范文一:抗裂砂浆试验方法
抗裂砂浆试验方法
1、抗裂砂浆可使用时间:
标准抗裂砂浆配置好后,在试验室标准条件下按制造商提供的可操作时间(没有规定时按1.5h)放置,此时材料应有良好的操作性。 2、抗裂砂浆拉伸粘结强度、浸水拉伸粘结强度:
在10个70×70×20水泥砂浆试块上,用标准抗裂砂浆置入标准模具内,制作成标准规定的试件,成型时注意用刮刀压实,试块用聚氯乙烯薄膜覆盖,在试验室温度条件下养护7d,取出试验室标准条件下继续养护20d。用双组环氧树脂或其他高强度粘结剂粘结钢质上夹具,放置24h。
试验:5个试件,将试件置于水平状态,在拉力试验机上,沿试件表面垂直方向以5?/min的拉伸速度测定最大抗拉强度,即为粘结强度.
另5个试件,将试件水平置于水槽底部标准砂上面,然后注水到水面距离砂浆块表面约5?处,静置10d后,取出,试检侧面朝下,在(50?2)?恒温箱内干燥24h再置于标准环境中24h,然后将试件置于水平状态,在拉力试验机上,沿试件表面垂直方向以5?/min的拉伸速度测定最大抗拉强度,即为浸水粘结强度。
3、抗压强度:
按照GB/T17671-1999 水泥胶砂强度检验方法 制作试件及养护,抗压强度、抗折强度试验按水泥方法进行。
4、抗裂砂浆压析比:(柔韧度)
按照GB/T17671-1999 水泥胶砂强度检验方法 制作试件及养护,抗压强度、抗折强度试验按水泥方法进行。
压析比计算:T,Rc/Rf 试中:T—压析比 Rc—抗压强度 Rf—抗折强度。 5、吸水量:
6、冻融:制作70.7×70.7×70.7试件12个,养护28d。
?将试件装入,15,,20?范围的冷冻箱;
?用钢筋焊制与试件相匹配的蓝框,将试件放入框内。
?配备称量为5?,感量为5g的案秤。
?配备一个溶解水槽,装入试件后能使水温保持在15,20?范围内。
?压力试验机试压。
试件养护26d后从养护箱取出,检查外观并作记录后,两组试件
同时放入15,20?水中浸泡,水面高出试件20?,两天后取出,用拧干的毛巾檫干水分,编号称其重量。一组放入篮框进入冷冻箱动容,另一组放入标准养护箱继续养护。试件在冷冻箱内居底部20?、相邻50?,
当冷冻箱内温度低于,15?时将试件放入,冷冻箱内温度保持在,15,,20?范围内。每次冻结时间为4h,冻后取出放入溶解水槽中,保持在15,20?溶化,试件在水槽中融化不得小于4h,融化完后即为该次冻融循环结束。取出试件,送入冷冻箱进行下次循环试验。
每五次循环,应进行一次外观检查,并记录试件的破坏情况,当该组试件6块中的4块出现明显破坏(分层、开裂、贯通缝)时,该组试件的冻融试验终止。
冻融试验结束后,冻融试件与对比试件应同时放入105?5?的条件下烘干,然后进行称量、试压。如冻融试件表面破坏比较严重,应采用水泥净浆修补,放入标准环境中养护2d后再行与对比件同时试压。
砂浆试件冻融试验后,应分别按下式计算其强度损失率和质量损失率。
范文二:混凝土抗裂性能试验(圆环法)
混凝土抗裂性能试验(圆环法)
1、适用范围
本方法适用于混凝土的抗裂性能试验。
2、抗裂模具
本方法使用抗裂试模的主要部件包括底座、侧模、芯模和上盖。芯模用钢制成,其他部件用有机玻璃制成。抗裂试模成型的试件的外径为370±1mm ;内经为300±1mm ;高为140±1mm 。
3、试验方法
混凝土的抗裂性能试验按以下步骤进行:
1)按《普通混凝土力学性能试验方法标准》(gb/t 50081-2002)中的有关规定,严格按被检混凝土配合比拌制被检混凝土拌和物(一次至少20L )。
2)打开抗裂试模的上盖,将制成的混凝土拌和物用小铲分两层装入抗裂试模内,每层的装料厚度大致相等,用捣棒均匀地插捣,插捣次数按每10000平方厘米至少不少于12次,插捣底层时捣棒应达到试模底部;插捣上层时,捣棒应贯穿上层后插入下层20~30mm;插捣时捣棒应垂直,不得倾斜。做到试模无任何气泡,上口随缺随加直至试模平齐并刮平。
3)将成型好的抗裂试模放入温度为20±2度的环境中养护24h 后拆模。
4)拆模后的抗裂试件立即放入温度为30±2度、相对湿度为(50±5)%的环境中,并在试件顶面涂上硅胶进行密封处理。用应变仪或放大镜观察环立面上是否有裂缝产生。并记录裂缝产生部位、长度与宽度及裂缝产生的时间。计算环立面第一跳贯穿裂缝出现的间隔时间。
4、抗裂性能的评价方法
混凝土抗裂性能的评价方法是试件环立面出现裂缝的间隔时间越长,说明混凝土的抗裂性能越好。由于试验环境条件很难做到每次试验都一样,试件环立面裂缝出现的间隔时间也随坏境条件的变化而变化。为消除试件环境条件下的影响,应在同条件下同时试验各种混凝土的抗裂性能,提高试验的复演性。
另外还有个 混凝土塑性抗裂性能试验(平板法) 我就没打上来了, 我也查不到这个抗裂性能的试验标准是什么
这个试验方法是我在一本《预拌混凝土生产企业试验员实用读本》中看到的 提问者评价
范文三:水工沥青混凝土抗裂性能和试件成型方法的试验研究(可编辑)
水工沥青混凝土抗裂性能和试件成型方法的试验研究
西安理工大学
硕士学位论文
水工沥青混凝土抗裂性能和试件成型方法的试验研究
姓名:屈漫利
申请学位级别:硕士
专业:水工结构工程
指导教师:王为标;余梁蜀
20010101
摘 要
莲簧函涎经济鹃发震帮秘学技零懿送步,裹辍蓬漉凝?囊力壤纛麓?石凌
已成为水剃工程枢纽中挡水建筑物的发展趋势。而沥青混合料以它独有的性质
―逶应交影麓力强、获裂、摭震经麓好,其寿裂缝叁塞憝力筹,已瘦瘸子窳秘
工程中,并日益得到坝工界的关注,尤其是用作碾压混凝士上游面防渗体和土
葛坝的防渗髂。由予疆毒潺凝?周箨嘉碾基混凝土重力坝上游嚣静摭裂挫瓤理
和试验研究甚少,所以,至今还没有成熟的理论。土石坝沥青混凝土心墙方面,
在近几年工程实践中发现现场芯样和室内成型试件的性能静在明显的差异。因
此,本文将沥青砂浆对碾压混凝主表面裂缝的抗裂往和土耐坝沥
青混凝士心墙
沥青混凝?室内成型方法的研究内容,熄具有重大工程实际纛义的。
全文密两大部分组或。第一部分为沥青混凝?抗裂住磷究,是通邋在混凝
土中预制裂缝的方法,模拟工程实际中碾压混凝土表面裂缝扩展过程,观察记
蒙混凝主瑟上浇茨懿沥毒移浆试传嚣鬟、囊缝扩髅失稳露溪凝?预裁袈缝懿张
开度;应用断裂力学理论,分析研究沥青砂浆的抗裂性。第二部分内容为土石
壤滚毒滋凝?心港溺青涅凝?室蠹残墅方法鹾交。主要是邋适对沥毒浅凝主室
内成型的各种方法进行分析,就现在国内外常用的马歇尔标准击实成型法与新
疆裁熬修驻马致尔凌实成型法逐行怼毙。蓠先,避牙室蠹试羧矮究,在室凌配
制一种配合比沥青混凝土,采用两种不同的成型方法和不同的击实次数制作试
馋,遭过马歇尔试骏鞠三轴试验,分横论证马歇尔搽准击实成型法与修正马歇
尔击实成型法这两种成型方法中较接近工程实际的成型方法。在此研究的基础
上,对实际工程中所取芯样进行三轴试骏,再将试验后韵芯样回炉,分别月马
歇尔标准击实成型法与修正马敞尔击实成型法成溅试件,并对所成型试件进行
三轴试验,对比试骏结果,分析论证得出较接近工程实际的沥青混凝土室内成
型方法。
关键词; 沥青混凝?抗裂后能溉脊混凝?心墙 成型方法
Abstract
晰mme 0fn缸oIlal and也e of
d盯elopment economypro秽oss
science,lli曲一RCC
dams e?lba薹矗mentdamshave beenb越lththe oonc豫te
and挞gh wjdely world。A?h粗t
has fofits
ofd鼬s
bo黼appli舔泌b破砝nds p蕊c滋ar
crack_resis锄and and
eanhqu8l,e-resist叫kself_healillgcapabili埙andinc联lsingly
of
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expe啦_m也e妇neng鲰ecring壬i甜d(ESpecially
砒眦ting也e砒en虹on
and
?oi珏g毽se纛鑫sw越er举口ofelcm瓣派eo珏efe重。删
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embam删dams(Thc tests asphaltconcreteas
cracking(resistantusillg inl?rvious
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f。,强氆eem殛舀娃麓ont eo鼓e勰治eore
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巍,建魏瑟b?珏岛l璩d氆e豫
are behaviourdi盛邑rencesbetweencore蠡eld and
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co?cre惋corew矗ll
asphalt comp冀ctio?method
11
一、
概述
?1沥青混合料在水工建筑物中的应用、研究现状及存在的问题
沥蠢混合辩是由石油沥青、粗骨料、细骨料嗣填料按比例配合,经过加热拌
利而成。沥青混含瓣经压密两成沥青混凝土,若箕髯辩最大粒径B ?mm,这样翰沥
青混合料浇筑而成沥青砂浆。即沥青混凝土和沥青砂浆是豳沥青和骨料组成的复
会材料,它们具毒糙弹蛙,其牲状隆激度及热蕊瓣闯 变影速度 瓣变纯,在低
温或短时间载荷情况下显示弹性性质;在高温或长时间载荷情况下黧粘性或粘弹
性。因而,在实际应用中,膨根据工稷特点 载荷、温度、载荷
作用时间 选用
稽应灏毒混凝?窝溺青移浆缀藏象穰瓣及萁配合魄。
沥青是一种有机高分子材料,它赋有防渗性能好,适应变形能力大,裂缝能
自愈等黪点,面且熊抵抗酸、碱等侵蚀秘对水质无污染。髑它配制鼬沥青湿会料
亦具有稻简性质。并可校据需要掺入并糯裁 如橡胶、塑料等 调节沥青混合料
的性能,以满足工程的需要,因而在水利水电工程中受到人们的重视,并得到广
泛熬应矮。嚣专混合辩可弱 睾壤髂 ?石埂、磁磊蓼!、联援漫凝?缎等 蕊渗、
地下工程防渗、抽水蓄能电站调节水库和供水池的防渗、遴水坝的滤水结构、土
石坝护坡、河道的护堤、海港的舫坡堤以及其它用作防水釉止水材料等。丽最常
见的是瑙 乍颊俸稼渗穗誊车,笼箕是?石矮帮碾匿混凝主竣。
l+l沥鹰混合$萼农碾压混凝?埂中豹应曩
碾联混凝土筑坝是70年代开发的一项新技术。由于碾压混凝土坝筑坝简化了
传统常态混凝土筑坝的施工工艺,以施工速度快、水泥用鬣少、工程造价低等特
点,蕊多被久们掰莱缡,毽在混凝主浇筑镶层瑟之闻,往往由于滢凝?的胶凝奉孝
料相对减少,如若施工中质髓控制不严或措施失当,容易在缝面产生渗漏通道。
为此,除采用适当鹣憨工措德稻合适的漫凝土配合毙外,旋碾压湿凝?设计中,
往往需专门设置一定的防渗缩构。
据查阅有关资料,碾压混凝土坝的防渗结构肖七类?],即常态混凝土、现浇
镪簸涅凝?瑟板、警菠结秘疆篷混凝主、颈麓溅凝?薮、貉渗貘鸯嚣貔渗混凝主、
防渗薄膜和沥青混合料。其中,沥青混合料以它独有的特性即防渗性能好、适应
变形能力大、裂缝岛愈能力暇、能抵抗化学侵蚀和对水无污染等特性,在碾愿混
凝土顼上游面防渗体材料中游青混合辩越来越多圭|垒弓|起工稽界的重筏。我国程混
凝土坝利用沥青混台料作防渗材料的研究和实践较早,早在1957年我国江西建成
的上獍涯坝内式厂房混凝?纛力坝就是袋翅沥青妙浆 睾费渗层,此嚣豹漠南风滩、
浙江湖南镇、辽宁碧流河和密林丰满铸混凝土坝也都采用沥青混合料作防渗屡。
嚣19弱年建藏麓疆建壤蜀瘩毫菇疆嚣滋凝主瑗蓠次爱溪毒骖浆终全碾嚣混凝主缓
的防渗络构,开创了具有我阑特色的碾压混凝土筑坝技术搜防渗技沭,且运杼几
十年以来,检测记漩证明其安全性和防渗性良好cl“。在国外
:混凝土工程中,
最旱熏溺鬻混凝?俸
:混凝?爨酌陡渗屡是19磁年嚣德建成酶两穰尔 ‘混凝
土坝,继而是奥地制的什酱列尔坝、黼萄牙的佛尔一本一嗄依奥坝、苏联的码特
科客宁瑗和马马痒竣均采用溪毒遵凝i终漫凝土域衷嚣转渗层。
几十年的工稔实践发现,碾压混凝土用沥青混合料作防渗结构具宥工程量小、
施工速度快、可与碾压混凝土平行作业,保证碾压混凝土坝的快速施工的特点,
显这耱豁渗结稼霹璇逶痊碾羰霭凝主矮窭聚毫米缀翡裂缝箍石酸舔貉渗效采。毽
而,用沥青混合料作碾压混凝土坝上游面防渗体将成为碾臌混凝土坝较好的防渗
措施之,。
1(2沥街混合料在土石坝中的应用
溺毒潺含秘在窳王建襞彩审痊弱瑟变是憋久瓣,至今蠢襻兹公元麓13鞠冬掺
建的亚洲荧索不达米亚的底格里斯河阿孵尔 Assur 处1500米堤防古代遗迹,当
时使用的是沥青灰浆铡成舱撩以及将沥青与砂砾、糙?混念的材料。髓着二十世
纪初石油王韭懿发震,秀在承工建筑物中大量使精沥青提'll冬了物质纂勰。初期,
在水工建筑物上的应用主要照坝的伸缩缝的止水结构。二十世纪三十年代初、沥青
混凝?才正式作麓薅渗葵毒毒糖应趸予土蠢埂上。1934每,德国建成了避秀上燕,
座沥青混凝土斜墙防渗的埃麦克 Amecker 坝,离12m,用沥青混凝土对已建的
士石坝作表面防渗处理。第一座完全采用沥青混凝土蘧板的堆石坝是1937年夜娜
尔及鬟耍遮藏熬臻羹毒 EL??G磁b ;l,爹l高58搬。l豁《筚
格至蠢袋运霉18年
后,进行了一次全两检查,并在第七届国际大坝会议上提出《对格熙布坝沥青混
凝土面叛老化闫题的观测及磷究》的论文,充分鸯定了沥鬻混凝土材辩防渗懿可
靠性和耐久性,使褥沥青混凝土防渗撩在库坝建设中开始肖了较侠静发展。沥脊
混凝土在士石坝上的应用可分为两类,郎沥青混激士心墙坝和沥青混凝土面板坝。
撂不宛全绞诗,至今己建藏熬茨毒涎凝主覆竣工程 会嚣零这 达3?多矮,
最高的沥宵混凝土面板堆石规是煲地利的奥申尼可 OscheIlik 水库,该坝是分四
其沥青滗凝?露板臻石装凌麓为90(5m。貔渗嚣较竣大静沥鬻混凝?西稷竣是德蓬
的盖斯特 Geeste 水库,防渗面积达184万矗,其次是西班牙的LaMuelao抽水
蓄毙电站上库,沥爨混凝土黪渗嚣积为120万?。在亘终髓若抽水鬻裁电站的发
展,箕上库较多采糟沥青混凝土面板醣渗,如美瀚的路丁顿、德国的格兰姆、醋
本的沼原池等。我豳采用沥青混凝土作土石坝的防渗体材料起步较晚,1974年已
建静卡二台予土石襄补漏穆灏脊漉凝主面板防渗。第一痊完全采用溺脊混凝?面
板防渗的堆石坝是1976年建成的正岔水库试验坝,坝高36m。1978年建成的石砭
龉承簿沥青灞凝土面授定向瀑破堆石璇,埂离85m。糖不完全统计,我国瑗避建
成沥青混凝土面板工程达35项。防渗_酾积最大的是浙激天荒坪抽水蓄能电站上库,
爨渗瑟积鸯28万m2。
土石坝沥街混凝土心墙是沥青混凝土防渗墙的另一种类型,此类型是将沥青
混凝主耱渗傣设萋在壤体内,越然,这静赛渗缝魏不荔检穆,徨歪嚣必心壤处于
坝体内部,受到坝壳的保护,抗震能力提高,受温度的影响小,适应基础和坝体
变形懿藐力较好,不荔毅葵;基该类黧逶豢蒸磁处理静工终繁较毒,一?壤蓬王工
艺较斜墙简单得多,特别是在高土石坝中,采用沥青混凝土心墙往往较为有利。
第一壤沥专混袋?心壤埂是建予l辨S冬戆蓠蕊牙嚣勒??多??盏舆 v蠢#E oGaio
坝,坝高45m。目前豳外已建沥青混凝土心墙坝50余座。麓名的有德国的罴恩
我国第一座沥青混凝?心墙坝是1973年建成躲吉林敬淫浇筑式灏青混凝?心墙
坝,商24(5m。接着是1975年建成58(8m高的甘肃党河沥青混凝土心墙坝,1983
年建成的大连黧流河水霹沥青混凝土心墙左坝瓤右坝,糍49m和33m。还有我国
香港1978年建成的高岛水库,沥青混凝土心墙东埙和谐坝,高105m和90m。到
目前为止我国融建沥青混凝土心墙坝15座,系北地区以浇筑式为主。此雏,正在
建酶瑷高为48fn的熏庆黔江洞塘水库沥青混凝?心墙埙和坝离为54(3m的新疆坎
尔其水库沥青混凝土心墙坝,逐有即将开工建设的四川冶勒水电站高125m的沥青
混凝主心墙坝稻首肃牙塘水库商57m酾沥青潺凝?心穑壤。
随着沥青混凝土防渗材料性能研究的发展,机械化程度的提高。沥青混凝?
心墙以箕苈渗狡高、交澎抗震馁驻簿;结梅跪较蓠萃,厚度薄,工程鬣省,与基
岩、岸坡的水溅混凝土等钢性结构的联接构造比较简单可靠、施工工蕊较斜墙简
擎、麓工速度茯、哥实疆全瑟棱壤纯麓工,热之,溪黉混凝?心墙筏予竣体肉,
受外界温度、阳光幅射影响小,使得沥青混凝土的耐久性、抗老化性好等的特点。
镬缮奁避足年聚,沥毒潼凝?,?壤袈鼷蹩竣工赛久主鹣青蘸,这遣籍鞭示着溺青
混凝土心墙坝将成为未来土石坝的发展趋势。
1(3研究现状及存在问题
从二卡整纪五卡零钱磊翘起,承裂工程中建雳涯毒湿合瓣嚣趋广泛。特别是
沥青混凝土斜墙、心嫡土石坝成为一种可以信赖的成熟坝型之后,以及碾压混凝
?沥誊砂浆爨渗结构懿漫莛,瓣沥毒混合糕性畿靛硬究,更为农铡工佟蠹瑟重襁。
而沥青是一种石油副产品,其化学成分极其复杂,所以,沥青混合料的力学性能
较为复杂。不同鳇激合拢、不同的试验祭 孛 漫艘、对闼及魏蘅速度约不弱 ,
沥青混合料的性A,就截然不同。近年来,德国、挪威、日本及我国的水科院、东
北院、西安理工大学防渗研究所等的专家学者对水利工程中应用沥脊混合料做防
渗耱辩懿 垒戆遴孬了大量豹试验磅究,井取褥了较大静残莱。镶蘩:爱本就海遂
大学菅原照雄教授,其主要成就是沥青混凝土的力学性质的研究――沥青混凝土
的破坏特燃及强度,沥青混凝?层状结构分布荷载的能力,沥青混凝?的变形特
经,沥青潼凝?鹄疲劳蒋隹静磷究藕溺磷混凝主鹩应用性熊磷究酷3;德国鞭姆藏
堡工程公词[61和挪威岩石地质工程研究所[71在沥青混凝土的施工机械及施工技术
方蚕进性了大量静试验研究等。在我嚣童要囊:农IE貔、瓒安理工大学爨渗磷究
所等,主骚研究成聚有――浇筑式和碾服式沥青擒凝土的配合比设计轴”、组成沥
青混凝土的原材料性能指标、沥青混凝士的常规性能试验 抗拉、抗压、水稳定
试验等 、沥毒滢凝?懿三骧试验及其寝力应交黪缝n疆渤】、沥青滋凝?静糕弹
混凝土的疲劳破坏特性口3]口’]翱孀变特性[29]等。两这些性能验究大郝是对沥鬻
漉凝?本身往能酌磷究,在交际工程废褥中己发璇,沥青溉合料一臻应角往栽及
作用机理避有待于研究。例:
关于碾蘧浸凝主瑷上游露爨渗薅沥鬻淫台籽黪渗耪趱黪瞧魏磅究。透碾垂瀵
凝土坝施工工艺发膜较晚,所以关于其上游面沥脊混合料性能研究还很不完善,
殛安理工大学防渗磷究所在“七??五”、“八-最”国家熏点攻关项目中,论证
了涯毒混会耩 乍碾錾滢凝?陡渗结梅静霹行往、辍匿凌凝主沥青混合将防渗绣穗
的结构尺寸 从其防渗性能来论证确定的 以及奠流变性能和侧向压力计算方法。
本文是依撰“九??聂”国家蘩点攻关项爨中,赢媛压混凝?重力坝沥鹰混合料黪
渗措施研究的研究内容要求,研究讨论碾压混凝?域上游面沥青砂浆防渗体的抗
裂性能。猩实际工穰应用中也发现了,沥青混合料防渗体的开裂主要是由它的外
嚣嚣凌条转豹变纯号|起熬,兹?五埂麓澎毒藩凝?瓣建、心瑶等,在实嚣运行过
程中往往由于坝壳料局部出现陷坑或地錾不均匀沉陷等引起沥青混凝士斜墙、心
墙产生裂缝;碾压混凝土坝混凝土的上游表面裂缝引起上游表面沥青砂浆防渗结
构的开裂,这些裂缝帮不是崮予沥青混凝?内都缺陷弓|起的,因而研究沥青混合
料对外界环境的抗裂性具有工程实际应用价值。所以,对沥青混合料作高碾压混
凝?上游嚣隳渗髂懿拣裂极理豹分蛎礤究_饔有关熬试验疆究蹩极力薰溪戆和遍甥
的。关于此问题的研究为沥青混合料作碾压混凝土坝的防渗绪构的安全性、可靠
性提供了有力依据,为进一步推进沥青混合料在碾压混凝土工程中的应用也具有
瑷实意义瓣。本文藏褥磅究溪海移浆终麓簇錾漫凝主上游瑟耢渗
俸静箍袭辊理释
试验研究分析作为部分内容。
关于?石坝沥青混凝土心壤,其沥鬻混凝土的配合比确定及性能研究已有了
较为戏熟戆试验方滚秘理论。在瘩葶i|Z程孛鹃耱料黪选翅郡楚要经窦囊试骏疆究,
肯定其适应性后才能应用于工程实际,也就是说,室内试验研究是该材料能否应
爱予王理实骣熬蔻挺条接,、基室内磷究豹试验数据黠实嚣工程起蓉搔导终麓,也
是工程施工质量控制的依据之一。而在实际正程应用中发现,沥青混凝土窝内试
验性女g指标与工程蠛场取芯榉试验燃能指标不同,扎骧率榴近;对产生这耪现象
的原因的解答显得尤为重要和迫切;西安理正大学防渗研究所所长王为标副教授
在挪威岩石地质工稷研究所邑对此闽题进行了初步的研究,他经过大量的试验研
究,分析发黼造成这种结果的主要原因是其备自的成型祝理不同n“,同时,他也
提出一种新的沥青混凝土室内成型方法一,修正码歇尔成溅法和棚应的成型设
备。从而对诧问题的解答就转移到对沥青混凝土室内成型方法的研究上。惭对水
工沥青混凝土的室内试验研究时的试件成型方法到髓前为止也没有,个统一的成
鍪方法,有的采甭静压法,有戆沿用公路工程的马歌尔击安法等;那么,选择一
种更台理、更接近工程现场施工的沥青混凝土室内成型方法也就
成为沥青混凝土
当务之急研究酌闻题之一。零次论文翡第 部分就怒在王为标尉教授研究沥青滢
凝?室内成测方法的基础上作进一步的分析研究。
?2本文的研究思路、方法和内容
本文针瓣实际工程串崮溪的嚣个闻蘧避行研究。首先,依据国家“九??五”
重点攻关项圈――高碾压混凝土重力坝沥青混合料防渗措施研究,从断裂力学角
度寒骈究沥青珍浆瓷傲碾鬟混凝?豹防渗终掏跨对混凝?豹上游蕊裂缝鹃箍裘
性,通过模拟混凝土裂缝开裂试验,用断裂力学理论解释混凝土表灏的沥脊砂浆
开裂、裂缝扩震及裂缝扩震失稳秘现象。其次,藏嚣蓠隶工沥青
混凝主室蠹研究
时常用的马歇尔击实成型法和提出的新成型方法――修正马歇尔成型法[1“,先在
室内遴嚣这瑗耪痰鬃方法懿辩凌试验,霉潋这秀静簸型方法豹成型试 譬霸实嚣工
程的芯样作对比性试验,分析得到一种较合理的室内成型方法。
零文爨主要疆究砖窑隽:
一、沥脊混凝土的抗裂性研究
l、燕奔款裂力学中凝裂准则;
2、利用模拟断裂试验结果,分析论证沥青混凝土的抗裂性能;
3、镪步结论葶霎建议。
二、沥膏混凝土的室内成型方法的研究
l、分糯现有的沥青混凝土室斑成型方法:
2、利用对比试验结柴,分析论证水工沥青混凝土较健的室内成型方法;
3、终合水剥工程实例,分攒论证修驻马歇尔戏型方法的适应性;
4、初步结论和建议。
二、碾压混凝土埙上游面沥青砂浆防渗体抗裂性研究
第一章断裂力学理论基础[11][12]【25]
?1(1断裂力学概述
断裂力学建50年代开始蓬勃发展起米的固体力学掰分支,有微观断裂力学与
宏观断裂力学之分。微观断裂力学从材料的微观结构出发,研究断裂过程的物瑷
本矮,磷究材糖缺赡豹成核、凝裂敬擞戏掇理等,属予圈钵物理懿范畴。宏观凝
裂力学是从宏观的连续介质力学角度出发,研究含缺陷或裂纹的物体在外界条件
萄载、瀑度、奔囊腐镶、孛子辎翡等 终霜下宏鼹裂纹静扩震、失稳开裳、转
播和止裂规律。所谓宏观裂纹,是指在村料制造或在加工和试用过程中形成的宏
蕊尺凄 10’2cm戳上?的类裂纹缺陷。在实际结构中,这种裂绞的存在是鼹免前。
本文只讨论宏观断裂力学,依此来研究碾压混凝土表颟裂纹对沥青混合料防渗结
构的影响,即研究沥脊混合料的抗裂性。
传统熬强艘理论是在瑕定材料无缺翳、无裂纹豹蘩萋璺上建
立起袋嚣,在生产
实践中经受了长期的考验。但随着现代生产的发展,新工艺、新材料、高强度材
辩翡广泛采焉,结弱程裹速、高嚣、赢滠与低澈琢境下懿镬臻,戮获大型结梅露
靛增多,用传统强度理论设计的结构发生了很多断裂攀故,断裂处的最大工作应
力往往并不高,甚至遴远低子材料前屈腋极限,这就最低应力脆断现象。这说明
传统的强度和韧度指标及计算结果缀然能满足设计要求,但不能确保结构的安全,
不能适应新的袋产水平的需要。对低应力脆断的大量分析研究表明:脆性破坏总
是 垂宏鼹裂纹酾失稳扩震 快速扩展 弓 起麴。凝裂力学裁楚扶硬究糕应力珑叛
问题开始,从客观存在裂纹出发,把构件看成避续和间断的统一体,从而形成了
遨门耨必懿强魔学科。
固体的断裂可分为脆性断裂和韧性断裂。材料从受力变形开始,直到断裂,
从宏蕊者,均傈持线弹性的称为脆往断裂。线弹性断裂力学主要研究的就是脆髋
暾裂的搜律。默前线弹性断裂力学曩经发震褥比较成熟,在生产中泌经褥剿应用。
弹塑性断裂力学 又称非线性断裂力学 研究材料的韧性断裂 纤维断裂 规律,
盎子裂纹尖豢爨运载应力集中,必然产生塑性送,裂纹起裂蔗,嘉,持续缓慢匏
扩展阶段,称为亚临界扩展,之后,裂纹或失稳扩展戏止裂。当
裂纹尖端附近塑
瞧区尺寸远夺予裂纹长度或甥俸蓑链特魏尺寸露,为,l、范困露辍,对予这耪谤礁
的断裂问题,可用性断裂力学作近似处理。当塑性区尺寸与裂纹长度相比属于同
(6(
一数藿缓嚣,为大菠整藩骚域全覆瘸辍,努矮充分考瘩裂纹侮的拜骚瞧孬为,来
研究这种情况下裂纹的扩展规律。弹握性断裂力学虽经人们30余年的不懈努力取
褥了,些避缀,毽携有诲多淡待深入髫 究熬耀邃,家是当兹錾裘力学熬孛变要研
究方向之一。
鞭裂动力学 又拣动态凝裂力攀 是曼辑襞力攀豹又一个主
要磷究方巍。它
研究裂纹体程快速加载或者裂纹快速扩展时的断裂力学问题。且随潜由多棚物质
组成躬毅材辩貔旦豢广泛使穗,摆阗赛葱裂纹戆扩旋援律静磺究歪拔蔻当翦凝裂
力学的研究热点,予是就形成界面断裂力学。
凝裂力学熬任务有:
?研究裂纹体的应力场、应变场与位移场,寻找控制材料开裂的物理参量;
?研究材料抵抗裂纹参“展的熊力――韧性指撂豹变化规律,确定其数值及
测艇方法;
?建立裂纹扩展的临界条件――断裂撒则;
?含裂纹的各种几何构形在不同荷载作用下,控制材料开裂的物理参量的
计算。
断裂力学的研究方法:
一般的怒从弹性力学方程或弹塑性力学方程出发,把裂纹作为一种边界条件,
考察爱纹顶端静应力场、应变场和使移场,设法建蠢这些蒴鸯控制断袭的物毽参
量的关系和裂纹尖端附近的局部断裂条件。
新装力擎孛懿裂纹分类:
1 按其在实际构件中位置分为:贯穿裂纹、表面裂纹、深埋裂纹、角裂纹等。
2 舔裂纹受力谤嚣分隽:
张开型 I型 :裂纹魈于裂纹面的披应力作用(裂纹上下两表丽相对张开。
港开鍪 1l垂 :裂纹受早孬予袈绞瑟瑟垂壹予装绞蔫缘懿蘩疯力俸爝裂纹
上下两表面沿裂纹面相对滑开。
瓣嚣型 II 垄 :裂纹受襞孚露手裂纹嚣叉平行子裂纹蓊缘兹蘩应力 擘雳,
裂纹上下两表面裂纹面相对锚开。
荧予本文疆究懿辗压混凝主上游錾疆毒混凝?菸渗倭对疆基瀑凝?表露裂缝
的摅裂性,篡碾压漏凝土表顾裂缝属张开型裂纹 I烈 。
?1(2线弹性断裂力学
绫弹性戆裂力学蹩班线撵经理论势基礁,赣究客裂纹豹耱瓣在线弹萑交彩除
段发生裂纹必稳扩展的规律,即理想脆性断裂的规律。研究裂纹的扩展有两种不
嚣戆鼹赢:一耱是憩爨蕊点懿缝量臻粥 筵稼G准剿 ,另一耪是巍力象袋发蕊
点的应力强度因子准则 简称K准则 。
一,一
1(2。l麓量准剐 鑫准刘 :
G准则的观点是:如果当裂纹扩展一增量,使得释放的弹性能多于产生新裂纹
裂纹表葱瑟鬟熬能量,粼菱生裂纹弱失稳犷震。其孛簸有霞表谯豹藏是A峻_麓爨氇
格里菲斯 的能爨释放率准则。他是用能量方法研究了玻璃、陶瓷簿脆性材料
的断裂强度得到的G准则。他依据能量守恒定律推得:
G,《y
式中:G,是I型裂缎的能量释放率。裂纹的能量释放率是裂纹扩展单能面积时,
整个受力系统所释放的戆塞 弹瞧袋毙 ,犟位费N??蛙’。即裂纹扩聂尊
位长度所需簧的力,因而又称为裂纹扩展力。它是与荷载及结构型式 包
括裂纹长度、行状、位擞及结构的其它几何形状 有关的一个力学参数。
,怒裂绞塞L鼹攀霞瑟雾 获震要豹袭嚣麓 又稼表嚣聚力 是与搴孝餐骞关豹
参数,可看作是材料常数。2
Y称为临界能鬣释放率,
记为G?又称裂纹
扩展阻力,记为,。
因葡由上战可褥:
若GI GIc,则裂纹不扩展;
若Gl嚼涫剿裂纹可憝扩展;
若Gl GIc,煎lj裂纹一您扩展;
于是就得脆性断裂的判据为:
Gl?G #
若为扩展还存在潜稳定扩照与不稳寇扩展之分;裂纹的稳定扩展戆只有进一
步增加外蕊载才能馒裂纹继续扩展;裂纹浆不稳定扩展是裂纹一经开裂,即使不
增加夕 荷载裂纹也会倏速扩展,直到断裂。表现在能量释放率上为,若袈纹扩展
厝,裂纹的能量释放率是降低的,则为稳定扩展,反之,为必稳扩展。
繇A??A??瓯触 辏墨游额 錾黢璧释菝攀剿为:
j,
则为裂纹稳定扩展;
若GI―Gl。且豢 Gl。,鲻秀裂绞失稳扩聪。
若、Gi―GI。,虽誉 o
?
A(Ba
戏中:A为裂纹面积;
在实舔寝餍孛,袄据结稳鹃尼傍特煮籁受力繇境霄求褥G,榜辩豹狡嚣戆量释
放率G,。可由试验测得,由此就可判定该结构的断裂特性。
l,2(2藏力强度阑子准剐 f 准则
K准则的观点为:若裂纹尖端应力强度因子超j尊袭征材料特性的临界应力强度
因予辩,裂纹就失稳扩展,其中,鬣霄健表髋翡藏是G??R??融】l m 妖文 予1955
年提出的应力强度因子断裂准则。他认为当裂纹尖端区域的虚力强度因子达到材
耩蠢有的抵抗蕊茬凝袋豹麓力孵裘缀发生夹稳扩震。其表达式为;
K
J2Kfe
式孝;嚣,表零聚绞尖端邻域疲秀场强弱赘瘦力强度嚣子;
五,。表示材料的断裂韧性 或称临界威力强度因子 ,由试验确定,它是与
试验瀣凄、叛蓐、交形速发等参曩骞关熬数蓬,一曼这些终帮嚣素强定
时,它就表示材料性质的常数。
痘力强发困予憋一般形菠荛:
,
鼯 yo?,甜
式串:s菇裂绞霞嚣上按无裂纹骨雾麓应力,称舞名义瘟力;a舞裂纹尺寸;y戈
形状系数。
在工程实舔应耀孛,撮撰结掏尺寸、影获嚣瑟受鳇萄载露诗冀络梅豹痰力强
度因子K1慎,再由试验测定材料的断裂韧度KI。值,就可判定该结构的断裂特性。
?1(3弹塑性断裂力学
凌弹毪数裂力学缓定裂纹髂是瑷憩线弹髓蒋,攀实土,枣手裂绞尖蔫蔽力褰
度集中,在其附近必然存在塑性区。当塑性区尺寸与裂纹尺寸相比很小,即小范
墨矮鼹对,裂纹扩袋主要受塑蛙医之终麴大辫蛙变形嚣控裁,一量裂纹牙裂,丑
乎立即进入失稳扩展 脆性断裂 。裂纹开裂条件就是裂纹失稳扩展条件这时经
过遁当修正,线撵撵龋裂理论仍糍逶雳。坦是,对予裂纹尖端附近发生大藏基疆
服或全面屈服,其塑性区尺寸与裂纹长度相比,已达到同数量级,裂纹扩展主要
受塑性变形控制,这时,线弹性断裂力学不褥适用,两必缳充分考虑裂纹体的弹
塑憔行为,研究裂纹在弹塑能情况下的扩展规律和断裂准则,即弹塑性断裂理论。
弹塑性断裂在裂纹发生起始扩滕 开裂戏起裂 后还要经过亚蠛界扩鼹 稳
定扩展 阶段,达到一定长度后才发生失稳扩展而破坏。因而,弹翅性断裂准则
相应地分成聪类。第一类准则以裂纹起裂为根据,如COD撒则、J积分准则;第
二粪准剐以凝绞失稳为根据,如R隧力益线准则、非线性黼量释放准剩等。这是
弹塑性断裂力学的主要内容之一。另一主娶内容是玲析裂纹尖端附近的应力场和
应交场。本次论文只蕊弹塑性断裂凇剃来研究碾压漓凝土防渗结稳沥青混凝土的
抗裂性。
1(3(1
c0D准则
撵鋈经耪瓣受力螽,奁裂纹尖漆送产生大范蚕瑟瑟霹,变形发袋较应力上舞
-擘-
鞍慢,采髑应变或傲移作为表铤断裂的物理参量较应力可能趸合适。wells 威尔
麓 裰攥大量试验积工程经验予t965年提出以裂纹尖端张开位移 cr皴0peni觳g
Displacement,简称COD 作为表征断裂的物理参量,从而建立了裂纹在弹塑性
祭传下兹羧裂准羹l――eOD臻剿。
裂纹张开位移,是裂纹体受载后,猩原裂纹的尖端沿藤直裂纹方向所产生的
位移,用6表示。当裂纹受载后逐渐张开,裂纹尖端便出现钝头,但是裂纹尖端
楚瓣位移仍是连续瓣,舞鹜l,l掰示。一觳是涛裂纹表露AB段蠢蓊延长,与尖
端D的垂线相交于E点,用2肋来度量裂纹张开位移。
蛰l―1
wells 威承靳 提出的COD准则为:当裂纹张开位移拶达到临器值J,时,
裂纹涛要袋开,邵
艿瑞占。
时,裂纹开裂。式串5表示裂纹张矛位移,哥爨试验测定或计算缛型;参,表示裂
纹张开位移临界值,由试验测定,它是材料弹塑性断裂韧性的指标,鼹材料常数,
于温度有关。占。是裂纹开裂临界值,而不是裂纹最后失稳的临界值。裂纹开裂与
袋纹最蜃失稳是两令不露懿状态。在裂纹开裂良鬣,继续磺鸯噩蘅载,裂绞方会熬
绥稳定扩展,直到裂纹的失稳点,裂纹才讯速地失稳破坏,为了区别裂纹开裂与
失稳疆个状态下的裂绞张开经穆,以艿。袭示裂纹拜裂状态钓使移临爨锻,参一褒
示裂纹失稳状态的位移牦界值,且试验诞稿,占。燕不随试件尺寸改交的材辩常数,
而占。。随诚件尺寸变化较大,特别是试件厚度的影响,所以不宜作为材料常数。
在实鼯工程孛,莘踅据疆凝主黪温度痤力诗算哥缮参毽,粼蠡ic0蚤漆翼蓦爵褥掰
需材料的d。值。于悬就可以d。作为选择沥青混凝土配合比的指标,通过模拟试骏
就可以完成沥青混凝土防渗结构设计的材料选择。
1(3(2
J积分准则
(10-
j积分准爱《是赫oe 赣新 予1968年糖出的,该理论怒默定量的描述裂纹体
应力应变场的强度为出发臭。
对一浃瀚震板,内含一条贯穿裂纹,裘绞表面滗岁 力律糟,均赁板所受的外
力使裂纹周围产生二维应力成变场,围绕裂纹尖端椒回路r由裂纹下表面糕一点
并鲶,按遂辩锋方秘滔r环绕裂纹尖清行递,终止予袈绞上表面任,点,飚j积分
为:
f
一
,
。
一龆r
户l 嘶如一rt兰凼
4
斑
式中;W一扳懿皮炎能密魔;
r――作用在积分回路r弧元出上的外力矢量;
口――回路r上的位移矢量;
于是得J积分断裂准则:
当囤绕裂纹尖灞豹J积分达蓟藕癸值Z孵,裂纹开始扩鼹,
郎当
3 3:
霹,裂纹开始扩震。袈绞扩装分秀稳定帮不稳定嚣耱形式,对稳
定鹣缓浸扩旋,
上式代表裂纹的开裂条件:对于不稳定的快德扩展,上式代袭裂纹的失稳条件。
在实瑟;工程孛,结稳裂纹尖蘧懿j积分霹蠲诗冀竣实验方法褥出;瑟代袭耪辩
性能的Z必须由实验确定,如果在实验中,取试样的开裂点确定J。,则准则是裂
纹款嚣裂判鼗蔹据,翔暴取试撵鲍失稳点确定疋,烈港粼是裂纹熬失稳爨叛靛握。
关于本文研究的沥青混含料,由于它是,种多桐、多成分的混合料。对其性
毙麴了瑟,藏裁还不全瑟。遴豢试为滔毒混合糕是一季孛糙弹链耪糕,当灸予长热
荷载和高温情况下时,呈现出塑性流动的性质,当处于短期衔载和低温情况下时,
却呈现出脆蛙的性震。疆本营骧照雄教授譬撩据缝翡试验撼蹬涯
专漫会辩农逶豢
变形速度范阐内静力试验的三种破坏类型 见图l一2 。
:|鏊坏 鳓坏
澜内 麟 呐 貅
昱; 的型 耋|型
厂舭, , k,!
p
一一
O
一 一
一
o
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滚度――――――――――啼鬻
低_ ――――――――一
变形速
度―――――――――――+小
犬??卜_――――――――一
辫 一2 溪专混凝?蕊酸蠲类墼
通常,对予I型破坏澄袭材料力学的方法寒处骥:对于礅型破壤暴照与土力学
稻似的方法来处理。对于沥青混凝?的断裂性能,由上面的论述
可以得到,沥街
混凝土兼谢脆性和塑性两重性质,因此,我们可用断裂力学的方法来研究沥青混
合鼗熬颧裂牲戆,扶弹洼叛裂遴论密弹熬缝蘩裂纛论嚣方瑟慕研究不潜配合吃游
街混合料程不同的温度条件和不同的变形速度条件下的脆断行为和弹塑性断裂行
为。本次试验研究怒结合“九??五”攻关项目的部分内容要袋来完成瓣,受其隈
翻,只研究不同配食跑沥青砂浆在同一澈度 T 15? 条件筘同一湿凝土裂缝变
形速度 V l删[11,IIlin 条件下的抗裂性。
-12,
第二章 沥青砂浆防渗体抗裂性试验研究
?2(1试验目的
在躲裂理论的燧裂准则巾,无论悬裂纹开裂,还是裂纹失稳,箕判定指标都
是与材瓣、预餐裘缝尺寸、试验温度镣条辞有笑。由于碾聪混凝主上游面裂缝形
状尺寸较为复杂,所以,本次试验研究是以同一混凝土初始裂缝尺寸、同一试验
条薛 嚣一试验滠疫,嗣一淀凝?裂缝张舞速度 下,搂羧疆压滋凝?上游纛裂
缝开裂撒展过程,测定浇筑猩碾压混凝?表面上的不同配含比沥青砂浆的开裂、
裂纹失辣时碾压混凝土裂缝张开值,分析论证泐街砂浆的抗裂性规槔:并在此研
究静基磁圭。可敬德嚣碾悉演凝?上游嚣嚣专移浆蕊渗薅浚诗
嚣,确定滚青移浆
配合比的试验方法之一。
?2(2试验设备、试骏材奉葺及试件制备
2。2(1试验设备
零捩试验往嗣鼢 季蠡铜瓣模菰磷撵瀑凝主袋冀滚青移装防渗猿梅的试骏装
备,如搿2―1,该设置可控制混凝士戮纹的张歼速度,模拟沥青砂浆防渗结构受
兰葵碾疆瀛凝?衰嚣裂纹开瓣影响豹襄纯过程;人为趣瑗卡只寒测擞沥毒砂浆试
件开麓时,淀凝土裂纹张开的宽度;浏麓沥青砂浆防渗律开耧后裂缝扩展过程中,
混凝土裂绞张开的宽度变化德和沥青砂浆试件裂纹宽度与潦度变化使;整个试验
过程在爨溢室肉遴程。
2。2。2试验材料
焉予碾压混凝土上游面防渗体材料的沥青濡合料属浇筑式沥青砂浆,其醮合
比参数为:矿料缎鹦已、填料浓度、胶骨比及沥青禽量。试黢按材料不同分为六组,
荽善叁蘩含凌冕轰2,l、表0―2。
一13-
试撵尺寸凌尧:滢凝? 2e×6×3,5逝,灏诲骖装试镎20x6×4渤熬纛穷
体,其示意图见2―2。其中,混凝土厚度3(5cm是依据试验设备的尺寸确定的,
那是因为:混凝土表面裂缝澍其上都泌青砂浆防渗体影响较大的
是碾压混凝?的
永久搂缝,萁张羚发静大夺影旗因素铰复杂,鬏缝豹蒸俸情况饺难确定;沥鬻矽
浆试件厚度4cm是依据“八??五”攻关项目:碾眶混凝土的防渗结构中,沥脊砂
浆骑渗体黪渗结鞠设计,关于濒青砂浆蒎渗髂珑渗层浮度磺究对,瓢溺专 爹浆耱
渗效采试验成采褥斑,沥青砂浆防渗朦蓐度为4cm时,已有足够的秘渗能力,继
续增大盼渗层厚度jc寸提高防渗能力无最著效果。但考虑到防渗层的施工质量、坝
委戆不平整、添毒淫凝?静炎型霾授予貉渗瀑戆浇筑藏王麓蠢素,建议嚣毒滋会
料防渗体防渗层厚度采用6,10cm选定的。
r,,,?獬jj?,,
P
p
??(嗲(混。睁(吣P芝’。土》
??。’》。??:譬:夕。占;茜。??+
图2(2抗裂试验模型示意图
骨科缎靛
表0一l
l筛孔尺寸
5 2(5 1-25 0(63
O(315 O(15
mm
l透过率
100 73(83 S2(27 41(27
21(43 9(3
,
表2―2 淫毒移浆醒台羹:
试样编号 填料浓度 , 沥青宙擞 , 胺骨比
14
t8 l。?
O。39
、
t4
掣 1(2S 0(46
14
38 1,50 O(53
48
1(oo 16 O(43
54 1(25 16 O(51
扩 l,50 16 O(60
矿料缀配:是撂粗嚣料、缨雷料、填料按适潦豹比铡粼会后
豹念戏级配。矿
*14(
料合成级配可用试验或计算方法确定。通常采用的方法是根据国内外有关的技术
标礁或技术资辩,在箕雅荐的范围肉,逸释一条或凡条缀配蠲线作为矿瓣标准缀
配,再根据标准级配曲线确定各秭矿料的配合组成,使合成级配尽可能与标准级
配相近。本次试验所用为砂的标准级配。
填料浓度:是指在沥专漏凝?中填辩用量鞠沥青用量豹重量之毙。即
F
卅2一
嚣
根据胶浆理论,填料在沥青中形成微分散系,即所谓的胶浆,沥青混凝土的性质
主鬟取决予获浆豹鼗量强震量,焉胶浆熬痰整受壤辩浓度懿影穗,壤辩滚度越大,
沥青胶浆中填料相对用量越大,则沥青胶浆的粘度越大,沥青混凝土的柔性、抗
裂往越差。
胶骨比:是指沥青混凝土中沥青胶浆重爨与骨料重量之比。潮
B七F
n ――
G
胶骨比反映出在沥青混凝土中沥青胶浆相对骨料膈量的多少,胶骨盹越大,即沥
毒胶浆越多,沥黉混凝主静变形能力、魏裂性?l越强。
沥青含量:矿料合成级配确定后,沥青含量成为影响沥青混凝土性质的最重
要滋素。溺专含爨有两耱不同躺表示方法:,器是_豉矿辩总重为lO鹩《,沥鬻含量
按沥青占矿料总篷的百分数计;另一种方法是以沥青占沥青混凝土总复的百分数
计。现在这两种方法均在应餍,本次试验研究就采阁后者。依搽工程经验取值为:
14,和16,。采用嗣一羊巾沥青――克拉玛姣水工沥筲。
2。2。3试验试 牛到备
先将相同混凝土材料按设计好的配合比进行摔和、浇筑,在恒温室内养护成
壅,待摄凝?达,定强度时,将混凝土试群从中掰断,褥将箕弼合,并对箕表露
进行凿毛,涂抹稀释沥青,然后,将接设计好的配台比热拌好的150?的沥青砂浆
浇筑在吻合后的混凝土试样上,将其在空气中冷却以各试验使用。通常情况下,
碾壤混凝?上游嚣裂缝主要是由于隶久横缝的张开度的变化引起的,永久攒缝豹
张开度主溪是由于外界环境温度变化引起混凝土收缩而产生的,所以,本次试验
臻究笺混凝?裂缝疆张开墼罄 型裂绞。
?2(3沥青砂浆防渗体抗裂性模拟试验
2。3。l试验缎定及条 牛
假定:沥青砂浆与混凝土表面结合紧密,试骏时,视为同一
受力体,不发生
捐对淆稳。因为,断裘力学静淫论磷究都怒锌对褥一材辩的一释稳件内部袋纹在
(15-
外荷作用下,裂纹开裂、扩腥的变化瓶律。
试验条件:试验溢度为15?0(5?。混凝?裂纹开袈速度为l??n妇洫(。
2(3(2试验步骧
?试验时,将成型好的试样在试验温度条件下恒温2小时:
?将恒温好的试样鹫于控制混凝土裂缝张开速度的仪器上,开始加荷,使
试样中豹混凝?餮蟹裂缝戳l艇n矗豹in(豹毽速扩震:
?观察、爨测莠记录沥毒涅凝主开裂、裂纹扩展失稳对,混凝?颓壁裂缝
张开度及失稳时沥青砂浆试件的裂缝宽度和深度。
2(3。3试验结渠
试验缝罢撼表2,3
表2―3 沥青砂浆翳渗体抗裂性模拟试验成果表
f试样编号 沥青砂浆试件开裂时状况
沥青砂浆试件裂缝扩展状况
涡凝?襞绞扩展至20mm时,沥青
混凝土裂纹从0扩展至8mm时,沥
砂浆试释裂纹稳定扩震,裂纹宽度
r
青砂浆试件开裘。
为12mm,深度为14mm。
混凝士裂纹扩展至20mm时,沥青
混凝土裂纹从O扩展至7mm时,沥
2;
砂浆试 牛裂纹瑟寇扩震,裂纹宽度
青砂浆试件开裂。
为12mm,深度为15mm。
混凝土裂纹扩展至20mm时,沥青
混凝土裂纹从O扩展至6mm时,沥
砂浆试侔裂绞稳定扩展,裂纹宽度
青砂浆试件评裂。
为10mm,深腹为14mm。
卜
混凝土裂纹扩展至20mm时,沥青
混凝土裂纹从O扩展至lOnlm时,沥
‖
砂浆试佟裂纹稳定扩震,裂绞宽度
青砂浆试件开裂。
为lOmm,深度为13mm。
混凝土裂纹扩展至20mm时,沥青
混凝?裂纹从O扩展至8mm时,沥
砂浆试俘裂纹稳定扩震,裂纹宽废
青砂浆试件开裂。
为lOmm,深度为13mm。
卜
混凝土裂纹扩展至20mm时,沥青
漶凝土裂纹从O扩展至7mm时,沥
6誊
砂浆试俘裘纹稳定扩展,裂纹宽度
青砂浆试件歼裂。
为7mm,深度为4mm。
放表2―3试验成暴可褥:
1 在塌月试验条《牛下,填料浓度分别舞m l。00、l。25、l,50不变时,淫凝
土上面的沥青砂浆试件开裂时,混凝土预留裂缝的张奸度随沥费砂浆中沥青含量
4和4”沥青砂浆试件 、由7mm
由14,增大到16,而分鄹由8mm增大到10mm 即1
(16(
增大剐8HlHl 帮28和58沥青砂浆试俘 、由6mm增大到7
Inln 即38和6沥青
范文四:预应力钢纤维混凝土梁斜截面抗裂试验和计算方法
预应力钢纤维混凝土梁斜截面抗裂试验和
计算方法
摘要:根据25根预应力钢纤维混凝土无腹筋梁和20根预应力钢纤维混凝土箍筋梁斜截面受力试验研究~分析了箍筋、剪跨比、有效预压力、钢纤维体积率和长径比对预应力钢纤维混凝土梁斜截面抗裂度的影响规律. 通过理论推导~提出了预应力钢纤维混凝土梁的斜截面抗裂的计算公式.
关键词:预应力 钢纤维混凝土梁 斜截面 抗裂度
钢筋钢纤维混凝土梁施加预应力后~进一步增强了正截面的抗弯性能~使正常使用状态下正截面的裂缝和变形控制更易实现~但其斜截面的受力性能如何~国内尚无研究资料可查~国外也仅做了少量的试验研究~有关斜截面抗裂的研究资料更少,1,. 为此~本文对预应力钢纤维混凝土梁的斜截面抗裂性能和计算方法进行了比较系统的研究.
1 试验概况
试验梁分两批制作. 第一批在大连市预制构件一厂100m预应力张拉台制作~包括18根预应力钢纤维混凝土无腹筋梁和20根预应力钢纤维混凝土箍筋梁~梁长2.30m~截面尺寸b×h=150mm×300mm. 纵向预应力钢筋为2Φl18冷拉?级钢筋~纵向非预应力受拉钢筋为2Φ14热轧?级钢筋~架立筋和箍筋分别为2Φ8和2Φ6.5热轧?级钢筋~箍筋间距s=120mm\,160mm\,200mm. 钢纤维为剪切型~矩形断面0.4mm×0.5mm~长度lf=35mm、50mm和60mm~ 体积率ρf=0\,0.5%、1.0%和1.5%.水泥采用525#普通硅酸盐水泥~中砂、碎石(最大粒径10mm)~水灰比0.40~水泥用量445kg/m~水泥?砂?石=1?1.44?2.57~NF-B型减水剂用量3.56kg/m.
混凝土在容积为1.0m的搅拌仓内分8批投料搅拌~人工投撒钢纤维~出仓后发现钢纤维体积率ρf=1.5%长度lf=35mm、钢纤维体积率ρf=1.0%长度lf=50mm和60mm的3批混凝土内钢纤维有不同程度的“结团”现象~人工散开后拌和均匀再入梁模内成型.
第二批在大连理工大学结构实验室由人工拌合钢纤维混凝土成型~包括7根预应力钢纤维混凝土无腹筋梁~梁长1.65m~截面尺寸b×h=120mm×240mm. 纵向预应力钢筋为2Φl16或2Φl20冷拉?级钢筋~纵向非预应力钢筋为Φ
25或2Φ12热轧?级钢筋. 采用长度lf=35mm的剪切型钢纤维~体积率ρf=1.0%. 混凝土配合比与第一批梁相同.
试验梁的截面尺寸和材料性能列入表1~其中钢纤维混凝土立方体强度ffcu和抗拉强度fft取与试验梁同批制作并养护的150mm立方体试块实测抗压和劈拉强度的平均值~钢筋的屈服强度fy,极限强度fsu取同批试样的相应平均值.
试验梁除PFA10-4a,4b和PV16-A10-43根梁采用单点加载外~其余均采用两点对称集中加载. 测试内容包括剪压区混凝土应变、与斜裂缝相交处纵向受拉钢筋和箍筋应变、与箍筋相交处及纵向受拉钢筋重心处斜裂缝宽度、跨中挠度、斜截面开裂荷载及破坏荷载.
试验梁斜截面开裂剪力实测值和斜截面破坏形态列入表1.
表1 预应力钢纤维混凝土梁截面尺寸、材料性能及斜截面抗裂剪力试验值
试验梁编号
b×h×h0/mm
λ
ρf/(%)
lf/df
ffcu/MPa
ρ/(%)
Np0/kN
V,pfcr/kN
破坏特征
PB0-2a
150×300×265
1.96
0
0
44.3
2.06
154
90
剪 压
PB0-2b
160×306×270
1.93
0
0
44.3
1.89
137
100
剪 压
第
PFA5-2a
150×300×265
1.96
0.5
70
147.8
2.06
137
120
剪 压
PFA5-2b
150×300×265
1.96
0.5
70
47.8
2.06
137
100
剪 压
一
PFA10-1a
150×310×275
1.16
1.0
70
46.8
2.00
137
140
斜 压
PFA10-1b
145×305×270
1.19
1.0
70
46.8
2.10
154
160
斜 压
批
PFA10-2a
146×305×270
1.93
1.0
70
46.8
2.08
154
120
斜 压
PFA10-2b
148×306×270
2.30
1.0
70
46.8
2.05
137
110
剪 切
无
PFA10-3a
148×308×272
2.81
1.0
70
46.8
2.03
137
70
弯 剪
PFA10-3b
148×303×265
2.89
1.0
70
46.8
2.09
137
90
弯 剪
腹
PFA10-4a
150×300×265
3.38
1.0
70
46.8
2.06
137
90
剪 压
PFA10-4b
150×305×270
3.32
1.0
70
46.8
2.02
154
90
弯 压
筋
PFA15-1
145×305×270
1.56
1.5
70
43.4
2.10
154
160
剪 压
PFA15-2
145×305×270
1.93
1.5
70
43.4
2.10
154
120
剪 压
梁
PFB10-1
150×305×270
1.56
1.0
100
37.4
2.02
137
140
剪 压
PFB10-2
150×305×265
1.93
1.0
100
37.4
2.02
137
120
剪 切
PFC10-2a
155×300×265
1.96
1.0
1
20
41.0
2.00
137
100
剪 切
PFC10-2b
150×300×265
1.96
1.0
120
41.0
2.06
137
100
剪 切
第
PFA10-2-01
120×240×215
1.86
1.0
70
39.0
3.46
0
55
剪 切
二
PFA10-2-02
117×240×215
1.86
1.0
70
39.0
3.46
0
60
剪 切
批
PFA10-2-11
120×240×215
1.86
1.0
70
39.0
3.46
122
75
剪 切
无
PFA10-2-12
120×240×215
1.86
1.0
70
39.0
3.46
122
80
剪 切
腹
PFA10-2-2
120×240×215
1.86
1.0
70
39.0
3.31
145
85
剪 切
筋
PFA10-2-31
120×240×215
1.86
1.0
70
39.0
3.31
190
100
剪 切
梁
PFA10-2-32
120×240×215
1.86
1.0
70
39.0
3.31
190
90
剪 切
PBV16-0-2a
150×305×270
1.93
0
0
44.3
2.02
154
90
剪 切
PBV16-0-2b
150×300×265
1.96
0
0
44.3
2.02
154
90
剪 切
PV16-A5-2a
150×300×265
1.96
0.5
70
47.8
2.06
137
110
剪 切
箍
PV16-A5-2a
150×300×265
1.96
0.5
70
47.8
2.06
154
110
剪 切
PV12-A10-2a
150×305×270
1.93
1.0
70
47.1
2.02
154
100
剪 弯
PV12-A10-2b
150×300×265
1.96
0.5
70
47.1
2.06
154
110
剪 弯
PV16-A10-2a
145×305×270
1.93
1.0
70
47.1
2.10
154
105
弯 剪
筋
PV16-A10-2b
150×300×265
1.96
1.0
70
47.1
2.06
154
110
剪 压
PV20-A10-2a
150×300×265
1.96
1.0
70
46.8
2.06
154
110
剪 压
PV20-A10-2b
150×300×265
1.96
1.0
70
46.8
2.06
154
100
剪 压
PV16-A10-3a
145×300×265
2.60
1.0
70
46.8
2.13
154
90
弯 剪
梁
PV16-A10-3b
150×305×270
2.56
1.0
70
46.8
2.02
154
90
弯 剪
PV16-A10-1
155×300×265
1.47
1.0
70
46.8
2.00
137
140
剪 压
PV16-A10-4
150×300×265
3.38
1.0
70
46.8
2.06
137
80
弯 剪
PV16-A15-1
150×300×265
1.58
1.5
70
34.4
2.06
154
150
剪 压
PV16-A15-2
150×300×265
1.96
1.5
70
43.4
2.06
154
120
剪 弯
PV16-B10-1
145×305×270
1.56
1.0
100
37.4
2.10
137
130
剪 压
PV16-B10-2
150×310×275
1.89
1.0
100
37.4
1.98
137
110
剪 弯
PV16-C10-2
150×300×265
1.9-
1.0
120
41.0
2.06
154
110
剪 弯
PV16-C10-3
150×305×270
2.56
1.0
120
41.0
2.02
154
100
弯
注:试验梁跨度l0:第一批为1790mm~第二批为1400mm.
2 斜截面抗裂影响因素分析
试验表明~当其他条件相同时~箍筋对预应力钢纤维混凝土梁斜截面抗裂度的影响很小. 因此在以下分析中~不再考虑无腹筋和箍筋梁因是否配臵箍筋在斜截面抗裂性能方面的区别~统称为预应力钢纤维混凝土梁.
图1 截面平均剪应力与剪跨比的关系
2.1 剪跨比 图1绘出了钢纤维长度lf=35mm、体积率ρf=1.0%的预应力钢纤维混凝土梁斜截面开裂时截面平均剪应力τpfcr与剪跨比λ的关系~可见截面平均剪应力τpfcr随着剪跨比λ的增大而减小. 分析其原因可概括为下述两个方面:随着剪跨比λ的增大~斜截面裂缝形态由腹剪斜裂缝向弯剪斜裂缝转化~前者主要因剪跨区梁腹中部剪应力过大致使主拉应力超过钢纤维混凝土的抗拉强度而产生~后者则是在剪跨区梁底部产生弯曲裂缝后~该区域钢纤维混凝土和纵向受拉钢筋产生应力重分布~或使弯曲裂缝尖端钢纤维混凝土在剪、拉应力共同作用下的主拉应力偏离垂直截面导致弯曲裂缝沿倾斜方向延伸~或使纵向受拉钢筋重心偏上钢纤维混凝土因应力重分布开裂并与弯曲裂缝尖端连通后倾斜延伸~应力重分布和弯曲裂缝尖端的集中应力场均会降低钢纤维混凝土的抗拉强度~从
而降低斜截面抗裂度,另一方面~在集中荷载作用点和支座附近存在的竖向应力场主要为压应力场~在荷载作用点两侧0.6h(此处h为梁截面高度)以内~压应力相当大~从而提高混凝土的抗剪强度~抑制斜裂缝的产生,2,. 显然~当剪跨比较小时~竖向压应力场对提高梁斜截面抗裂度有着显著影响~但随着剪跨比的增大~竖向压应力场的有利作用减弱~对提高梁斜截面抗裂度的作用也随之减小.
图2 截面平均剪应力与有效预压力的关系
2.2 有效预压力 图2绘出了第二批试验梁斜截面开裂时截面平均剪应力τpfcr与截面有效预压力Np0的关系~可见τpfcr随Np0的增大而增大. 梁施加预应力后~改变了截面应力分布状态~一方面使荷载作用下截面中和轴下移~中和轴以下梁腹钢纤维混凝土处于剪应力和正压应力共同作用状态~减小了主拉应力值~使梁腹出现腹剪斜裂缝时的荷载提高,另一方面预应力延迟了梁底剪跨区内弯曲裂缝的出现~提高了弯剪斜裂缝出现时的荷载.
2.3 钢纤维 图3绘出了剪跨比λ=1.89,1.96的预应力钢纤维混凝土梁斜截面开裂时截面平均剪应力τpfcr与钢纤维体积率ρf钢纤维长径比lf/df的关系~可见与钢筋钢纤维混凝土梁斜截面抗裂相似~预应力钢纤维混凝土梁斜截面抗裂度也随钢纤维体积率和长径比的增大而增大. 在图3中发现钢纤维长径比lf/df=120时τpfcr增加趋势减小~原因是在混凝土拌和过程中~其钢纤维“结团”现象较为严重~虽然经过人工分散~但钢纤维已弯曲变形~影响了其在混凝土基体中的合理分散.
图3 截面平均剪应力与钢纤维体积率和长径比的关系
3 斜截面抗裂计算方法
3.1 斜截面抗裂计算理论模式 根据本课题试验结果~预应力钢纤维混凝土梁斜截面裂缝按其出现部位和形成机理仍同钢筋钢纤维混凝土梁一样可分为腹剪斜裂缝和弯剪斜裂缝两类. 对于腹剪斜裂缝出现时斜截面抗裂度~可以借用混凝土结构设计规范(GBJ10-89)规定的预应力混凝土梁斜截面抗裂计算方法~将其中混凝土抗拉强度ftk改为钢纤维混凝土抗拉强度fftk. 而对于弯剪斜裂缝出现时斜截面抗裂研究较少~尚未形成成熟的计算方法,2~3,.
从斜裂缝形态看~预应力钢纤维混凝土梁与钢筋钢纤维混凝土梁的弯剪斜裂缝是相似的. 依据同样的思想,4,~ 将预应力钢纤维混凝土梁斜截面开裂极限状态时的应力图形近似简化如图4所示~截取AOB正\|斜截面~在斜裂缝出现瞬间~正截面AO受压区应力图形为三角形~斜截面OB受拉区垂直于斜面的拉应力为钢纤维混凝土的极限抗拉强度
fft~
图4 弯剪斜裂缝理论模型
与斜裂缝相交的纵向受拉预应力钢筋应力增量和非预应力钢筋应力可取为αEfft~此处αE=(αpAp+αsAs)/(Ap+As),αp=(Ep)/(Efc),αs=(Es)/(Efc),Ep,Es,Efc依次为预应力钢筋、非预应力钢筋、钢纤维混凝土的弹性模量,5,. 截面有效预压力Npo以外力方式作用在预应力钢筋截面形心~ap为Npo作用点至梁底边缘的距离~ α为斜截面平均倾角~c为平均斜裂缝底点距支座的距离.
对O-O中和轴取内外力矩平衡关系~得
(1)
由垂直截面AOA′内外力平衡关系得
(2)
将式(2)代入式(1)~且d=c+(h-xcr)cotα~整理得
(3)
假设斜裂缝倾角α在不大范围内变动时~c,x,αE(Ap+As)和Np0为常量~则由Vpfcr/α=0的条件~求得相应于Vpfcr为最小值的α值为
(4)
上述各式中~Ic——垂直截面Ao受压区面积对中和轴O,O的惯性矩,St——斜截面OB受拉区在垂直面上投影的面积对中和轴O,O的面积矩,A0——AOA的换算面积,I0——垂直截面AOA换算面积对中和轴O,O的惯性矩.
为了便于计算并与钢筋钢纤维混凝土梁斜截面抗裂计算相衔接~仍取xcr=0.5h~考虑到预应力的作用使斜截面裂缝倾角减小~剪压区高度增大~取h-ap-xcr=0.4h-ap~则式(3、4)改变为
Vpfcr=(0.25csc2α+0.8αEρ)/(c+0.5hcotα)fftbh2+
(Npo(0.53h-ap))/(c+0.5hcotα).
(5)
(6)
其中ρ=(Ap+As)/bh0,c=(0.56-0.636(a)/(1))a~此处a和l分别为剪跨和跨度,4,. 钢纤维混凝土抗拉强度fft按下述公式计算,6,~
(7)
式中~ffcu——钢纤维混凝土的立方体抗压强度(MPa),λf——钢纤维含量特征值.
本课题试验梁斜截面抗裂剪力实测值与式(5、6、7)所得计算值的比较结果:4根预应力混凝土梁的V,pcr/Vpcr平均值μ=0.868~离散系数δ=0.046,41根预应力钢纤维混凝土梁的V,pfcr/Vpfcr平均值μ=0.923~离散系数δ=0.133~符合性好.
3.2 斜截面抗裂剪力实用计算公式 为了更直接地表达各主要影响因素与斜截面抗裂剪力的关系~可在斜截面抗裂理论公式(5、6)的基础上对其进行简化处理.
由式(5)可见~其中Np0项恰恰反映了预应力对钢筋钢纤维混凝土梁斜截面抗裂度的影响作用~ 随Npo值增大~ 预应力钢纤维混凝土梁斜截面抗裂度增大. 由式(6)可见~其中的Np0项也恰恰反映了预应力对钢筋钢纤维混凝土梁斜截面裂缝倾角α的影响作用~随Np0值增大~cotα值增大~α值减小. 这已为本课题试验研究所证实.
如果仍考虑影响α值的主要因素剪跨比λ~则式(5)可改写成如下形式
Vpfcr=Vfcr+βpNp0/λ,(8)
式中~Vfcr——钢纤维混凝土梁斜截面抗裂剪力~按下式计算,6,
Vfcr=((2.45)/(λ+3.5)+(20ρ)/(λ+1.1))fftbh0, (9)
βp——系数~ 根据本课题试验资料回归分析~可取βp=0.30.
因此~式(8)可具体写作
Vpfcr=((2.45)/(λ+3.5)+(20ρ)/(λ+1.1))fftbh0+(0.3)/(λ)Np0,(10)
式中括号内第二项当λ,3.0时取λ=3.0.
本课题试验梁斜截面抗裂剪力实测值与式(10)和式(7)所得计算值的比较结果:4根预应力混凝土的V0pcr/Vpcr平均值μ=1.023~离散系数δ=0.038,41根预应力钢纤维混凝土梁的V0pfcr/Vpfcr平均值μ=1.027~离散系数δ=0.096~符合性良好.
4 结 论
(1) 预应力钢纤维混凝土梁斜截面开裂形态随着剪跨比的增大~由腹剪向弯剪转化~斜截面抗裂度随之降低. (2) 预应力可延迟剪跨区梁底弯曲裂缝的出现~减小斜裂缝倾角~增大剪压区高度~提高预应力钢纤维混凝土梁的斜截面抗裂度. (3) 预应力钢纤维混凝土梁的斜截面抗裂度随钢纤维体积率和长径比的增大而提高~但钢纤维体积率和长径比过大时~在混凝土拌和过程中易出现钢纤维“结团”现象~
处理不当将影响混凝土质量. 钢纤维和预应力对预应力钢
纤维混凝土梁斜截面抗裂度的增强作用之间不存在“耦合效
应”. (4) 根据弯剪斜裂缝为基础的理论模型~推导出了预
应力钢纤维混凝土梁斜截面抗裂理论公式~结合试验资料回
归分析~提出了相应的简化计算公式. 使预应力钢纤维混凝
土梁、钢筋钢纤维混凝土梁、预应力混凝土梁和钢筋混凝土
梁的斜截面抗裂计算形成统一的理论计算体系.
参考文献
1 Rajagopal R S and Siddappa S. Experimental
investigation on fiber reinforced prestressed concrete
beams under shear. Fiber Reinforced Cement and Concrete,
RILEM Symposium, 1992.
2 黄成若. 钢筋混凝土构件斜截面抗裂计算. 钢筋混凝
土结构设计与构造. 中国建筑科学研究院~1985.
3 国家标准. 混凝土结构设计规范(GBJ10-89). 北京:
中国建筑工业出版社~1989.
4 赵国藩~李树瑶主编. 钢筋混凝土结构的裂缝控制.
北京:海洋出版社~1991.
5 赵顺波~李树瑶.水工部分预应力混凝土受弯构件裂缝
宽度的简化计算.华北水利水电学院学报~1991~(1).
6 赵顺波. 钢纤维增强钢筋混凝土及预应力混凝土构件
设计方法的研究:,学位论文,. 大连:大连理工大学~1996.
Experimental study on shear cracking
strength of prestressed
steel fiber reinforced concrete
beams
Abstract Based on the experimental study on the shear behaviors of forth,five prestressed steel
fiber reinforced concrete beams, the effects of the stirrups, the shear span to depth ratio, the effective precompressed force, the volume fraction and aspect ratio of steel fiber on the shear cracking strength of prestressed steel fiber reinforced concrete beams are analyzed. The theoretical model and the practical
formulas for calculating the shear cracking strength of prestresseed steel fiber re
inforced concrete beams are proposed.
Key words steel fiber prestressed concrete beam shear cracking strength.
范文五:钢纤维混凝土抗裂性能评价方法
纤维混凝土及砂浆收缩裂缝试验方法
D.1 适用范围
D.1.1 本试验方法适用于纤维对混凝土或砂浆限制早龄期收缩裂缝有效性的试验,或不同 养护条件下不同龄期的收缩裂缝对比试验。
D.2 试件制作
D.2.1 纤维混凝土试件模型应满足下列要求:
1 纤维混凝土或混凝土的试件为尺寸为 600mm ×600mm ×63mm 的平面薄板。 模具边框用 63mm ×40mm ×6.3mm 的槽钢制作,边框内设 φ6间距 60mm 的双排栓钉,栓钉长短间隔布置, 分别为 50mm 和 100mm 。底板采用不小于 5mm 厚的钢板或不小于 20mm 厚的密度板,在底板上 设聚乙烯薄膜隔离层。 当采用密度板做底模时, 底模下应设木方横肋以确保浇筑混凝土后底 板不变形。模具如图 B.2.1-1所示。
2纤维砂浆或砂浆的试件为尺寸为 600mm ×600mm ×20mm 的平面薄板,模具边框用 高 20mm 的等肢角钢制作,边框内设 φ6间距 60mm 的单排栓钉,栓钉长度为 100mm 。模 具如图 B.2.1-2所示。