抗压试验（精选9篇）
抗压试验 篇1
0前言
生态密肋复合墙体 (以下简称密肋复合墙体) 是一种轻质、高强、节能、抗压的建筑结构新体系, 尤其是填充秸秆泥坯砌块的密肋复合墙体, 不仅具有生态、减震、生土材料因地制宜、节能环保等优良特点, 而且实现了结构安全性、适宜性的统一。该结构体系的开发, 紧密结合我国墙体材料的革新与建筑节能的需要, 突出结构的安全性、合理性、经济性, 适合我国及我省新型村镇住宅建设。
对严寒地区20个有代表性的村庄进行了实地调研, 发现大多数农村住宅的围护结构比较单薄、热工性能较差、热损失较严重等问题, 针对问题研究可以改进的技术措施。研究了如何采用低成本、可再生能源的供热方式达到舒适热环境的关键技术。生态密肋复合墙体能做到在造价提高不大的情况下, 大大改善严寒地区农宅冬季室内热环境, 满足了人们对居住舒适度的需求, 使农村住宅建筑达到节能、宜居、环保的要求。
1 现砌加强肋墙体制作
用生土作为墙体材料的秸秆泥坯砖, 具有自然、健康、环保和经济等特性。生土取自村镇周围的天然土堆, 是对自然资源的合理使用, 并且生土砖用后可打碎放回土地, 循环使用, 增加肥力。在生土中加入适量的掺和料可以明显提高土坯的性能, 文献[1]的研究结果表明, 在生土坯中加入适量秸秆, 除可提高材料的力学性能, 可减少墙体干裂, 如图1所示。
2 试验设计
本试验研究共制作了4榀现砌加强肋复合墙体试件, 模型缩尺比例为1/2。试件的外形尺寸均为1.4m×1.44m×0.1m。复合墙体模型的编号、尺寸及配筋分别见表1及图2, 其中MLQT-1和MLQT-2试件用作抗压性能试验, MLQT-3、MLQT-4用作抗震性能试验。
3 试验方案
3.1 加载装置及仪器
3.1.1 竖向荷载试验加载装置及仪器
竖向荷载作用加载装置采用分离式油压千斤顶, 型号为QF50T-20b, 额定加载值为50t。为使施加的竖向荷载能较均匀的传给试件, 在试件顶部放置一抗弯刚度较大的钢梁, 自重为0.75k N。所采用的加载装置如图3所示。
3.1.2 低周反复荷载加载装置及仪器
(1) 位移测定装置:B-50机电百分表, 量程为±100mm, 精度0.01mm;YHD-300位移传感器, 量程为±300mm, 精度0.01mm。
(2) 数据采集系统:DH3816静态应变测试系统和TDS-602数据采集系统。
(3) MTS结构试验系统:661.22D-01型作动器, 推力:365k N;拉力:240k N;行程:500mm (±250mm) 。
低周反复荷载加载示意图如图4所示。
3.2 加载方案
(1) 竖向荷载加载方案
为保证墙体为均匀受压, 并使加载装置与加载梁及试件之间缝隙挤紧, 所以, 在正式加载之前先进行预加载, 观测在墙体前后及左右两边相对应位置布置的钢筋应变片的应变值的大小, 则需调整加载设备及分配梁位置, 直至对应位置两应变值大小比较接近为止。加载程序:1~6级荷载以30k N作为控制荷载逐级施加, 从7级开始以20k N作为每级控制荷载逐级施加, 直至试件破坏。
(2) 低周反复荷载试验加载方案
竖向加载:按试件设计轴压比0.78计算竖向荷载值为110k N, 将其通过千斤顶加在分配梁上, 荷载主要分预载-卸载-正式加载。预载为20k N, 持续时间为2min, 然后卸载, 接着正式加载, 开始加水平荷载, 同时保持竖向荷载不变。
水平加载:水平荷载通过反力墙, 借助液压作动器对墙体顶部施加。30k N以前采用力控制, 每级加载5k N, 30 k N以后的水平荷载采用位移控制, 第一次位移为30mm, 每级加载10mm, 直到墙体破坏。在水平位移为30mm, 40mm时, 每级循环1次;水平位移为50mm时, 每级循环2次;在水平位移为40mm之前速率为0.2m/s;当水平位移为40~60mm时, 加载速率为0.4m/s;此后直到试件破坏时加载速率为0.5m/s。
4 试验结果及分析
4.1 试件破坏过程描述
各试件的破坏过程基本上都经历了弹性、弹塑性和破坏三个阶段, 从加荷开始到最终破坏基本具有相似的受力特性及破坏特征。
(1) 弹性阶段:随荷载的增大, 填充块材中出现少量竖向微裂缝。当竖向荷载分别达到150k N (MLQT-1) 、100 k N (MLQT-2) 时, 砌块中裂缝开始增多, 肋梁中也出现了竖向裂缝, 此时荷载可作为开裂荷载。
(2) 弹塑性阶段:当荷载超过开裂荷载后, 原有裂缝不断向上与向下延伸形成较大的裂缝, 一些裂缝甚至穿过肋梁。秸杆泥坯在加载后期沿砌块与边框柱交接处出现竖向通缝, 砌块中陆续出现小块表皮脱落, 裂缝变宽。砌块砌体表皮脱落情况严重, 但砌体与边框柱间的裂缝较少, 边框柱钢筋亦未见屈服。
(3) 破坏阶段:当荷载接近破坏荷载时, 两侧边框柱开始出现较大的裂缝, 柱顶和柱底混凝土剥落严重直至钢筋暴露, 最后钢筋压屈, 边框柱混凝土被压碎, 墙体脆性破坏特征明显。MLQT-1破坏荷载为400k N, MLQT-2破坏荷载为360k N, 如图5所示。
4.2 侧向位移
图6为MLQT-1和MLQT-2试件荷载-侧向位移曲线图, 由图6可以看出, MLQT-1右侧边框柱与二层肋梁相交处平面外水平位移较大, 该处也是肋柱压曲破坏处, 整片墙体在二层肋梁高度处平面外侧移均较大。由于材料的不均匀和尺寸偏差, 加载时不能严格做到轴心受压。MLQT-2中, 由于泥坯块材刚度较小, 顶梁中部竖向位移较大, 此外, 一、二层肋梁外平面外水平位移较大, 墙体也存在纵向弯曲情况, 加之底梁浇注不密实, MLQT-2倾斜弯曲幅度较大。
4.3 边框柱钢筋应变特征
图7为MLQT-1和MLQT-2边框柱钢筋应变随竖向荷载变化的曲线, 由图看出, 边框柱钢筋在竖向均布荷载作用下, 整体大致呈受压状态, 其应变在加荷初期基本随荷载增加呈线性变化, 但应变明显不对称, 表明试件整体处于偏心受压状态, MLQT-1右侧边框柱二层钢筋在加载后期出现压应变随荷载的增大而下降甚至出现受拉的现象, 表明墙体在靠中部附近产生了平面外纵向弯曲, 直至右侧边框柱二层处钢筋受压屈服, 混凝土压碎, 导致墙体破坏。而MLQT-2边框柱在加载后期由于产生了较大的平面外弯曲, 使得个别钢筋应变随荷载的增大有明显的非线性增大, 最终达到屈服, 试件破坏, 而一些钢筋应变仍未屈服, 可推测, 若能控制墙体产生较小的平面外弯曲, 墙体的受压承载力还会有一定程度的增大。
4.4 边肋梁钢筋应变特征
图8为MLQT-1和MLQT-2肋梁钢筋应变随竖向荷载变化的曲线。由图看出, 肋梁的钢筋应变均为拉应变, 表明在竖向荷载作用下墙体中的肋梁均处于全截面受拉状态。同时, 在墙体的弹性阶段, 砌块出现少量细微裂缝, 肋梁未出现裂缝, 墙体的竖向和横向位移均很小, 表现出肋梁拉应变很小, 肋梁作用甚微;在墙体的弹塑性阶段, 横向位移不断增大, 肋梁中拉力随之加大, 当肋梁出现与肋梁轴线相垂直的竖向裂缝时, 肋梁钢筋应变出现突增。随后, 随荷载的增大, 肋梁钢筋应变增加速度明显加快。当墙体达到破坏荷载时, 肋梁钢筋应变虽未达到其屈服应变, 但表明肋梁在竖向荷载作用下能良好的参与工作并发挥作用。
4.5 边框柱承担的轴力
4.5.1 基本假定
(1) 柱中混凝土和钢筋始终保持变形协调, 即各柱中不同截面处钢筋应变的实测值为同位置处混凝土的应变值, 并由此计算各柱中应变平均值。
(2) 截面应变保持平面。
(3) 不考虑混凝土的抗拉强度。
(4) 混凝土应力-应变关系按GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》中6-2-1给出的混凝土正截面承载力计算时轴心受压的应力-应变曲线方程确定, 即式 (1) 。
式中, σc—混凝土压应变为εc时的混凝土压应力;
εc—混凝土压应变, 取测点处的钢筋应变值;
fc—混凝土单轴抗压强度值, 取实测值;
ε0—与fc相应的混凝土压应变。
(5) 各柱截面中混凝土应力为均匀分布。
4.5.2 边框柱承担的轴力
边框柱承担的轴力可按下式计算:
式中, Nc—边框柱承担的轴力;
σs′—边框柱纵筋应力, 取σs′=Esεs′;
εs′—边框柱纵筋应变, 取试验实测值;
Es—边框柱钢筋弹性模量, 取Es=2.1×10-5N/mm;
As′—边框柱中纵筋面积;
σc—边框柱混凝土压应力, 按式 (1) 及 (2) 计算;
Ac—边框柱截面面积。
根据墙体MLQT-1和MLQT-2边框柱纵筋应变测试值, 按上述计算方法可计算出按肋梁位置区分的一层和二层边框柱截面承担的轴力承载力。因此, 计算此类墙体的轴心受压承载力时, 可忽略填充砌块的贡献, 仅按边框柱的受压承载力计算。
5 结语
在竖向均布荷载作用下, 现砌加强肋复合墙体的受压破坏基本按照“砌块开裂→肋梁开裂→柱开裂→砌块与肋格及边框柱交界面开裂→边框柱钢筋屈服→边框柱混凝土压碎”的顺序进行, 墙体的受压破坏主要由边框柱达到其材料强度而引起, 复合墙体的轴心受压破坏模式为材料破坏。
填充秸秆泥坯砖的现砌加强肋复合墙体由于施工中难以做到秸秆泥坯砖与混凝土边框格的良好连接, 使墙体整体性较差, 尽管有较好的耗能性能, 但在水平荷载作用下墙体的承载力、刚度较低, 对于多层村镇住宅, 从抗震安全性考虑不宜采用。
参考文献
[1]肖力光, 李会生, 张奇志.秸秆纤维水泥基复合材料性能的研究[J].吉林建筑工程学院学报, 2005, 22 (1) :1-6.
白领抗压，妙计几多？ 篇2
Stephanie: Ah, what a day! I don’t know how you do it, Rod.
Rod: Do what?
Stephanie: ①Keep such a level head all the time. Don’t you ever feel like you are going to 1)crack under all the pressure?
Rod: Trust me, ②when I was in your shoes, I had my fair share of meltdowns. But after a while you learn, unless you have some sort of release outside of the office, you’re never going to make it. When you walk out those doors, you have to switch off work.
Stephanie: ③Easier said than done. I’ve got reports to file, client meetings, and speeches to give. It’s all buzzing around in my brain.
John: No, he’s right, Steph. If you keep thinking about all the work stuff, ④you are writing yourself a one-way ticket to the funny farm. You’ve got to get yourself a hobby, or something to relax your mind.
Stephanie: What do you do? I’m not sure I have the time or energy for anything once I get home at the end of
the day.
Rod: ⑤That’s the oldest excuse in the book. Everyone can make time if they really want something. Even if it’s one hour of reading before you go to sleep each night.
John: For me, it’s hitting the gym. The workout lets all the stress out and I am guaranteed to sleep like a rock afterwards.
Rod: My wife got me into yoga. I was so reluctant to do it; I thought it was only for girls, but I’ll tell you what, some of those positions are 2)mighty difficult to pull off. It’s so
3)cleansing, though. You should join us if you are keen.
Stephanie: I’ll definitely keep it in mind. But I might start out with something I can manage within my own home. Looks like it’s time to bust out the knitting needles.
John: ⑥Each to their own.
史蒂芬妮:啊,漫长的一天!我都不知道你是怎么做到的,罗德。
罗德:做到什么?
史蒂芬妮:一直保持头脑清醒啊。你从来没觉得压力快把你逼疯了吗?
罗德:相信我,当我还在你这个阶段的时候,也几近崩溃。但是过一段时间你会发觉,除非你在办公之余找些释缓压力的方法,要不你永远不可能应付得来。当你走出这几扇门,你就必须把工作放下。
史蒂芬妮:说起来容易做起来难。我还要递交报告、与客户开会,还要作演讲。这些全在我脑子里嗡嗡地响个
不停。
约翰:不,他是对的,史蒂芬。如果你一直想着工作的事情,无异于把自己送入精神病院。你得给自己找个兴趣爱好,或者别的什么能让你放松头脑的
东西。
史蒂芬妮:那你们通常会做些什么?我都不确定我下班回家之后还有没有时间和精力来做这些事。
罗德:这借口都老掉牙了。如果真的想,任何人都能挤出时间来。就算只是每天晚上入睡前读一个小时书也好啊。
约翰:我会去健身房运动。运动能释放所有的压力,而且能保证我运动过后会睡得跟石头一样沉。
罗德:我妻子让我去做瑜珈。我一开始很不情愿,觉得那是女孩做的运动,你知道吗,瑜珈的某些姿势真的很有难度。但它的确能使你的身体顺畅起来。如果你愿意,你可以跟我们一起练。
史蒂芬妮:我会牢记你的建议。不过我想还是先从一些在我的房间里就能做的运动着手。看来是时候重新拾回针线活儿啦。
约翰:每个人都有自己的选择。
Smart Sentences
① Keep such a level head all the time. 一直保持头脑清醒啊。
level head: remain calm and sensible even in a difficult situation(头脑冷静)。例如:
My supervisor is known for keeping a level head in crisis.
我的上司在危急关头保持头脑清醒是出了名的。
② When I was in your shoes, I had my fair share of meltdowns. 当我还在你这个阶段的时候,也几近崩溃。
in sb.’s shoes: in another’s situation(处于某人的位置)。例如:
I don’t want to be in his shoes.
我可不愿意身陷他的处境。
③ Easier said than done. 说起来容易做起来难。
Easier said than done. = It’s easier said than done.
easier said than done: actually doing sth. is more difficult than how it sounds(说起来容易做起来难)。例如:
—Dad, let’s take a cycling trip to the beach tomorrow.
爸,我们明天骑车去海边吧。
—You don’t know the road. It’s easier said than done.
你不了解路况,这事说起来容易做起来难。
④ You are writing yourself a one-way ticket to the funny farm. (你)无异于把自己送入精神病院。
a one-way ticket to somewhere: a course of action that will certainly lead to a situation(行动或某种行为方式会导致某种结果)。例如:
Smoking is a one-way ticket to doom.
抽烟必将带来厄运。
funny farm: mental institute(精神病院)。例如:
Mrs. Gordon finally ended up in the funny farm after her husband repeatedly cheated on her.
多次被丈夫背叛后,戈登夫人最终进了精神病院。
⑤ That’s the oldest excuse in the book. 这借口都老掉牙了。
the oldest excuse in the book: the most commonly used excuse(最常见的借口)。例如:
You got a flat tire? Come on, that’s the oldest excuse in the book for being late. Think of something creative.
你的车胎瘪了?得了吧,这是老掉牙的迟到借口了,来点新鲜的。
⑥ Each to their own. 每个人都有自己的选择。
each to his/their own: everyone has the right to his/her choice, used to express respect/recognition/tolerance for others’ choices, especially the unusual ones(每人都有权选择,用以表达对他人选择——特别是不太常见的选择——的尊重/接受/容忍)。例如:
—I want to decline the promotion and ask for a transfer to the Shipping Department. Does it sound ridiculous to you?
我想推掉这次晋升,要求调到运输部门。你觉得这很怪异吗?
—No! Each to their own.
透水混凝土抗压强度试验研究 篇3
关键词：透水混凝土,抗压强度,浆体强度
0 引言
透水混凝土具有天然地表的可渗透性, 能够改善城市与自然环境之间的生态平衡, 包括减轻热岛效应、减少城市内涝等优点, 是绿色城市发展的明智选择。透水混凝土在我国的应用现状并不理想, 但在一些发达国家的应用已较为普遍, 这种材料应兼备工程要求的抗压强度与可观的透水能力, 但二者有一定程度上的相互制约:抗压强度的提升一般需要增加混凝土的单位密实度, 孔隙率必然减少, 随之排水性能减弱。试验研究中, 当透水混凝土的目标孔隙率得到满足, 决定其工程应用能力的首要参数为抗压强度, 优化该情况下的抗压强度将使得透水混凝土的工程应用更为广泛。
笔者以试验为基础, 从水灰比和胶骨比入手, 兼顾粉煤灰、矿渣微粉和硅灰三种常用的矿物掺合料对浆体强度的影响, 分析了透水混凝土制备过程中由于材料配比改变导致的抗压强度变化, 总结规律, 以备工程应用。
1 研究思路
在实际工程应用中, 透水混凝土的施工会受到诸多因素限制, 试验模仿施工条件, 试件制备方法尽量贴近常用的施工方法, 预设目标孔隙率, 通过改变水灰比和胶骨比, 分析相应抗压强度的变化规律。
连锁状态是透水混凝土混合料阶段的理想聚积状态, 该状态多为点式接触, 接触点的抗压强度极限将决定材料整体的抗压性能, 而作为接触媒介的胶结材料在很大程度上限制了透水混凝土的最大极限强度。矿物掺合料是一类能够较好提高透水混凝土性能的胶结材料。笔者选取此类工程上最为常用的粉煤灰、矿渣微粉和硅灰进行试验, 通过改变掺合料的配比, 发现胶结材料的最佳单一掺量, 间接提高透水混凝土强度。
总体上讲, 研究以工程施工的实际状况为参照, 通过试验分析各类配比变化对抗压强度的影响规律, 由此优化一定工程限制条件下的透水混凝土抗压强度。
2 试验方案
2.1 试验原材料
原材料主要包括水泥、骨料、矿物掺合料、外加剂和试验用水。水泥选用42.5R普通硅酸盐水泥;粗骨料为5-10mm单粒径级配碎石, 堆积密度每立方米1513kg, 孔隙率45.1%, 细骨料为标准砂;矿物掺合料包括粉煤灰、矿渣微粉和硅灰;选用聚羧酸类高效减水剂, 试验用水为徐州市新城区生活自来水。
2.2 试验设计
研究设定两个方向, 包括整体抗压强度试验和浆体抗压强度试验。在整体抗压强度试验中, 首先设定目标孔隙率, 实际孔隙率的变化应控制在误差5%的范围以内, 试件是长宽高均为100mm的立方体, 采用浆体裹石法投料, 强制搅拌, 3MPa静压90S成型, 24h拆模, 标准养护达到预设日期后通过液压式压力机进行加压试验;在浆体抗压强度试验中, 选用粉煤灰、矿渣微粉和硅灰三种矿物掺合料, 设置无掺合料的水泥砂浆作为对照组, 试件尺寸为40mm×40mm×160mm, 标准养护, 压力机加压破坏。两者具体方案如下。
2.2.1 水灰比和胶骨比对抗压强度的影响
在水灰比试验中, 设置目标孔隙率为21%, 胶骨比为1∶4, 砂率5%, 最低水灰比为0.26, 以0.02为一个单位量级递增, 共五级, 每级三个试件, 每个试件的孔隙率测定两次, 测量结果取平均值。
在胶骨比试验中, 目标孔隙率与水灰比试验相同, 设定水灰比为0.3, 砂率5%, 胶骨从1∶6变化到1∶3, 共四级。试件成型及试验结果的分析方法与水灰比试验相同。
2.2.2 单一矿物掺合料对浆体抗压强度的影响
胶结材料浆体抗压强度是透水混凝土整体抗压强度的重要限制点, 研究浆体掺合料对强度的影响有利于更好提高透水混凝土的抗压强度。试验设四组, 分别为对照组、粉煤灰组、矿渣微粉组和硅灰组, 对照组的矿物掺合料掺量为零, 其余三组中, 每组设置五级掺量, 每级两个试件, 初始掺量分别为18%、20%和2%, 单次掺量增加2%, 相应减少的是同等水泥砂浆用量。
3 数据分析
3.1 水灰比和胶骨比试验分析
①水灰比试验:水灰比变化对抗压强度的影响如图1, 由图可知, 随着水灰比的增加, 透水混凝土7d抗压强度与28d抗压强度均呈现先增强后减弱的趋势, 最佳水灰比为0.3, 此时的7d抗压强度为13.01MPa, 28d抗压强度为15.47MPa, 孔隙率偏差较小, 仅低于目标孔隙率0.2%。
②胶骨比试验:图2显示出胶骨比变化对抗压强度的影响, 当胶骨比由1∶6改变为1∶5, 抗压强度增量最大, 28d抗压强度由13.33MPa增加到17.94MPa, 净增量达35%, 实际孔隙率为22.1%;而当胶骨比继续增加, 实际孔隙率虽然在目标孔隙率的误差范围内, 但强度增量减小, 此外, 胶结材料的长期稳定性低于骨料, 胶骨比不宜过大, 因此选定最佳胶骨比为1∶5。
3.2 矿物掺合料试验分析
基准组的7d抗压强度为40.4MPa, 28d抗压强度为51.7MPa。
①不同掺量粉煤灰对浆体强度的影响:如图3, 随着掺量的增加, 7d抗压强度呈下降趋势, 因此粉煤灰对水泥砂浆早期抗压强度有减弱效果, 28d抗压强度变化与之不同, 但整体上先增加后降低, 最佳掺量为20%。
②不同掺量矿渣微粉对浆体强度的影响:矿渣微粉掺量的改变对浆体的7d抗压强度与28d抗压强度影响不同步, 如图4, 当掺量为22%时7d抗压强度首先达到峰值, 而28d抗压强度峰值的出现延后一个区间, 相应的抗压强度为52.6MPa, 高于基准组对应值, 因此最佳矿渣微粉掺量为24%。
③不同掺量硅灰对浆体强度的影响:由数据可知, 硅灰对水泥砂浆的抗压强度有增强作用, 28d抗压强度在掺量为6%时达到峰值, 该掺量较上一量级强度增长最快, 增长率为19.2%, 结合材料的价格因素, 选定最佳掺量为6%。
对比基准组可得, 粉煤灰和矿渣微粉从不同程度上均减弱了水泥砂浆的抗压强度, 而硅灰弥补了这一趋势。单一矿物掺合料对砂浆强度的影响分析能够更直观地显示出不同掺合料的作用效果, 为复合掺合料试验奠定了基础。
4 结论
①通过改善透水混凝土制备过程中的相关配比可以增加同等孔隙率要求下的抗压强度, 从而提升其工程应用性能。
②透水混凝土制备过程中, 当水灰比为0.3, 胶骨比为1:5, 此时的抗压强度最佳, 并且该配比能够满足21%的孔隙率。
③透水混凝土胶结材料浆体制备过程中, 矿物掺合料最佳单一掺量分别为:粉煤灰20%、矿渣微粉24%、硅灰6%。
④粉煤灰和矿渣微粉对浆体强度均有弱化作用, 而适量的硅灰则能够在一定程度上增加浆体的抗压强度。
参考文献
[1]程娟, 郭向阳.水灰比在采用体积法进行透水混凝土配合比设计中的应用[J].混凝土, 2008 (8) :88-90.
[2]曾伟.透水混凝土配合比设计及性能研究[D].重庆大学, 2007.
[3]张贤超.高性能透水混凝土配合比设计及其生命周期环境评价体系研究[D].中南大学, 2012.
[4]刘肖凡, 白晓辉, 王展展, 等.粉煤灰改性透水混凝土试验研究[J].混凝土与水泥制品, 2014 (1) :20-23.
抗压、抗挫能力培养 篇4
挫折、压力与不幸本来就是生活的一部分，也是一种值得珍惜的生活体验。我们要正确认识并勇于面对挫折和压力，而不是怨天尤人（陈国荣，2005）。大文豪巴尔扎克说过：“世界上的事情永远不是绝对的，结果完全因人而异。困难对于天才是一块垫脚石，对于能干的人是一笔财富，对弱者是一个万丈深渊。”挫折既有消极的一面，也有积极的一面。挫折会给人以打击，带来损失和痛苦，但也能使人受到磨练和考验，从而变得坚强起来。所以，引起挫折感的，与其说是那些挫折、应激、冲突本身，不如说是受挫者对所受挫折的看法。因此，我们应该以大智大勇来接受生活中的挫折与不幸。
1、培养主观幸福感
训练主观幸福感能力旨在培养个人体验快乐、欢欣、知足、自豪、欣喜、感激等愉悦情绪的能力。虽然这些情感体验大多是人们与生俱来的生理反应，但通过幸福感训练，人们可以强化对这些情感体验的强度和持久度。美国心理学家弗莱德逊（B.L.Fredrickson）也发现，体验愉悦心情的人思考问题会更开阔。她指出：“感觉好远远不等同于没有威胁，它可使人们变得更好，更具有乐观精神和压弹能力，更与他人合得来。她还建议人们通过发现应激中的有意义的事情来提高个人的愉悦情绪体验。此外，幸福感训练还可降低对诸如内疚、耻辱、悲伤、气氛、嫉妒等不愉悦情绪体验的感受强度，以减少生活的应激状况。
1)注重培养大学生健全的人格
A、准确认识自我，合理整合人格。引导学生知道自己的长处与不足，进而有目的、有意识地去扬长避短，不断完善自己的性格和气质。做自己气质、性格的主人。从自知之明到自我完善的过程，也是气质和性格自我悦纳的过程。
B、主动调控情绪，保持愉悦开朗的心境。利用心理学相关知识，帮助学生主动地控制自己的情绪，在面对困难和压力的时候能够保持一个积极、乐观的态度。
C、积极参加集体活动，提高交际能力。目前，大学生中独生子女已成为绝大多数，家庭教育和社会教育的脱节也比较严重，面对集体生活的挑战和父母的溺爱，大学生要努力培养自己求同存异、兼容并包的胸襟，这样，才能形成和谐的人际氛围，产生健康的人格动力。
2）鼓励学生追求有意义的个人目标。目标理论把目标看作情感系统的重要参照标准。目标的确立与维持、靠近目标以及目标实现等使人感到存在的意义。并产生自我效能感、增强积极的情感。但目标的选择因人而异，目标的选择要符合学生之间的个体差异，或与学生的内在动机和需要相适应，才能真正提高主观幸福感，而且内在价值目标比外在的目标更能激起人的主观幸福感。
2、培养乐观人格
训练乐观态度能力旨在培养个人自信乐观、自主行动、人际温暖与洞察、表达自如、坚韧力等的人格特质。心理学界早就在1970年代将乐观作为一个重要的人格特质来加以研究，并强调经验学习对培养乐观态度的重要性。美国著名心理学家Seligman的畅销书《学会乐观》(Learned Optimism)，就是讲的怎样通过个人努力来提高自身的乐观态度和应激能力。美国著名人格心理学家Costa和McCrae也主张，主观幸福感的决定因素是人格因素。如为外向性格的人容易产生正面的情绪，而焦虑性格的人容易产生负面情绪。所以，培养乐观人格是提高压弹的最有效手段。培养认知调整
训练认知调整能力旨在培养个人认知调整的能力。它以美国著名心理学家艾里斯（Albert Ellis）的ABCD理论为基础，强调认知调整对压弹的支配作用。具体地说，ABCD理论主张，在诱发事件Ａ（Activating event），个人对此所形成的信念Ｂ（Belief）和个人对诱发事件所产生的情绪与行为后果Ｃ（Consequence）三者关系中，Ａ对Ｃ只起间接作用，而Ｂ对Ｃ则起直接作用。换言之，一个人的情绪困扰的后果Ｃ﹐并非由事件起因Ａ造成，而是由人对事件Ａ的信念Ｂ造成的。所以，Ｂ对于个人的思想行为方法起决定性的作用；而要调整B对C的不良影响，就要靠质疑D（Dispute）来调整，这里D起的作用就是认知转换的作用。它促使当事人多从正面、光明的角度来辩证看待逆境，化危机为生机，终而从逆境中磨练人的压弹，从失意中提高人的生活智慧。美国第35任总统约翰.肯尼迪曾言，在中文当中，危机是由两个字组成的，一个是“危”字，一个是“机”字。它充分说明了危机中孕育着生机这一辩证原理。
4、培养幽默化解
训练幽默化解能力旨在培养一个人幽默、诙谐调整心态的能力。幽默可以化解烦恼，释放情绪，并使人不断体验愉悦心情。在国外对幽默的研究中，幽默一向被视作是健康人格的突出表现。可惜，中国人自古以来就不重视幽默对健康的重要性，中国人亟需加强幽默训练，学会以幽默来升华生活烦恼。幽默不仅可以提高一个人的压弹能力，也可以提高一个人的创新思维。培养问题解决技巧
训练问题解决能力旨在培养个人克服困难、解决问题的能力。它以应激心理学的理论研究为基础，在“问题专注”应复与“情感专注”应对两方面提高一个人的压弹技巧。其中问题专注的应对技巧包括迎难而上、自我控制、筹划问题解决、寻求社会支援、逃离/回避、隔离问题等技巧，情感专注的应对技巧包括找人倾诉、自我压制、自我宣泄、自圆其说、奇迹幻想、放松/冥想练习等技巧，以在应激实践中不断提高一个人的压弹能力。此外，问题解决训练还应培养一个人的关键意识，以提高对应激的迅速反应。美国著名文学家爱默生曾言，“逆境有一种科学价值，一个好的学者是不会放过这一大好学习机会的。”它说明，任何的问题解决都可以是一个逆境化解的学习过程。
6、健康人际关系的养成
健康的的人际关系是构建良好的社会支持系统的基础。养成健康的人际关系需要注意以下几点。
1）充分有效地沟通，学会解决冲突。大学生人际关系中许多问题都是关系双方缺乏充分有效地沟通引起的。大学生往往因“面子”及其他一些不必要的顾虑使很轻微的误会因“冷战”而导致矛盾步步升级，最终导致关系破裂。大学生学会解决冲突是促进成长的必备环节。解决冲突时双方要保持冷静情绪，客观地分析冲突，包括引起冲突的事件，冲突的起因、互惠有效地解决办法等。解决冲突的关键往往在于沟通，所以在遇到矛盾时，一定要利用各种条件，有冲突对方进行积极有效、恰当的沟通，已达成相会谅解。
绿色再生混凝土抗压强度试验 篇5
关键词：再生混凝土,硅藻土,粉煤灰,抗压强度
0 引言
地震是建筑物的一号杀手, 而中国是一个地震频发国家, 强烈的地震会使建筑物严重损坏甚至倒塌, 从而产生大量难以处理的建筑垃圾, 尤其是钢筋混凝土建筑, 其次, 我国的民用建筑的设计年限基本为50年, 但其中大多数可能在20年~30年之后就会因城市规划或其他因素而被拆除, 建筑垃圾的体量巨大, 在国家倡导资源绿色再生循环利用的今天, 如何有效利用建筑垃圾成为了一个亟待解决的问题[5]。硅藻土混凝土是一种新型绿色环保混凝土, 首先硅藻土质轻, 比表面积大, 吸着力和渗透性强的特性能改善再生混凝土的性能并提高它的抗压强度, 这一点解决了建筑垃圾循环利用的问题;其次, 硅藻土是一种绿色外掺剂, 它不会对环境产生任何附加危害, 这一点符合绿色的要求, 硅藻土产量大价格低廉也符合经济性原则, 对硅藻土混凝土加以深入研究必定会产生巨大的环境、经济效益, 同时为国家节能减排作出应有的贡献。
1 试验设计
1.1 概述
废弃混凝土块经过破碎、清洗、分级后, 按一定的比例混合形成再生粗骨料, 部分或全部代替天然骨料配制而成的新混凝土称为再生混凝土[7], 近年来, 国内外已在再生混凝土领域开展了大量基础性研究[8,9], 本试验的目的就是通过正交试验选出再生粗骨料、粉煤灰最佳取代率以及硅藻土的最佳掺量 (即硅藻土再生混凝土最适配合比) 。
1.2 正交试验设计
再生混凝土配合比的设计是比较繁琐的, 许多参数都是靠经验得出来的, 本试验作为探究试验, 为了尽量减小误差并规范试验, 因此采用正交试验方法[6], 列出正交试验表, 设计以下3种因素:
首先要设置一组X, Y, Z都为0的参照组, 以便进行比较分析。
1) 再生粗骨料取代率对强度影响很大, 设再生粗骨料取代率X为混凝土中再生粗骨料与全部粗骨料质量比, 根据以往经验在本试验中分别设置了X=30%, 50%, 70%三种再生粗骨料取代率。
2) 再生混凝土之所以难以再利用是因为再生骨料存在吸水率高、压碎指标大等缺陷, 为了改善这些缺陷, 我们引入了一种外加剂———硅藻土, 硅藻土是天然纳米材料, 质轻, 比表面积大, 吸着力和渗透性强, 它能有效填充再生骨料里面的微小缝隙, 从而大大提高再生混凝土的强度以及其他性能指标。定义硅藻土取代率Y为混凝土中硅藻土与基准组水泥的质量比。本试验设置了三种硅藻土取代率Y=3%, 5%, 7%。
3) 粉煤灰可以改善混凝土拌合物的和易性、保水性、可泵性以及抹面性等性能, 并能降低混凝土的水化热, 以及提高混凝土的抗化学侵蚀、抗渗及抑制碱—骨料反应等耐久性能, 同时减少拌合用水量。试验采用内掺法超量取代, 取代率Z=10%, 30%, 50%。
1.3 试验原材料
水泥为海螺牌32.5级普通硅酸盐水泥;砂为产自赣江的天然黄砂;拌和水为自来水;天然骨料为连续级配天然卵石, 粒径为5 mm~20 mm;掺合料为Ⅱ级粉煤灰;再生粗骨料由试验室废弃混凝土试块破碎而得, 参照规范[4]得出骨料的基本性能, 强度有C30和C35两种, 其质量比为1∶1, 粒径为5 mm~20 mm (见表1) 。
1.4 配合比设计
硅藻土再生混凝土设计抗压强度为C25, 再生粗骨料取代率 (X) 、硅藻土掺量 (Y) 以及粉煤灰取代率 (Z) 都分别设计了三种, 其中基准组X, Y, Z都为0, 最后使用各组试验结果与基准组进行比较分析;各组再生混凝土配合比见表2。
2 试验方法
试块的制作、养护与试验在南昌航空大学土木建筑学院结构工程实验室进行。试验参照规范[1]进行, 试块尺寸为150 mm×150 mm×150 mm, 混凝土为人工拌制, 坍落度50 mm, 经振实台振实, 24 h后拆模。抗压强度试验采用一台DYE-2000电液式压力试验机, 试验方法参照规范[2], 在标准条件 (温度 (20±3) ℃, 相对湿度90%以上) 下养护28 d后测试其混凝土抗压强度。
3 试验结果与分析
3.1 现象分析
压力机以一定的速率给混凝土试块逐渐加压, 当压力达到一定程度时, 试块表面会慢慢地出现细小的裂缝, 竖向裂缝起初位于试块侧表面中央, 之后裂缝慢慢变粗并且由中央向矩形的四个角发展, 随着压力的进一步增加, 表面的其他部位也开始出现裂缝, 裂缝由表面向试块内部延伸, 试块的四个侧面不同程度地出现了起鼓、表面砂浆脱落的现象, 从而造成了粗骨料裸露, 荷载到达极限后试块最终破坏, 其上下部分各形成一个较完整的四角锥体。从破坏的形态来看, 再生混凝土的破坏基本上均为粗骨料和水泥砂浆之间的粘结破坏, 这与天然混凝土的破坏形态基本上是吻合的。
3.2 数据分析
通过对图1的分析, 再生混凝土抗压强度最接近基准组的是第2组, 对应强度为33.43 MPa (X=30%, Y=3%, Z=10%) ;其次是第9组, 对应强度为28.43 MPa (X=70%, Y=5%, Z=10%) ;最低的是第4组, 对应强度为8.66 MPa (X=30%, Y=7%, Z=50%) ;粉煤灰掺量均为10%的第2组, 7组, 9组强度较高, 其他两个条件均不相同;粉煤灰掺量为50%的第4组, 6组, 8组强度较低, 其他两个条件也均不相同;因此, 粉煤灰的掺量过多会在很大程度上降低再生混凝土的抗压强度。
硅藻土再生混凝土的强度随着再生粗骨料掺量的增加而下降, 分析其原因, 可能是因为再生粗骨料掺量越多, 旧砂浆也就越多, 从而导致粗骨料与新砂浆之间的粘结力下降, 混凝土强度随之下降, 综合经济效益考虑再生粗骨料取代率取50%为宜。
观察比较第2组, 9组, 7组, 这三组是10组中强度较高的几组, 它们的粉煤灰取代率相同, 再生粗骨料取代率分别为30%, 70%, 50%, 硅藻土取代率为3%, 5%, 7%, 当硅藻土取代率为3%时对强度提高的效果最好。
粉煤灰的取代率不宜超过50%, 粉煤灰对混凝土的早期强度影响显著, 第4组, 6组, 8组抗压强度显著低于其他组, 此时粉煤灰取代率对强度影响占主导因素, 因此粉煤灰取代率30%左右为宜。
4 结语
1) 综合以上分析, 三个因素的最佳取代率分别为X=50%, Y=3%, Z=10%, 以此配合比所得到的抗压强度完全可以达到25 MPa的要求。
2) 试验表明, 硅藻土能增大再生混凝土的抗压强度, 但取代率以3%为宜, 它能有效填补再生粗骨料表面的微小缝隙, 提高抗压强度, 而且相比于用化学溶液对再生粗骨料进行预处理, 加入硅藻土显然更加符合环保的要求, 值得推广, 本试验只采用了3%, 5%以及7%这三个取代率, 其他取代率或许能有更好的效果, 有待进一步的研究。
3) 粉煤灰的取代率过大会严重影响混凝土的早期强度, 不宜超过50%, 这点与其他研究成果相符。
4) 本试验对影响再生混凝土抗压强度因素的探究还是远远不够的, 在倡导利用绿色再生资源的今天, 亟待更加合理、系统地探究来得出更加科学的结论使再生混凝土得到更加广泛的应用。
参考文献
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[5]蔡正咏, 王足献.正交设计在混凝土中的应用[M].北京:中国建筑工业出版社, 1985.
[6]张亚梅, 秦鸿根, 孙伟, 等.再生混凝土配合比设计初探索[J].混凝土与水泥制品, 2002 (1) :7-9.
[7]杜婷.建筑垃圾再生混凝土的基本性能及再生骨料强化试验研究[D].武汉:华中科技大学土木工程学院, 2001.
[8]Mukai T, Kikuchi M.Study on the properties of concrete containing recycled concrete aggregate[J].Cement Association of Japan, 1992, 2 (4) :15-20.
抗压试验 篇6
据统计,我国的建筑垃圾已占据城市垃圾的30%~40%,其中50%~60%为废弃混凝土[1]。为保护环境和节约资源,实现可持续发展,科学利用建筑垃圾已刻不容缓[2,3]。近年来,我国建筑用砂量剧增,天然资源已近耗尽,继续开采势必会造成环境、成本、安全等多方面的问题[4]。将建筑废弃物回收以后,经破碎、筛选、清洗、晾干等程序加工制作而成的骨料部分或者全部代替天然骨料可制作再生建筑材料[5,6]。其中,破碎后的细骨料代替天然细骨料与水和水泥混合而成的新型建筑材料,称为再生水泥砂浆。建筑垃圾的循环利用对降低天然骨料的消耗、缓解资源匮乏以及提高经济和环保效益具有积极的作用[7]。
近年来,对于再生水泥砂浆性能方面的研究有了一定的规模。文献[8]对建筑垃圾再生砂浆的力学性能做了研究,结果表明,再生骨料制作的试块强度基本能达到要求,颗粒级配对于试块强度有明显的影响,但高温对试件强度的影响未涉及。文献[9]对棱柱体试块(70.7mm×70.7mm×216mm)高温后再生砂浆单轴受压应力-应变关系进行了研究,结果显示,不同再生细骨料取代率的砂浆高温后表面颜色变化明显,超过400℃时,质量趋于稳定,同一温度下,随着再生细骨料取代率的增加,峰值应力、弹性模量逐渐减小,峰值应变与极限应变逐渐增大,但对高温后标准立方体试件的情况未涉及。
鉴于此,本研究制作了45个再生细骨料水泥砂浆标准立方体试块,并在3种不同温度下进行了试块的单轴受压强度试验研究。分析了同一取代率下立方体试块抗压强度随温度的变化情况,以及同一温度下立方体试块的抗压强度随着再生细骨料取代率的变化情况,以期为再生水泥砂浆的配制、灾变及控制等方面提供参考。
1 试验概况
1.1 原材料
水泥:P·O 42.5级水泥。
再生细骨料:由某建筑已破坏的钢筋混凝土梁经破碎、筛选、分级、清洗、晾干等加工程序得到,其粒径范围在0.5~5mm之间,堆积密度为1321kg/m3,形貌见图1(a)。
砂:天然河砂,堆积密度为623kg/m3,形貌见图1(b)。
1.2 配合比
基准水泥砂浆试块试配强度等级为M15,本试验制作了5种不同取代率的标准立方体再生细骨料水泥砂浆试块。其中,以取代率为0的天然水泥砂浆试块作为基准试块(N类),以25%、50%、75%、100%四种不同取代率的试块(RM25、RM50、RM75、RM100)作为对比试块,参照JGJ/T 98—2010《砌筑砂浆配合比设计规程》设计配合比,本试验用配合比见表1。
kg/m3
1.3 试块制作、高温试验及加载方式
本试验制作的45个试块尺寸均为70.7mm×70.7mm×70.7mm标准立方体试块,在3组温度(20℃、200℃、400℃)条件下,每种取代率(0、25%、50%、75%、100%)取3个试块。采用标准立方体钢制模具,24h后拆模,标准养护28d后分别将相应试块加热至200℃、400℃,再恒温3h后取出,自然冷却至常温,加热装置为TDL-1400F高温炉,见图2(a)所示。200℃和400℃时的升温制度分别见图3和图4。依据JGJ/T 70—2009《建筑砂浆基本性能试验方法》,对不同温度条件下的试块进行统一加载,测其抗压强度,加载装置为SYE-2000型压力试验机,见图2(b)所示,其最大量程为2000k N,试验采用的加载速率为3~5k N/s。
2 试验结果及分析
2.1 试块高温现象
在加热过程中,随着温度的升高,试块内部的水分不断蒸发,高温过程中砂浆试块发生了较大的物理变化,但无明显的声音出现。高温试验结束后,两组试块均未出现爆裂现象。当温度达到200℃时,试块的颜色和常温时的颜色基本没有区别,均呈灰色。但当温度达到400℃时,试块的颜色产生了明显的变化,呈暗粉色。
2.2 试块的破坏过程和破坏形态
在加载初期,试块外观没有明显变化,随着荷载的增大,偶尔会有微弱的胶体开裂声。随着荷载的不断增大,试块外表面会在平行于轴力方向产生一些竖向和稍微倾斜的微裂纹,当荷载接近极限荷载时,这些微裂纹迅速发展、贯通,形成主裂缝,四个竖向自由面开始逐渐外鼓,最终破坏。常温下的再生水泥砂浆试块与普通水泥砂浆试块的破坏过程和破坏形态基本相似;经受不同高温后的再生水泥砂浆试块的破坏过程和破坏形态也是相似的,呈现两个正倒相连的四角锥。不同温度下,所有取代率试块的破坏形态如图5(a)、(b)、(c)所示。不同温度下,100%取代率试块的破坏形态如图5(d)、(e)、(f)所示。
3 影响因素分析
3.1 质量损失率
试块的质量损失包括水分的蒸发、纤维熔化、水化硅酸钙脱水分解以及碳酸钙分解等[10]。质量损失率是指试块经过高温后减少的质量与高温前质量的比值[11]。再生水泥砂浆的质量损失率η与温度T的关系曲线如图6所示,质量损失率η与再生细骨料取代率r的关系曲线如图7所示。
由图6可见,随着温度的升高,N类试块的质量损失率逐渐增大,RM25、RM50、RM75、RM100试块的质量损失率也同样增大。相对20℃而言,200℃时N类、RM25、RM50、RM75、RM100试块质量损失率的增加幅度分别为8.2%、8.4%、8.6%、9.9%、11.7%;相对200℃而言,400℃时N类、RM25、RM50、RM75、RM100试块质量损失率的增加幅度分别为3.70%、4.90%、7.60%、9.00%、10.30%。各取代率试块在20~200℃范围内质量损失率的增加幅度明显高于200~400℃范围内的增加幅度。究其原因,是由于大部分水在20~200℃已经被蒸发,只有少部分水在200~400℃时蒸发。
由图7可见,取代率分别为0、25%、50%、75%、100%时,200℃时试块的质量损失率分别为8.2%、8.4%、8.6%、9.9%、11.7%,分别增加了2.4%、2.4%、15.1%、18.2%;400℃时试块的质量损失率分别为11.9%、13.3%、16.2%、18.9%、22.0%,分别增加了11.8%、21.8%、16.7%、16.4%。随着再生细骨料取代率的增加,试块质量损失率逐渐增大。其原因是,随着取代率的增加,再生细骨料逐渐增多,试块内部的孔隙和微裂缝数量逐渐增大,吸收的未参与水泥水化的自由水越来越多,在同一温度作用下,自由水被大量蒸发、散失。
3.2 立方体抗压强度
按照JGJ/T 70—2009得到3组不同温度下,不同取代率的再生水泥砂浆试件的破坏荷载,计算并得到每个试件的立方体抗压强度,见表2。
MPa
由表2可见,在各取代率下,立方体砂浆试块经受不同的温度后,其抗压强度基本能达到设计强度。各温度下,不同再生细骨料取代率再生水泥砂浆的立方体抗压强度试验结果见图8;各取代率下,不同温度再生水泥砂浆立方体抗压强度试验结果见图9。
由图8可知,取代率为0时,20℃和400℃的立方体试块抗压强度差别不大,且都明显高于再生水泥砂浆试块的立方体抗压强度。但在不同温度下,再生水泥砂浆立方体抗压强度和再生细骨料取代率之间并没有良好的规律性。究其原因,一是水泥砂浆的离散性所致;二是再生细骨料的增加会降低试块的抗压强度,水胶比较大使得试块的抗压强度降低,两者互相耦合,交叉影响立方体试块的抗压强度;三是温度和恒温时间不足,内部结构并没有发生明显的变化。
由图9可知,在20~200℃的范围内,取代率为0、75%、100%时,随着温度的增加,试块的抗压强度降低,取代率为25%、50%时,随着温度的增加,试块的抗压强度提高。而在200~400℃范围内,随着温度的逐渐增加,再生水泥砂浆试块的抗压强度都存在一定的提高,最小的提高幅度为2.26%,最大的提高幅度能够达到7.54%。在20~400℃范围内,随着温度的增加,试块抗压强度的规律性不明显。其原因在于,一是温度不足,且恒温时间较短,试块内部结构没有遭到破坏;二是由于再生水泥砂浆的离散性较大所致。
4 结论
(1)随着温度的不断升高,再生细骨料水泥砂浆试块在初期的表面特征变化不明显,但当温度升高到400℃时,试块颜色由灰色逐渐变成暗粉红色,但试块均没有出现爆裂现象。
(2)再生水泥砂浆试块和普通水泥砂浆试块的破坏过程和破坏形态基本相似,呈现两个正倒相连的四角锥。
(3)随着再生细骨料取代率的增加,再生水泥砂浆试块质量损失率增大;不同取代率下,400℃时的试块比200℃时试块的质量损失率有不同程度的增加;当取代率为100%时,质量损失率增加幅度最多,高达10.30%。
(4)在20~400℃范围内,且恒温3h的条件下,随着温度的升高,再生水泥砂浆试块的抗压强度规律性不明显。
参考文献
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抗压试验 篇7
1 工程概况
该工程为框架剪力墙结构, 建筑层数为地上33层、地下3层, 采用机械成孔灌注灌注桩, 桩身混凝土强度为C40, 桩径为1200mm-1400mm, 桩端部持力层为中风化石灰岩, 场地由填海形成。
本次检测点, 单桩竖向抗压承载力特征值为12000k N, 桩径为1200mm, 根据《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014 (以下称JGJ106-2014) 中规定, 本次检测的最大荷载加载值为24000k N。根据JGJ106-2014的规定, 其反力装置提供的反力不得小于最大荷载加载值的1.2倍, 即28800k N。
2 工作原理
本次基桩的竖向抗压静载荷试验采用堆载的方法, 装置主要包括加载和沉降观测两部分组成, 由千斤顶和油压传感器作为计量荷载值, 并通过上部荷载来提供反力, 使用JCQ-503E静力载荷测试仪进行自动分级加载并记录。
3 仪器设备
(1) 反力系统:试验采用堆载法, 上部有效总荷载不少于28800k N。
(2) 加载系统:选用超高压电动油泵与千斤顶相连加载, 以油压传感器计量荷载值。油泵为四进四出, 共连接4个800T型千斤顶。
(3) 位移测量系统:于试桩桩顶同一截面上, 对称布置四只位移传感器, 用于观测试桩桩顶上沉降量。
(4) 数据采集采用JCQ-503E桩基检测仪进行自动采集、记录, 实现全自动、半无人值守的采集、记录工作。
4 检测前准备工作
(1) 工程资料收集
资料收集包括:静载试验检测委托书、试验桩施工记录、地质勘察报告、基桩平面布置图、桩基础设计说明等。通过以上资料的收集, 可以在试验前确认试验的吨位、桩位, 桩基的施工情况, 为后续试验方案的制定提供技术依据。
(2) 堆重平台支座的布置
堆重平台支座由1m×1m×2m和1m×1m×4m的混凝土构件构成, 每块重分别约45k N和90k N, 以待检桩为中心, 对称布置于两边, 每边摆三层, 其中每边:第一层摆放24个1m×1m×2m, 第二次摆放6个1m×1m×4m, 第三层摆放2个1m×1m×4m。
其中, 支座底总面积为96㎡, 总重约为1800k N。故总荷载台 (含支座) 总重量为约为30600k N。由此推出支座承载力为320k Pa, 根据JGJ106-2014, 故地基承载力特征值不小于214k Pa。由于整个场地为填海形成故, 使用级配碎石土换填土层并压实, 换填范围不小于以桩位中心、边长为20m的矩形, 处理深度不小于3m。
(3) 桩头的处理
桩头应先剔凿掉桩顶部的破碎层和软弱混凝土, 并将桩顶磨平。距桩顶1倍桩径范围内, 用厚度为5mm的钢板围裹箍紧。并在桩头铺30mm左右的细沙。
(4) 千斤顶的摆放
千斤顶共使用4个同规格同型号的800T千斤顶, 按正方形型坐在一个直径为1300mm的圆形钢板上, 千斤顶与千斤顶之间间距为50mm, 组成千斤顶组, 采用并联同步工作。其中千斤顶下部的钢板总厚度不小于100mm, 上部钢板不小于50mm, 材料采用锰板。上下并加设套板设置传力柱, 保证下板与桩头接触面面积一致, 上板与主梁有足够的接触面积, 千斤顶组中心轴与待检桩的中心轴重合。
(5) 钢梁的摆放
钢梁使用2根12m的箱型主梁和6根12m的箱型次梁组合, 由次梁和混凝土构件共同组合承重平台, 主梁在堆载吊装时, 不作为堆载平台的受力构件, 仅在检测开始后作为主要受力构件。其中, 次梁分布于主梁上方, 主梁两端使用1m×1m×2m的混凝土构件作为支座。主梁的中心与千斤顶组中心轴重合。次梁垂直于主梁布置于主梁上方, 放置于堆重平台的支座上。钢梁的布置图如下图。
(6) 场地的处理及吊运、堆载
现场应提供检测场地道路, 用于70t吊车及板车作业, 检测场地道路应铺设不少于200厚的碎石并压实, 堆载时, 随时应注意支座沉降, 避免不均匀沉降, 同时观测次梁与主梁、主梁与千斤顶组之间的间距变化。确保主梁与桩头保持水平且垂直于桩身。
使用1m×1m×4m混凝土构件作为堆载用配重, 堆载时应避免通长缝隙, 并交错摆放。并有规律的逐层递减每层摆放数量。
(7) 设备安装
吊运工作结束后, 根据主次钢梁中心标记, 检查各个中心轴是否重合, 如不重合, 采取补救措施, 并用水平尺检查主梁次梁是否在水平方向。
沿支座顺行方向的左右方向架设基准梁, 并在桩顶200mm以下的位置钻孔设置桩的测量位移基准点, 并架设位移传感器, 连接设备, 检查油路是否畅通, 千斤顶组是否能够同时供荷。
(8) 检测方法
检测前, 应检查设备连接、油路连接等情况, 确保设备正常工作。加荷前, 应提前预压, 预压荷载为最大加载量的1/10, 预压时, 检查设备、配重等的工作状况。预压后, 卸载至0后, 开始加试验加载。加载由JCQ-503E桩基检测仪进行自动控制加载并自动采集数据, 采用慢速维持荷载法。
检测过程中, 应注意通过油位表观察油泵站内液压油是否足够, 达到油位表下限时, 应及时向油泵站内灌油;时刻注意千斤顶组、位移传感器等是否达到行程上限, 如达到行程上限, 及时采取补救措施。
5 结语
该检测技术方法, 在检测过程中依然存在着瑕疵, 比如:在主梁与千斤顶之间预留的空间过大, 使得之间添加的点半过多过高;超高压油泵站的供油速度比预计的要慢, 加荷速度十分缓慢;等等。这无不看出大吨位桩基检测的难度。同时我们还可以得到以下几个结论:
(1) 由于大吨位桩基竖向抗压静载试验, 在吊运、换填、配重等方面的成本比较巨大, 因此在检测前, 一定要制定尽可能详细的检测技术方案, 否则一旦有一处为考虑周全, 很容易就导致整个试验的失败。
(2) 由于吨位级别大, 所以安全方面要格外的注意, 这包括了桩基本身的安全、检测设备的安全和人的安全, 都要注意到。
(3) 考虑到该级别的检测过程中, 不确定因素过多, 虽然现在多数厂家生产的检测设备可以做到全自动无人值守的进行检测, 但还是应有人在检测现场以防止不确定因素的产生。
参考文献
[1]JGJ106—2014, 建筑基桩检测技术规范[S]
抗压试验 篇8
1 抗压试验结果及分析
试验共取样81块, 岩石类型主要为中-细粒岩屑长石砂岩、细粒岩屑石英砂岩、细粒岩屑砂岩、中粒长石石英砂岩、中粒含碳酸盐岩屑石英砂岩, 少量为粉砂质泥岩和泥岩。主要开展了单轴条件下饱水砂岩、泥岩静力学参数测试, 和地层围压条件下饱水砂岩、泥岩静力学参数测试。
1.1 单轴测试结果分析
单轴条件下, 各类砂岩的抗压强度最大为215.47MPa, 最小为17.78MPa, 平均为99.55MPa。弹性模量的变化在6.81～47.13GPa之间, 平均弹性模量为24.82GPa, 泊松比的变化在0.098～0.191之间, 平均泊松比为0.13。泥岩的抗压强度分布在11.42～32.1MPa之间, 平均值为20.89MPa;弹性模量分布在2.68～16.62GPa之间, 平均值为9.82GPa;泊松比的变化在0.081～0.451之间, 平均值为0.3。总体上, 砂岩抗压强度、弹性模量比泥岩高得多;而泥岩泊松比则大大高于砂岩。
按地层 (砂岩) 统计, 单轴条件下沙溪庙组砂岩抗压强度平均值为122.45MPa, 弹性模量平均值为36.84GPa, 泊松比均值为0.15;千佛崖组砂岩的抗压强度平均值为87.8MPa, 弹性模量平均值为34.2GPa, 泊松比的均值为0.11;自流井组砂岩的抗压强度平均值为66.78MPa, 弹性模量平均值为9.32GPa, 泊松比的均值为0.13;须家河组砂岩抗压强度平均值为102.62MPa, 弹性模量平均值为12.89GPa, 泊松比的均值为0.13。总体看, 各层段砂岩的单轴抗压强度差别不大, 其中沙溪庙组和须家河组砂岩单轴抗压强度均值略大;弹性模量是沙溪庙组和千佛崖组分布值较高, 自流井组和须家河组分布值较低;各地层砂岩泊松比均值差别不大。
1.2 地层围压下测试结果分析
在地层围压条件下, 全部岩样的最大抗压强度为373.7MPa, 最小抗压强度为34.8MPa, 平均抗压强度为207.75MPa。弹性模量变化在12.75～59.9GPa之间, 平均值为32.4GPa, 泊松比的变化在0.081～0.438之间, 平均值为0.28。按岩性统计, 砂岩抗压强度分布在162.76～373.7MPa之间, 平均值为241.87MPa;弹性模量分布在20.35～59.9GPa之间, 平均值为35.5GPa;泊松比的变化在0.081～0.438之间, 平均值为0.27。泥岩抗压强度分布在34.8～199.39MPa之间, 平均值为115.63MPa;弹性模量分布在1 2.7 5～4 2.0 3 G P a之间, 平均值为2 4.8 G P a;泊松比的变化在0.263～0.408之间, 平均值为0.33。在地层围压条件下, 砂岩抗压强度、弹性模量仍然比泥岩高、泥岩的泊松比则比砂岩大, 但差别没有单轴条件下测试结果大。
按地层 (砂岩) 统计, 相应地层条件下沙溪庙组砂岩的抗压强度平均值为223.53MPa, 弹性模量平均值为36.51GPa, 泊松比均值为0.27;千佛崖组砂岩的抗压强度平均值为2 6 9.5 8 M P a, 弹性模量平均值为47.07GPa, 泊松比的均值为0.23;自流井组砂岩的抗压强度平均值为244.07MPa, 弹性模量平均值为29.38GPa, 泊松比的均值为0.29;须家河组砂岩的抗压强度平均值为250.95MPa, 弹性模量平均值为28.07GPa, 泊松比的均值为0.27。总体看, 各层段砂岩的地层条件抗压强度差别不大;弹性模量也是沙溪庙组和千佛崖组分布值较高, 自流井组和须家河组分布值较低;各地层砂岩泊松比均值差别不大。
从两种条件下的测试结果对比, 围压条件对各岩石力学参数的影响比较大, 抗压强度、弹性模量及泊松比参数都有增加。较为特殊的是, 泥岩的泊松比的增加幅度小, 沙溪庙组砂岩弹性模量基本无差别。
2 结语
饱水及单轴条件下, 砂岩的抗压强度、弹性模量比泥岩高得多, 而泥岩的泊松比则大大高于砂岩。纵向上各层段砂岩的单轴抗压强度差别不大, 弹性模量是沙溪庙组和千佛崖组分布值相对较高, 各层段砂岩泊松比均值差别不大。
饱水及地层围压条件下, 砂岩的抗压强度、弹性模量仍然比泥岩高, 泥岩的泊松比则比砂岩大, 但差别没有单轴条件下那么大。各层段砂岩的地层条件抗压强度差别不大, 弹性模量也是沙溪庙组和千佛崖组分布值较高, 各地层砂岩泊松比均值差别不大。围压条件对各岩石力学参数的影响明显, 抗压强度、弹性模量及泊松比参数都有增加, 但对不同层段的影响有差异, 与岩石自身非均质性有关。
参考文献
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[2]谢润成, 周文, 单钰铭, 等.考虑岩样尺度效应时钻井液对岩石力学性质影响的试验评价[J].石油学报, 2008, 29 (1) :135～138.
[3]谢润成, 周文, 高雅琴, 等.应用偏相关+灰关联方法进行致密砂岩气藏压裂地质选层[J].石油与天然气地质, 2008, 29 (6) :797～800、805.
[4]谢润成, 周文, 陶莹, 等.有限元分析方法在现今地应力场模拟中的应用[J].石油钻探技术, 2008, 36 (2) :60～63.
抗压试验 篇9
冻土抗压强度是冻土的主要力学性质指标之一,它表示冻土压缩破坏特征,对于冻土地基基础设计与施工参数的确定有着重要的作用。国内外学者对冻土单轴抗压强度做过一些研究,如我国吴紫汪等人对西北冻结砂土、粉土进行了单轴抗压强度试验研究,得出砂土的强度与土温、含水量之间的关系[1,2,3,4,5,6,7,8]。黑龙江省漠河地区冻土抗压强度研究尚未见报道,本文选取漠河地区粉质黏土,研究其在含水量一定条件下,单轴抗压强度与土体温度的关系。
1试验
1.1试样制备
试验所用的土样系在黑龙江省漠河县东部的劲涛镇内多年冻土区钻探取样原状冻土,其物理性质描述如表1所示。
土样制成圆柱体,其直径、高度分别为102～132 mm、100～135 mm,高径比为1.0～1.1,每层土样制备4件。
1.2试验方案
将土样放入保温箱中,并一同放入冷冻柜冷冻,分别在-2、-6、-10、-15 ℃恒温冷制24 h后,将其取出置于电子万能试验机上在恒变形速率下进行单轴无侧限抗压强度试验,试验过程中保持温度不变。
2结果及分析
各层冻结土体在受压时,分别从试样顶部向下和从试样底部向上产生一条斜缝,沿斜截面发生剪切错动而破坏。冻土随温度的降低,脆性越来越明显。破坏形态如图1、图2所示。
各层冻土的单轴抗压强度试验数据见表2。
对试验数据进行分析,得到各层冻土抗压强度与土温的关系曲线,如图3-图5所示。对试验数据进行回归得数据如表3所示。
冻土的单轴抗压强度随温度的下降而呈线性增大,这是因为随着温度的降低,冻土中未冻水转化为冰的数量增多,土骨架和冰的共同作用增大,其单轴抗压强度增大。
由回归分析的结果可以看出,第③层冻土随着温度的升高,其单轴抗压强度衰减最慢,土的力学性质优于第②、④层土,具有良好的工程特性。
随着温度的下降,冻土的脆性越来越强。冻土受压时产生的斜裂缝趋于明显。
含冰量大的第②层冻土承受荷载的时间大于其余二层土,这是因为冰的含量越大,体积增加越大,挤压土之间空隙越多,使得在温度基本不变的条件下承受荷载的时间增加。
在温度较高时,相同温度条件下,三种土层的强度相差较大,随着温度的降低,三种类型的冻土强度趋于接近,如图6所示。
3结束语
冻土的单轴抗压强度随温度的下降而呈线性增大;随着温度的下降,冻土的脆性越来越强,冻土受压时产生的斜裂缝趋于明显;第③层冻土单轴抗压强度衰减最慢,具有良好的工程特性。
摘要：介绍了原状冻土单轴抗压强度的试验方法,通过三种土质分别在不同温度下(-2、-6、-10、-15℃)进行的室内单轴抗压强度试验结果表明,原状冻土的抗压强度与温度之间符合线性关系。试验的结论为冻土地基基础的设计与施工提供了参考。
关键词：多年冻土,抗压强度,温度,试验
参考文献
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[7]马芹永.人工冻土单轴抗拉、抗压强度的试验研究[J].岩土力学,1996,17(3):76-81.