPa, 泊松比为0.3, 密度为7.8×103kg/m3。有限元模型及边界条件如图8。
各工况下的约束条件及载荷情况如表1所示。
2.2有限元算例计算
2.2.1按照以上情况分别进行了有限元计算, 应力结果如图9~图14。
2.2.2变形结果如图15~20。
2.3有限元计算结果
如表2, 比较可知σmax 1>σmax 2>σmax 3, σmax 4=σmax 5>σmax 6;σmax 4>σ5中>σ6中梁的最大变形量也相应减少, 所以有限元计算同理论计算的结果相同。即随着梁约束力度的不断提高, 梁的最大弯矩不断降低, 梁所受的弯曲应力降低, 梁的抗弯强度提高。因此通过加强梁的约束力度来提高梁的弯曲强度的措施, 在集中载荷和均布载荷作用下仿真计算也是正确的。
3结论
通过理论计算可以看出:在集中力和均布载荷作用下, 增加梁的约束自由度可以提高梁的抗弯能力;
经过有限元建模计算, 验证了理论计算结果的正确性;
在起重机大梁等简支结构的实际工程中, 可能会出现因为过约束而引起的各种问题。但是, 随着科学技术的发展, 工艺水平的提高, 结构设计的创新, 零部件制造精度的不断提高, 装配应力的影响越来越小等, 最后通过增加梁的约束自由度, 可以在不增加材料的前提下, 提高梁的抗弯能力的措施将得到应用。
摘要：受集中载荷和均布载荷作用的简支梁在起重机中应用非常广泛, 如桥式起重机的主梁。如何提高梁的抗弯强度, 降低梁的重量, 一直是设计者面临的问题, 提出在不增加梁尺寸的前提下, 通过改变梁的约束情况来提高梁的抗弯强度, 以提高梁的抗弯强度为研究对象, 以理论计算为手段, 比较了不同约束条件下集中载荷和均布载荷的抗弯强度, 然后通过有限元方法对某型号起重机主梁的抗弯强度进行了模拟验证, 通过仿真计算和理论计算结果的比较, 证实了增加梁的约束自由度可以提高梁的抗弯强度。
关键词：起重机主梁,约束,抗弯强度,有限元
参考文献
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弹性抗弯强度 篇3
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
Silagum加聚型硅橡胶(德国DMG公司),熟石膏(粉液比为100 g∶55 ml,安徽定远大江医疗用品有限责任公司),硬石膏(粉液比为100 g∶28 ml,上海医疗器械股份有限公司),超硬石膏(粉液比为100 g∶22 ml,贺利氏古莎齿科有限公司),BZ2208A静态应变测力仪、BZ8001 多功能实验台(秦皇岛市北戴河兰德科技有限责任公司),万能工具显微镜(上海光学仪器厂),强化戊二醛消毒剂、次氯酸钠复方消毒液、康威达牌消毒片(杭州西子卫生消毒药械有限公司),84 消毒液(安捷高科消毒制品有限公司)。
1.2 方法
1.2.1 实验模具的制作制作金属模具:分别制作高度15 mm×直径15 mm、高度15 mm×直径10mm、高度40 mm×直径10 mm的3 种类型圆柱体不锈钢模具各10 个,分别用于翻制测量表面硬度、压缩强度、抗弯强度石膏模型样本。
1.2.2 石膏模型的灌制与分组用硅橡胶分别制取含有10 个测量表面硬度、压缩强度、抗弯强度金属实验模具的印模块各5 个,每个印模块对应用2%戊二醛、0.5%次氯酸钠、0.5%84 消毒液、0.5%三氯异氰尿酸、蒸馏水(对照组)分别调和熟石膏、硬石膏、超硬石膏,各灌注10 个石膏模型,每类共灌注150 个石膏模型待用。要求在1 min内将石膏按规定粉液比调拌后灌入印模内,边灌边震荡,振动时间20 s,尽量排除气泡,每次灌注10 个石膏模型,均在室温中静置1 h后脱模。用砂纸打磨表面及边缘,要求石膏模型表面平滑、无气泡、无裂隙、无磨损。高度15 mm、直径15 mm的石膏模型用于测量表面硬度,高度15 mm、直径10 mm的石膏模型用于测量压缩强度,高度40 mm、直径10 mm的石膏模型用于测量抗弯强度。将灌注的每类150 个石膏模型分5 大组,分别为对照组、戊二醛组、次氯酸钠组、84 消毒液组、三氯异氰尿酸组,每组再根据石膏种类不同,分3 小组,分别为熟石膏组、硬石膏组、超硬石膏组,每小组10 个。
1.2.3 表面硬度测量将高度15 mm、直径15 mm的各组模型在空气中自然干燥24 h后,在多功能实验台上用直径为7.5 mm的不锈钢珠在一定压力作用下压入石膏模型表面,通过静态应变测力仪记录其数据,用万能工具显微镜测量石膏模型表面压痕直径,通过布氏硬度公式求出布氏硬度值,即为石膏模型的表面硬度。实验中环境温度为(23±1)℃,湿度为(50±10)%。
1.2.4 压缩强度测量将高度15 mm、直径10 mm的各组模型在空气中自然干燥24 h后,用多功能实验台测量各个模型的压缩强度,通过静态应变测力仪记录其数据。压缩强度的测量:加载面积为石膏模型的截面积,加力单位为牛顿,加力速度为2.0 mm/min,以模型完全断裂为标准,记录断裂点的应力数值。实验中环境温度为(23±1)℃,湿度为(50±10)%。
1.2.5 抗弯强度测量将高度40 mm、直径10 mm的各组模型在空气中自然干燥24 h后,用多功能实验台进行3 点弯曲实验,设定移动速度为1 mm/min,以石膏模型完全断裂为标准,通过静态应变测力仪记录断裂点的应力数值。通过抗弯强度公式求出抗弯强度值,即为石膏模型的抗弯强度。实验中环境温度为(23±1)℃,湿度为(50±10)%。
1.3 统计学方法
采用SPSS 11.0 统计软件进行数据分析,计量资料用均数±标准差(±s)表示,对表面硬度、压缩强度、抗弯强度测量值用单因素方差分析,P <0.05为差异有统计学意义。
2 结果
分别使用戊二醛、次氯酸钠、84 消毒液、三氯异氰尿酸调和消毒后的熟石膏、硬石膏、超硬石膏模型的表面硬度、压缩强度、抗弯强度与对照组之间差异无统计学意义(P >0.05),见表1~3。
3 讨论
石膏模型是由口腔印模翻制而成的阳模,常带有患者口腔内的多种病毒、细菌,有报道称1 ml唾液中含微生物105~1010个,其中50%为病原微生物[3],甚至包括对人体危害极大的乙型肝炎病毒、结核杆菌等,使石膏模型成为患者与医生之间、患者与技师之间交叉感染的潜在传播媒介[4]。郭映辉等[2]通过对口腔石膏模型细菌培养发现血链球菌、非发酵革兰氏阴性杆菌、微球菌、真菌等条件致病菌,模型带菌阳性率高达72%。所以对石膏模型进行消毒,防止交叉感染是口腔修复体制作过程中十分重要的步骤。
石膏模型的消毒方法较多,有消毒液浸泡[5,6]、喷雾[7]、微波加热[8,9]、紫外线照射[10]、消毒剂调和法[11,12]等,文献报导各种消毒方法各有优缺点,临床上如何选择最优化的石膏模型消毒方法尚无定论。消毒剂调和法是指使用消毒剂代替水对石膏粉进行调拌,从而达到消毒的目的,这种消毒法不需要附加的消毒步骤和辅助消毒设备、省时省力、操作简单。
本实验选用的2%戊二醛、0.5%次氯酸钠、0.5%84 消毒液、0.5%三氯异氰尿酸4 种消毒剂均为常用的消毒剂,而且4 种消毒剂价格低,来源广,易于获得,均属高效广谱消毒剂,杀菌作用较强:次氯酸钠可以有效杀灭石膏模型上的金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌[13],2%戊二醛和10% 84 消毒液调和消毒可完全杀灭超硬石膏模型印模内沾染的金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌[11],可达到理想的消毒效果。
硅橡胶是目前临床应用广泛、最理想的弹性体印模材料,广泛应用于冠、桥、嵌体等取模,有良好的流动性、可塑性、弹性、韧性和强度,其有印模清晰,精确性高的特点;加成型硅橡胶印模材料的尺寸稳定性和印模的精确度优于缩合型硅橡胶,可于取模后1周内灌注模型,还可多次灌注模型[14]。加成型硅橡胶用2%戊二醛、0.5%次氯酸钠、1%次氯酸钠、0.2%葡萄糖酸氯已定浸泡消毒后表现出很佳的表面质量和尺寸稳定性[15]。本实验采用加成型硅橡胶制取印模块,每个印模块含10 个孔隙,每个印模块对应用2%戊二醛、0.5%次氯酸钠、0.5% 84 消毒液、0.5%三氯异氰尿酸、蒸馏水分别调和熟石膏、硬石膏、超硬石膏,各灌注10 个石膏模型,既避免不同消毒剂之间的相互干扰,又大大提高工作效率。灌模均在取模后24 h内完成,硅橡胶本身的收缩在允许范围内。
石膏模型为制作各种修复体的工作模型,要求能准确反映口腔组织的解剖形态并且应具备一定的性能[16]。任何一种消毒方法,在对石膏模型进行有效消毒的同时,要保证石膏模型的物理机械性能不受影响,如:尺寸稳定性好、抗压强度大、表面硬度高、抗弯强度大、耐磨性高等。本实验选择衡量石膏模型性能的重要指标:表面硬度、压缩强度、抗弯强度进行研究。其中,表面硬度是指固体材料局部抵抗硬物压入其表面的能力,是衡量材料软硬程度的指标[16],如果石膏模型表面硬度不足则会导致义齿制作过程中模型发生磨损,影响修复体精密度,影响修复体与基牙的密合性,甚至造成修复失败;压缩强度是指材料承受压应力直到材料出现断裂过程中产生的最大应力值[16],如果石膏模型压缩强度不足则会导致模型发生破坏,尤其见于装盒、填胶的过程中;抗弯强度是指材料抵抗弯曲作用而不破坏的能力,如果石膏模型抗弯强度不足,会导致模型在脱模和修复体制作过程中因外力而发生折断[17]。对于消毒剂调和消毒后石膏模型表面硬度、压缩强度、抗弯强度有无变化,国内外报道较少。
本研究表明,2%戊二醛、0.5%次氯酸钠、0.5% 84消毒液、0.5%三氯异氰尿酸4 种消毒剂调和熟石膏、硬石膏和超硬石膏消毒后,与对照组差异无统计学意义(P >0.05),其表面硬度、压缩强度及抗弯强度均无明显影响。
弹性抗弯强度 篇4
1 混凝土的变形对梁抗弯性能的影响
混凝土的变形形式主要分为两类, 一类是混凝土的受力变形, 包括一次短期加荷的变形和荷载在长期作用下的变形;另一类是混凝土的体积变形, 主要是指混凝土由于收缩和温度变化产生的变形等。在混凝土构件的使用期间, 影响较大的是构件在长期荷载作用下所产生的徐变。所谓混凝土的徐变是指混凝土在长期不变荷载作用下, 其应变随时间增长的现象。对结构体系或者结构构件而言, 徐变既有其有利的一面, 也有其不利的一面。在有利方面比如, 徐变能够使结构的内力重分布, 减少应力集中现象和减少温度应力等。在不利的方面不如有:使混凝土构件的变形增大;在预应力混凝土构件中, 徐变会导致预应力损失;对于长细比较大的偏心受压构件, 徐变会使其偏心距增大, 从而降低了构件的承载能力等。
混凝土徐变产生的原因较为复杂, 一般认为主要是由于混凝土受力后水泥凝胶体的粘性流动要持续一个很长的时间以及微裂缝的持续延伸和发展。归结起来, 具体的原因还有混凝土组成成分及配合比、混凝土养护条件和使用环境、构件的体积和表面积之比、应力的大小等等。而影响混凝土徐变的因素主要有:加荷时混凝土的龄期愈早, 则徐变就愈大;持续作用的应力越大, 徐变也越大;水灰比越大, 水泥用量多, 则徐变也越大;使用高质量的水泥以及强度和弹性模量高、级配好的骨料, 则徐变较小;混凝土工作环境的相对湿度低则徐变大, 在高温干燥环境下徐变将显著增大。而在荷载长期作用下, 梁受压区混凝土的徐变会使梁挠度增大。
钢筋混凝土梁的抗弯刚度是随着荷载的增加而不断降低的, 并不是始终不变的一个常数。梁在使用阶段的刚度变化可以分为短期刚度和长期刚度两类。在很多的钢筋混凝土设计的教材上均有关于受弯构件的短期刚度的计算公式[2,17], 这里不再重复。而相关的试验表明, 在长期的荷载作用下, 钢筋混凝土梁的挠度随时间而增大, 即刚度随时间而降低。刚度降低的主要原因是因为受压区混凝土的徐变, 徐变使混凝土的压应变随时间而增大, 曲率也增大。此外, 混凝土的收缩、粘结滑移徐变等也会使曲率增大, 因此, 构件的刚度随着时间的增长而下降。
由于混凝土构件是暴露在空气中使用的, 这将会引起混凝土的体积变形。其中最常见的是混凝土的收缩变形, 混凝土的收缩是指混凝土在空气中结硬时体积减小的现象。混凝土产生收缩现象的主要原因是混凝土在硬化过程中由于发生化学反应而产生的凝缩和混凝土内部的自由水分蒸发而产生的干缩。混凝土的收缩对钢筋混凝土构件将产生不利的影响。例如, 在混凝土构件受到约束时, 混凝土的收缩会使混凝土中产生拉应力。在构件使用前就可能会因为混凝土收缩应力过大而产生裂缝。同时, 在预应力混凝土结构中, 混凝土的收缩同样会引起预应力的损失。
所以, 不管是混凝土的受力变形还是体积变形, 都会在不同程度上影响钢筋混凝土结构的受力和使用性能, 在实际工程中, 必须引起足够的重视。在了解了影响混凝土变形的因素之后, 我们就应该采取相应的措施, 来减少变形。比如可以通过改善原材料的性质及构件使用的环境来减少变形。对于混凝土的收缩, 可以加强混凝土的早期养护、减少水灰比、减少水泥用量、加强振捣等有效措施来解决。
2 梁中钢筋在使用期间对梁抗弯强度的影响分析
钢筋混凝土构件通常是带裂缝工作的, 构件中裂缝的出现是不可避免的, 因为混凝土的抗拉强度很低, 在不大的拉应力作用下就可能会产生裂缝。然而水气或者有害气体就会通过裂缝作用于钢筋, 或由于保护层混凝土的碳化, 使钢筋表面保护膜遭到破坏, 均会使钢筋生锈。钢筋生锈是一个膨胀过程, 形成锈蚀的生成物, 其体积可比钢筋被锈蚀的体积大2~3倍, 这种效应可在钢筋周围的混凝土中产生相当大的拉应力, 引起沿钢筋的纵向裂缝。对于钢筋锈蚀的危害程度, 沿钢筋的纵向裂缝要比横向裂缝严重得多, 所以应引起足够的重视。国内外有很多研究钢筋锈蚀对梁的影响的相关文献, 对梁的锈蚀问题进行了比较深入的研究。
材料的耐久性是指暴露在使用环境中的材料, 抵抗各种物理和化学作用的能力。钢筋混凝土结构具有较好的耐久性, 只要能保证对混凝土结构的正常设计、正常施工和正常维护, 其寿命可高达百年。但是, 由于混凝土表面暴露在大气中, 特别是长期受到外界温度、湿度等不良气候环境的反复影响, 以及可能长期受到有害物质的侵蚀, 从而使混凝土结构随着时间的增长而出现混凝土碳化、开裂和钢筋锈蚀等现象, 进而使材料的耐久性降低。因此, 对于混凝土结构, 在进行承载能力极限状态和正常使用极限状态设计计算的同时, 还应该根据结构所处的环境类别、结构的重要性和使用年限进行耐久性的设计。
3 结论
受弯构件在使用过程中, 由于受到荷载的长期作用的影响, 混凝土的徐变和钢筋的锈蚀都将在很大程度上影响梁的抗弯承载力。随着时间的增加, 构件的抗弯强度降低, 因此, 在实际工程中, 我们必须引起足够的重视。除了设计时要考虑正常使用极限状态验算以外, 在使用期间要注意构件的使用环境, 采取相应的维护措施。在钢筋混凝土结构构件的耐久性方面, 虽然现已有较多的加固和维护措施。但是这些措施施工比较复杂、增加了结构的造价。我们应该从增强结构的耐久性本身出发, 来增加结构的使用寿命。
参考文献
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弹性抗弯强度 篇5
1 水泥混凝土所用到的细集材料
首先, 要知道水泥混凝土的分类, 而其主要分为两种:普通水泥混凝土和沥青混凝土, 普通水泥混凝土是由一定比例的水泥, 沙子, 粗石子, 细石子, 经过搅拌混合而成的, 但是, 在对其进行搅拌和混合的时候, 有些会需某种物质的催化, 例如:可能需要配有外加剂, 如:强悍剂, 缓凝剂等等;而沥青水泥混凝土则是由一定比例的沥青、碎石以及矿粉经搅拌混合而制成的, 就本人的实际经验而言, 普通水泥混凝土的用量稍微大于水泥混凝土, 普通水泥混凝土大量用于在桥梁和道路的工程之上, 但是, 普通水泥混凝土的价格优惠, 且市场上出售的商家也比较的多, 因此, 用起来比较的实惠和方便。
2 水泥混凝土的优缺点
2.1 普通水泥混凝土的优点
2.1.1 刚度大, 能承受一些较大的重量
混凝土路面弹性的模量在30-50Mpa之间, 所以, 它很适用于在稳定的基层上的大交通量的高速公路、国道、省道、机场以及广阔的道路上进行使用, 水泥混凝土也能够直接的使用在一些土基承载力较小的轻交通量的乡村道路之上。
2.1.2 耐久性, 耐高温强
水泥道路需要比较强的耐久性和抗水性的材料, 所以, 水泥混凝土路面的耐水性比较的好, 能够比较好的防止在洪水淹没的条件下, 其不会受到根本上的破坏, 同时, 在大雨量的条件之下, 水泥混凝土道路也能够照常的使用。
2.1.3 抗拉弯性高, 疲劳值较低
水泥混凝土的弯拉强度大于535Mpa, 抗压强度大于35Mpa, 就这两种较高的性能就决定了水泥混凝土的使用寿命比较的长, 经过科学家的分析和种种试验成果的表示, 水泥混凝土能够达到500-800万次弯曲疲劳循环。
2.1.4 水泥混凝土的平整度衰减慢
在路面上只要施工的时候能够准确的把握好路面的平整度, 其基层的抗冲刷性就会相对的较高, 那么, 它的平整度损坏的速度将会变得很慢, 水泥混凝土平整度的保持年限会比一些用其他材料做成的柔韧性的路面要长得多。
2.1.5 水泥混凝土更具有保护环境的作用
当雨量较大的时候, 经过水泥混凝土路面的水量, 流入两侧的土壤时就不会受到污染, 同时, 在水泥混凝土路面之中使用粉煤灰, 也能够起到良好的保护环境的作用。
2.1.6 耐腐蚀性强
水泥混凝土对于许多化学物质是不受干扰的, 比如:混凝土对油类, 盐碱类等其他物质会相对的不敏感。
2.2 普通水泥混凝土的缺点
2.2.1 平整度的舒适性比较低
水泥混凝土的模板两比较高, 干湿的时候变形比较的大, 接缝多, 而且比较容易遭到破坏, 同时, 水泥混凝土路面的减振效果差, 能够产生很大的噪音, 这些就会影响整个路面的舒适性。
2.2.2 版本性强
在用于大交通量, 承载多数量车的路面上, 它对基层的冲刷性比较大, 有可能会在接缝部位出现错台和啃边, 进而让车出现较大的颠簸。
2.2.3 刚性大
对于一些在基层和路基大变形和不均匀沉降的软基, 山区填挖方交界处等地方, 水泥混凝土就不能使用在这些地方, 这些地方的沉降量太大, 水泥混凝土不能够满足在这些方面所需要的条件。
3 水泥混凝土在细集材料上的比例
水泥混凝土是由水泥、水、粗集料、细集料和一些外加剂所组成, 水泥和水在其中起到的作用是润滑和胶接, 粗集料和细集料在其中起到的作用是形成骨架和填充骨架空隙, 外加剂在其中起到的作用是改善水泥混凝土的工作性和其他性。所以, 在配置水泥混凝土时, 需要注意细集材料的相对比例。影响混凝土和易性的主要因素有浆体材料的稠度和数量、砂率、环境条件 (如温度、湿度等) 、放置时间、胶凝材料与外加剂的适应性等。然后按不同的比例组合集料, 利用计算机应用程序, 绘制不同比例情况下的混合级配曲线, 选择级配曲线最圆滑, 接近目标级配曲线中值的集料比例为集料的最佳合成级配。此时的集料混合料空隙率最小, 总表面积最小, 填充骨隙、包裹骨料表面所用的胶凝材料最少, 配制出的混凝土的和易性最好。细集料;主要在混凝土中填充作用, 砂率大会影响强度, 但包裹性较好;砂率小强度高, 包裹性较差。粗集料;主要在混凝土中骨架作用, 各个指标都在影响混凝土质量, 强度和流动性极为明显。就对于细骨料而言, 它是混凝土的主要组成部分, 其性质的好坏将直接影响到新拌混凝土和硬化后混凝土的性能, 如和易性、强度、耐久性等。
4 结论
较好的经济水平创造一个强大的国家, 一个强大的国家体现着在一些科技方面的大力发展, 并作出一些新型的材料。总而言之, 混凝土对于现在的社会来说是重中之重, 是社会前进的发动机, 是指引社会前进的明确方向。但是, 由于本人的知识水平有限, 因此, 本文如有不到之处, 还望不吝指正。
参考文献
[1]王瑜玲, 李洪涛.讨论了细骨料对混凝土和易性的影响.2010-11-30.
[2]范玉晶.讨论了细骨料种类对C30混凝土性能的影响.2013 (44) .