范文一:双层抗拉钢筋混凝土支护技术研究
双层抗拉钢筋混凝土支护技术研究
摘要:由于矿井埋深大围岩呈现明显软化和弱化,巷道维修工程量日益增加,前掘后修、边掘边修现象严重,对锚喷巷道支护工艺进行了优化改进,试验应用了双层抗拉钢筋混凝土支护技术,有效控制了巷道变形,保证了支护质量。
关键词:工程软岩;双层钢筋网;HRB600型高强锚杆
1. 概况
协庄煤矿目前生产水平集中在-550m 、-850m 水平,正在进行-1100m 水平延深开拓。矿井地面标高+147.0~+200.9m,地下标高最深处达到-1100余米,目前开采深度局部达到1300m 。
由于矿井开采深度大,巷道围岩呈现明显的软化和弱化现象,围岩变形趋势强烈,巷道矿压显现明显,井巷的维护困难日趋突出;尤其是深部高地压、高应力、顶板条件差的煤巷现场不同程度出现断锚杆、撕裂钢带、顶板下沉网兜甚至是冒顶等现象,造成巷道前掘后修、边掘边修,对开采的安全性、经济效益带来很大的影响,常规的支护形式已难以有效地维护住大流变围岩,如何解决深部复杂顶板巷道的支护问题就成为亟待研究的问题。
巷道破坏情况
2. 解决方案
协庄煤矿为解决上述问题,开展了超千米深井双层抗拉钢筋混凝土喷体支护技术研究工作,从理论上研究了一次、二次支护的方法和合理的支护参数,以及二次支护的时机,同时分析研究巷道喷体各组成材料配合比,结合优化巷道成型等方面解决巷道变形大、支护困难、蠕变快的支护难题。
3. 主要技术特点
3.1通过运用双层8mm 经纬编织钢筋网,增强巷道喷体支护强度,减小巷道变形,降低应变量,减缓巷道失修周期,提高了巷道服务年限。使用经纬编织钢筋网代替经纬焊接钢筋网,避免了钢筋网开焊带来的强度降低的不利因素,使巷道支护成为了一个有效整体。
3.2为提高巷道喷体即混凝土的强度,我们从优化喷浆工艺、改进混凝土配合比等方面入手,通过相关试验,选取最适合深部巷道支护的方式,有效的改善了巷道围岩变形,降低了以往深部巷道浆皮开裂、钢筋网剪断、锚杆失效等支护失效出现的机率。
3.3我矿深部巷道由于埋深大都超过千米,呈现出“工程软岩”的特性,巷道
范文二:钢筋抗拉实验报告,混凝土抗压,坍落度
2.3 砂的筛分析实验
,1,实验目的
测定砂的颗粒级配情况,计算细度模数,评定砂的粗细程度和级配情况。
,2,主要仪器设备
摇筛机、标准筛(孔径为150、300、600、1.18mm、2.36mm、4.75mm、,m,m,m
9.50mm的方孔筛)、天平或电子称、烘箱、浅盘、毛刷和容器等。
,3,试样制备
取1000g试样,置于105??5?的烘箱中烘至恒重,冷却至室温后先筛除大于9.50mm的颗粒(并记录其含量),再分为相等的两份备用。
,4,实验方法及步骤
1) 准确称取试样500g(精确至1g)。
2) 将标准筛按孔径由大到小顺序叠放,加底盘后,将试样倒入最上层4.75mm筛内,加盖后,置于摇筛机上,摇筛10min(也可用手筛)。
3) 将整套筛自摇筛机上取下,按孔径大小,逐个用手工在洁净的盘上进行筛分,筛至每分钟通过量不超过试样总量的0.1%为止,通过的颗粒并入下一号筛内并和下一号筛中的试样一起过筛。直至各号筛全部筛完为止。
4)称量各号筛的筛余量(精确至1g)。分计筛余量和底盘中剩余重量的总和与筛分前的试样重量之比,其差值不得超过1%。
,5,实验结果计算
) 分计筛余百分率——各筛的筛余量除以试样总量的百分率,精确至0.1%。 1
2) 累计筛余百分率——该筛的分计筛余百分率与筛孔大于该筛的各筛的分计筛余百分率之和,精确到1%。具体见表1。
表1 累计筛余与分计筛余计算关系
筛孔尺寸,mm 筛余量,g 分计筛余率,% 累计筛余,%
4.75 m a=m/m A=a 11111
2.36 m a=m/m A=A+a 222212
1.18 m a=m/m A=A+a 333323
0.60 m a=m/m A=A+a 444434
0.30 m a=m/m A=A+a 555545
0.15 m a=m/m A=A+a 666656
底 m m=m+m+m+m+m+m+m 底底123456
,6,实验结果鉴定
1)级配的鉴定:按国家规范规定的级配区范围(表2),判定属于哪个级配区,是否合格。
M2)粗细程度鉴定:砂的粗细程度用细度模数的大小来判定。具体见下式。 x
A,A,A,A,A,5A,,234561M, x100,A1
,m,m式中,A、A、A、A、A、A分别为4.75mm、2.36mm、1.18mm、600、300、123456
,m150孔径筛上的累计筛余百分率。
根据细度模数的大小来确定砂的粗细程度。
当=3.7,3.1时为粗砂;当=3.0,2.3时为中砂;当=2.2,1.6时为细砂; MMMxxx
3)筛分实验应采用两组试样进行,取两次结果的算术平均值作为测定结果,精确至0.1,
若两次所得的细度模数之差大于0.2,应重新进行实验。
表2 颗粒级配
级配区
累计筛余,% 1 2 3
方筛孔
9.50 0 0 0 mm
4.75 10,0 10,0 10,0 mm
2.36 35,5 25,0 15,0 mm
1.18 65,35 50,10 25,0 mm
600 ,m85,71 70,41 40,16
300 ,m95,80 92,70 85,55
150 ,m100,90 100,90 100,90
2.3 砂的筛分实验
实验记录及结果:
备注 筛孔尺寸(mm)
分计筛余率(,) 累计筛余率(,) aA分计筛余重m(g) iii平均值 4.75 计算精度:
第1次 第2次 第1次 第2次 第1次 第2次 m:1g i
:0.1, a 2.36 i
A:0.1, 1.18 i
M:0.01 x 0.6
结果精度: 0.3 A:1% 0.15 M:0.1 x底
砂的细度模数:
(A,A,A,A,A),5A234561M,, x100,A1
结论:该砂属于 砂 ; 区砂 ;级配是否合格:
4.混凝土性能实验
4.1混凝土的拌和
,1,实验目的
掌握普通混凝土拌合物的拌制,为测定和调整混凝土的性能、进行混凝土配合比设计做好准备。
,2,主要仪器设备
磅秤、天平、拌和钢板、钢抹子、量筒、拌铲等。
,2,拌和步骤,人工拌和法,
1)按所定的配合比备料,以干燥状态为基准,根据所设计的初步配合比,称取15L混凝土拌合物所需各材料用量。
2)将拌板和拌铲用湿巾润湿后,将砂倒在拌板上,然后加入水泥,用拌铲自拌板一端翻拌至另一端,如此反复,直至充分混合,颜色均匀,再放入称好的粗骨料与之拌合,继续翻拌,直至混合均匀为止。
3)将干混合物堆成锥形,在中间作一凹槽,将已称量好的水,倒入一半左右(勿使水流出),然后仔细翻拌并徐徐加入剩余的水,继续翻拌,每翻拌一次,用铲在混合料上铲切一次。
4)测试过程力求动作敏捷,拌合时间从加水时算起,应符合标准规定:
,5min。 拌合物体积为30L以下时4
拌合物体积为30,50L时5,9min。
拌合物体积为51,75L时9,12min。
5)拌好后,应立即做和易性实验或试件成型,从开始加水时算起,全部操作须在30min内完成。
混凝土配合比设计资料
(1)混凝土强度等级: C
(2)混凝土所用原材料:
(3)混凝土的坍落度要求: mm;
(4)根据耐久性要求允许的最大水灰比及最小水泥用量:
(5)混凝土初步配合比:
1立方米混凝土各种材料用量:m: kg m: kg m: kg m : CoSoGoWokg
试拌15L混凝土各种材料用量:
m: kg m: kg m: kg m: kg C15S15G15W15
4.2混凝土拌合物和易性实验,坍落度法,
本方法适用于测定骨料最大粒径不大于40mm、坍落度不小于10mm的混凝土拌合物稠度测定。
,1,实验目的
通过测定拌合物流动性,观察其粘聚性和保水性,综合评定混凝土的和易性,作为调整配合比和控制混凝土质量的依据。
,2,主要仪器设备
台秤:称量50?,感量50g;天平:称量5?,感量1g;拌板(1.5m×2.0m左右)、量筒(200mL左右1个、2000ml左右2个)、拌铲等;标准坍落度筒:金属制圆锥体形,底部内径200mm,顶部内径100mm,高300mm,壁厚大于或等于1.5mm;弹头形捣棒 :
装料漏斗;直尺、抹刀、小铲等。 ф16×600mm;
,3,测定步骤
1)将润湿后的坍落度筒放在不吸水的刚性水平底板上,然后用脚踩住两边的脚踏板,使坍落度筒在装料时保持位置固定。
2)将已拌匀的混凝土试样用小铲分层装入筒内,数量控制在经插捣后层厚为筒高的1/3 左右。每层用捣棒插捣25次,插捣应沿螺旋方向由外向中心进行,各次插捣点在截面上均匀分布。插捣筒边混凝土时,捣棒可以稍稍倾斜;插捣底层时,捣棒应贯穿整个深度;插捣第二层和顶层时,捣棒应插透本层至下一层的表面以下。
插捣顶层前,应将混凝土灌满高出坍落度筒,如果插捣使拌合物沉落到低于筒口,应随时添加使之高于坍落度筒顶,插捣完毕,用捣棒将筒顶搓平,刮去多余的混凝土。
清理筒周围的散落物,小心地垂直提起坍落度筒,特别注意平稳,不让混凝土试件受到碰撞或震动,筒体的提离过程应在5,10s内完成。从开始装料到提起坍落度筒的操作不得间断,并应在150s内完成。
3)流动性测定:将筒放在拌合物试件一侧(注意整个操作基面要保持同一水平面),立即测量筒顶与坍落后拌合物试样最高点之间的高度差,以mm表示,即为该混凝土拌合物的坍落度值。
4)保水性目测:坍落度筒提起后,如有较多稀浆从底部析出,试样则因失浆使骨料外露,表示该混凝土拌合物保水性能不好。若无此现象,或仅只少量稀浆自底部析出,而锥体部分混凝土试件含浆饱满,则表示保水性良好,并作记录。
5)粘聚性目测:用捣棒在已坍落的混凝土锥体一侧轻轻敲打,椎体渐渐下沉表示粘聚性良好;反之,椎体突然倒坍,部分崩裂或发生石子离析,表示粘聚性不好,并作记录。
若测得的坍落度小于施工要求的坍落度值,可在保持水灰比W/C不变的同时,增加5%或10%(或更多,按经验确定)的水泥、水的用量。若测得的坍落度大于施工要求的坍落度值,可在保持砂率?s不变得同时,增加5%或10%(或更多,按经验确定)的砂、石用量。若粘聚性或保水性不好,则需适当调整砂率,并尽快拌和均匀,重新测定,直到和易性符合要求为止。
当坍落度筒提起后,若发现拌合物崩坍或一边剪切破坏,应立即重新拌和并重新实验,第二次实验又出现上述现象,则表示该混凝土拌合物和易性不好,应予以记录备查。
,4,结果评定
1) 混凝土拌合物坍落度值以毫米为单位,测量精确至1mm。
2) 混凝土拌合物和易性评定,应按实验测定值和实验目测情况综合评定。其中坍落度至少要测定两次,并以两次测定值之差不大于20mm的测定值为依据,求算术平均值作为本次实验的测定结果。
3) 记录下调整前后拌合物的坍落度、保水性、粘聚性以及各材料实际用量,并以和易性符合要求后的各材料用量为依据,对混凝土配合比进行调整,求基准配合比。
4.2混凝土拌合物的和易性测定
实验日期: 室 温: ? 相对湿度: , 实验记录及结果:
调整顺序 初拌用量 第一次增量 第二次增量 第三次增量 总用量
水泥(kg) 混凝土水(kg) 各材料
砂(kg) 用量
石(kg)
坍落度 每次值 要求坍落度
和易性观察:
粘聚性 按优、良、差评定
泌水量 按多、少、无评定
4.3混凝土立方体抗压强度实验
,1,实验目的
测定混凝土立方体抗压强度,作为确定混凝土强度等级和调整配合比的依据。
,2,主要仪器设备
压力实验机或万能实验机;钢垫板; 标准养护室:温度(20?2)?,相对湿度大于95%。振动台;捣棒、小铁铲、金属直尺、镘刀等。
,3,试件制备
1)选择同规格的试模三个组成一组。将试模拧紧螺栓并清刷干净,内壁涂薄层矿物油,编号待用。
2)试模内装的混凝土应是同一次拌和的拌合物。坍落度不大于70mm的混凝土,试件成型宜采用振动台振实;坍落度大于70mm的混凝土,试件成型宜采用捣棒人工捣实。
? 振动台成型试件:将拌合物一次装入试模并稍高出模口,用镘刀沿试模内壁略加插捣后,移至振动台上,开动振动台,振动至表面呈现水泥浆为止,刮去多余拌合物并用镘刀沿模口抹平。
? 人工捣棒捣实成型试件:将拌合物分两层装入试模,每层厚度大致相等。沿螺旋方向从边缘向中心均匀进行插捣。插捣底层时,捣棒应贯穿整个深度;插捣上层时,捣棒应插入下层深度20,30mm。插捣时捣棒应保持垂直不得倾斜,并用抹刀沿试模内壁插入数次,
2以防止试件产生麻面。每层插捣次数在1000mm截面积内不得少于12次,然后刮去多余拌合物,并用镘刀抹平。混凝土拌合物拌制后宜在15min内成型。
? 成型后的试件应覆盖,防止水分蒸发,并在室温(20?5)?环境中净置1,2昼夜(不得超过两昼夜),拆模编号(标记教学班、组号)。
? 拆模后的试件立即放在标准养护室内养护。试件在养护室内置于架子上,试件间距离应保持在10 ,20mm,并避免用水直接冲刷。
(4) 测定步骤
试件从养护地点取出后,应尽快进行实验,以免试件内部的温湿度发生显著变化。
1) 将试件擦拭干净,测量尺寸,并检查外观。试件尺寸测量精确至1mm,据此计算试件的承压面积。如实测尺寸与公称尺寸之差不超过1mm,可按公称尺寸进行计算。
2) 将试件放在实验机的下压板上,试件的承压面应与成型时的顶面垂直。试件的中心应与实验机下压板中心对准。
3) 在强度等级不小于C60的抗压强度实验时,试件周围应设防裂网罩。如压力实验机上下压板不符合钢垫板要求,必须使用钢垫板。
4) 开动实验机,当上压板与试件接近时,调整球座,使接触均衡。
5) 应连续而均匀地加荷,预计混凝土强度等级,C30时,加荷速度每秒0.3,0.5MPa;混凝土强度等级?C60时,加荷速度每秒0.8,1.0MPa。当试件接近破坏而开始迅速变形时,停止调整实验机油门,直至试件破坏,然后记录破坏荷载。
(5,测定结果
试件的抗压强度(MPa)按下式计算,即 fcu
Pf, cuA
式中 P——破坏载荷,N; 2 A——试件承压面积,mm。
取3个试件测定值的算术平均值作为该组试件的立方体抗压强度代表值(精确至0.1 MPa)。如果3个测定值中的最大值或最小值中有一个与中间值的差超过中间值的15%,则把最大值和最小值一并舍去,取中间值作为该组试件的抗压强度代表值;如果最大值和最小值与中间值的差均超过15%,则该组实验结果无效。
4.3混凝土的立方体抗压强度测定
实验日期: 室内相对湿度: , 室内温度: ? 实验记录及结果
混凝土配制强度: 成型方法: 基准配合比:
成型日期: 压型日期: 养护条件:
承压 破坏 抗压 强度 试件龄期 推算28强度 是否达到 面积 荷载 强度 平均值 f编号 (d) (MPa) 配制强度 cuAP(mm?) (KN) (MPa) (MPa)
1
2 3
,5,实验数据处理:
,6,实验结论:
5.钢筋实验
5.1钢筋拉伸实验
,1,实验目的:掌握钢筋拉伸实验的实验方法。测定钢筋屈服强度、抗拉极限强度、
伸长率的技术指标,作为评定钢筋力学性能的技术依据。
,2,主要仪器设备:拉力实验机、游标卡尺、天平等。
,3,试件制备
1)钢筋拉力试件,如图1。
l0=10d(或5d)
d
hh1l0h1h0+2h+2h1L=l
图1 钢筋拉力试件
a—试件直径; l—标距长度; 0
h—0.5,1d; h—夹具长度 1
2)试件在l范围内,按10等分划线、分格、定标距。 0
3)确定试件的质量和总长度L
,4,实验步骤
1)将试件上端固定在实验机夹具内,调整实验机零点,装好描绘器、纸、笔等,再用
下夹具固定试件下端。
2)开动实验机进行实验,屈服前应力施加速度为每秒10MPa;屈服后实验机活动夹头
l在荷载下移动速度每分钟不大于0.5,直至试件拉断。 0
3)拉伸过程中,描绘器自动绘出荷载变形曲线,由荷载变形曲线和刻度盘指针读出屈
FF服荷载(N)(指针停止转动或第一次回转时的最小荷载)与最大极限荷载(N)。 sb
l4)量出拉伸后的标距长度。将已拉断的试件在断裂处对齐,尽量使轴线位于一条直1
线上。如断裂处到邻近标距端点的距离大于/3时,可用卡尺直接量出;如断裂处到邻近ll01标距端点的距离小于或等于/3时,可按下述移位法确定:在长段上自断点起,取等于ll01短段格数得B点,再取等于长段所余格数(偶数如图2的a)之半得C点,或者取所余格数
(奇数如图2的b)减1与加1之半得C与C点。移位后的分别为AB+2BC或AB+BC+BC。 l111
,5,结果计算:
1)屈服强度(精确至5MPa) /A ,,,Fsss
2)抗拉强度(精确至5MPa) /A ,,,Fbbb
l,l10,3)伸长率(精确至1%) ,(,),,100%105l0
式中,表示时的伸长率。如拉断处位于标距之外,伸长率无效,应重做实验。,l,10d100
ABDOC
移位移位
l1(实际的,
l1(移位后的,
C1ABDOC
移位移位
l1(实际的,
l1(移位后的,
(a) (b)
图2 用移法计算标距 ,4,实验结果
试件尺寸 原 断 强度 钢 伸 始 后 编 材 牌 长 公称公称屈极标 标 号 名 号 率 尺寸面积 服 限距 距 2称 % mm mm MPa MPa mm mm
1 2
,5,实验结论及附图:
范文三:双层抗拉钢筋混凝土支护技术研究.doc
双层抗拉钢筋混凝土支护技术研究
摘 要:由于矿井埋深大围岩呈现明显软化和弱化,巷道维修工程量日益增加,前掘后修、边掘边修现象严重,对锚喷巷道支护工艺进行了优化改进,试验应用了双层抗拉钢筋混凝土支护技术,有效控制了巷道变形,保证了支护质量。
关键词:工程软岩;双层钢筋网;HRB600型高强锚杆
1.概况
协庄煤矿目前生产水平集中在-550m、-850m水平,正在进行-1100m水平延深开拓。矿井地面标高+147.0,+200.9m,地下标高最深处达到-1100余米,目前开采深度局部达到1300m。
由于矿井开采深度大,巷道围岩呈现明显的软化和弱化现象,围岩变形趋势强烈,巷道矿压显现明显,井巷的维护困难日趋突出;尤其是深部高地压、高应力、顶板条件差的煤巷现场不同程度出现断锚杆、撕裂钢带、顶板下沉网兜甚至是冒顶等现象,造成巷道前掘后修、边掘边修,对开采的安全性、经济效益带来很大的影响,常规的支护形式已难以有效地维护住大流变围岩,如何解决深部复杂顶板巷道的支护问题就成为亟待研究的问题。
巷道破坏情况
2.解决方案
协庄煤矿为解决上述问题,开展了超千米深井双层抗拉钢筋混凝土喷
体支护技术研究工作,从理论上研究了一次、二次支护的方法和合理的支护参数,以及二次支护的时机,同时分析研究巷道喷体各组成材料配合比,结合优化巷道成型等方面解决巷道变形大、支护困难、蠕变快的支护难题。
3.主要技术特点
3.1通过运用双层8mm经纬编织钢筋网,增强巷道喷体支护强度,减小巷道变形,降低应变量,减缓巷道失修周期,提高了巷道服务年限。使用经纬编织钢筋网代替经纬焊接钢筋网,避免了钢筋网开焊带来的强度降低的不利因素,使巷道支护成为了一个有效整体。
3.2为提高巷道喷体即混凝土的强度,我们从优化喷浆工艺、改进混凝土配合比等方面入手,通过相关试验,选取最适合深部巷道支护的方式,有效的改善了巷道围岩变形,降低了以往深部巷道浆皮开裂、钢筋网剪断、锚杆失效等支护失效出现的机率。
3.3我矿深部巷道由于埋深大都超过千米,呈现出“工程软岩”的特性,巷道开挖后,自持能力差,不及时支护很容易发生坍塌垮落,为提高巷道自身强度,我们通过对破碎围岩巷道注浆固化改善围岩结构、提高围岩的整体性和力学参数,达到提高巷道围岩稳定性的目的。而且经注浆加固后,锚杆与围岩的受力状态得到改善,实际锚固力得到提高,经过一段时间的上升后基本不再上升,保持在较高的受力状态下。
3.4改善锚杆锚固方式。针对深部巷道岩性差异,有选择的运用端锚、加长锚、全锚锚固方式,配合快速、中速、慢速锚固剂,满足深部巷道锚杆主动支护效果。
3.5推广中深孔爆破,减小围岩扰动次数,降低巷道开挖后顶板及两
帮岩石破碎程度,提高巷道成型质量。
二次双层钢筋网支护断面图
4.取得的效果
超千米深井双层抗拉钢筋混凝土喷体支护技术的推广应用,将有效改善了以往边掘边修、前掘后修的状况。通过采用一次加长全螺纹钢锚杆、二次高强度高韧性抗冲击HRB600型支护锚杆配双层抗拉钢筋网相应增大锚杆托板的接触面,从而改变了原来的巷道壁的点锚固,为全面积锚固挤压。在锚杆长度相同,密度相同的情况下,增大挤压加固拱的厚度,提高巷道抵抗破坏的能力。同时提高了喷层抗剪、抗拉的能力,增强了喷层的支护强度。通过锚杆和钢筋网,把喷层与巷壁牢固地结合一起,使得喷层与围岩之间不易离层、脱落。实现高预紧力、高强度锚杆支护,在控制顶板离层、约束两帮位移等方面取得显著效果。采用曲墙拱形、圆弧拱形、切圆拱形巷道断面,减少了应力集中,改善了锚杆受剪切应力破坏状况,使巷道具有较好的承压能力。新的喷、锚网喷、锚网喷二次支护工艺,通过支护参数优化,增加一次支护的密度,加强了一次支护强度,将一次支护由正方形改为正三角形并减小一次锚杆排距,杜绝了深部巷道因一次支护密度小造成的漏冒顶现象。二次支护使用高强锚杆,锚在支护体之外,防止了喷体的离层,提高了支护效果。
作者简介:王庆杰,男,工程师,现任协庄煤矿掘进一区区长,曾发表论文数篇。
范文四:钢筋抗拉试验百度
一.試驗目的:
(1) 檢測出鋼筋之降伏強度、抗拉強度、伸長率以判斷鋼筋之品質是否符合設
計所需之強度要求。
(2) 可經由測試過程中了解金屬材料受靜力作用時力與變形之關係。 (3) 可繪出應力-應變關係圖進而定義出材料之比例限、楊氏模數等力學性質
作為分析研究。
(4) 了解鋼筋破壞之形式與原因以作為製造品質改善的參考。
二.試驗背景概說:
鋼筋抗拉試驗乃金屬材料重要性質之一,尤其鋼筋混凝土之鋼筋所應具備之高降強度及延性,皆可由本試驗求得。鋼筋抗拉試驗是一般土木及建築工程對鋼筋品質判斷所必需進行之試驗,因此亦是工程材料試驗室為委託者所提供測試服務的重要試驗及收入來源之。一般材料實驗室申請CNLA認証許可亦將鋼筋抗拉試驗列為優先之項目。
三、原理:
1.鋼筋抗拉試驗係以試驗機於特定規格的試樣之兩端沿軸向徐徐增加拉
力,以測定該鋼筋之降伏強度、抗拉強度及伸長率。
2.如以鋼筋為試樣,所作的拉伸試驗,其繪得之荷重~變形量的關係曲線圖如下所示。
P點為比例限度 E點為彈性限度 F點為上降伏點 G點為下降伏點 C點為最大抗拉降伏點
D點為斷裂點
3.名辭定義:
降伏應力:拉伸試驗降伏時之荷重除以試片平行部原斷面積謂之降伏應力。
抗拉強度:最大抗拉荷重除以試片平行部原斷面積謂之。 伸長率:試片在拉斷後,兩標點間距離之永久增長量對標點距離之百分比。
四、試驗儀器:
1.油壓式萬能試驗機。 2.夾具。 3.打點針。
4.量具:游標卡尺、量尺等。 5.磅秤
五、試樣:
本次試驗採用2號試片(D13,四號鋼筋)。
六、試驗步驟:
1.試樣之準備:
使用打點針在試樣之平行部,依規定尺度標定兩標點。 使用游標卡尺量測兩標點之正確長度。
2.試驗機之準備:
由試樣之直徑、材質選定試驗機之適當荷重容量。 將試樣上下端裝妥在試驗機之上下夾頭中。
3.試驗之進行:
調整油壓機指針歸零。
控制送油閥慢慢增加荷重,拉伸速度增加應保持均勻,對於鋼料,在拉伸後半段,油壓速度應為0.3~3 kgf/mm2-sec。
在拉伸試驗過程中,油壓指針有停止或倒退現像前之最大荷重讀計為上降伏點荷重。在繼續拉伸中,油壓計一時停止或倒退後一時停止時之荷重讀計為下降伏點荷重。
繼續進行,直至試樣破裂為止,緩慢解除油壓並讀計最大荷重。 取下試樣,用適當量具測定兩標點間距離,若有斷裂者將之併接成一直線再量測之。
七、注意事項:
1.鋼筋混凝土用的鋼筋,其荷重變形量曲線上有一不連續點,此即為降
伏點所在。
2.在正常情況下,試片中央部分伸長量最大,斷口應發生在中央處,左
右兩端離斷口越遠者,其伸長量越小,斷口須在中央範圍內視為有效,若斷口在中央以外,須另取同樣試樣試驗之,或可求近似伸長量。
3.夾具應選用合適者,並在試樣兩端夾持部分夾緊之,以免拉伸時發生
滑脫,且試樣裝置位置,須使拉力方向與試樣中心軸方向相合,避免應力分佈不均。
八、計算:
1.降伏應力:
鋼筋之降伏應力(σy)由下式計算之:
Fy
σy=A0
式中;Fy:上降伏點、下降伏點或降伏點荷重(kgf)
A0:試樣原斷面積(mm2)
2.抗拉強度:
鋼筋之抗拉強度(σu)由下式計算之:
σu=
Fu
(kgfmmA0
2
)
式中;Fu:最大抗拉荷重(kgf)
A0:試樣原斷面積(mm2)
3.伸長率(破斷伸長率):
鋼筋之伸長率(δ)由下式計算之:
δ=
- 0
?100(%) 0
式中; :試樣拉斷後,再依中心線連接成一體所測得兩標點間之距離
(mm)。
0:試樣原兩標點間之距離(mm)。
九、結果與討論:
結果︰鋼筋在拉伸過程中還未到達抗拉強度即因剪力斷裂,其斷口呈45?
角破裂且未在中央處斷裂,使得伸長率未達到標準,不過有達到降伏載重。 討論:
1.斷口呈45?角破裂可能是拉力方向未通過中心軸方向,也有可能
是因鋼筋本身結構的問題,不過因斷口未在中央處所以後者的可能性較大。
2.鋼筋本身的問題:此次使用的是四號鋼筋,但是其直徑比標準直
徑多1.3mm,斷面積比標準多27.16mm2,不過其單位重量和標準值接近。
3.在做試驗時,因時間上的關係將油壓機的油壓速率調得太快。 4.在裝試樣時鋼筋中心點未對正兩夾具的中心。
5.當天試驗時,未用打點針只用修正液作記號,使得伸長率的計算
較不準確。
十、問題︰
1.本試驗以何種測定結果來代表鋼筋之延展性良窳?
答︰以荷重~變形量的關係曲線來表示鋼筋之延展性,亦即由曲線開始至彈性限度之間的直線。
2.影響鋼筋拉伸試驗結果之因素為何?
答︰鋼筋結構本身有缺陷,拉力方向和試樣中心軸方向有無一致,在鋼筋拉伸後半段的油壓速率有無減緩。
3.CNS對棒鋼拉伸試驗片之標點距離規定為何?
答:
2號試片:(3號~7號鋼筋)
3號試片:(8號鋼筋以後包含8號)
4.拉伸斷口位置如不在中央之範圍內,在鋼筋之品質上有何意義?
答:表示斷口附近的結構有問題,也有可能是鋼筋含碳量不均勻,否則理想狀態下,拉伸斷口位置應位於中央之範圍內。
竹節鋼筋抗拉試驗表
工程名稱:逢甲大學土木工程館新建工程 委託單位:呆伯特營造公司
材料編號: 溫 度: ℃ 收件日期: 年 月 日 濕 度: RH%
記 錄(觀察者): 助教簽章:
計算
1.降伏應力: σy=
Py
kgfmm(A0
2
)=
2.抗拉強度:σu=
Pult
kgfmmA0
(
2
)=
3.伸長率(破斷伸長率):δ=
- 0
?100(%)= 0
4.鋼筋斷裂形式:(繪圖表示之)
問題討論:
1.說明混凝土與鋼筋合併使用的理由?
2.請詳述鋼筋於拉伸試驗的過程中,如何由荷重針的移動情況判斷(1)
上降伏點負載(2)下降伏點負載(3)最大抗拉負載?請分別詳述之。
3.在鋼筋做抗拉試驗時,CNS對負載增加速率的要求如何?並請以貴組
試驗之鋼筋為例說明如何控制鋼筋抗拉負載增加之速率才能符合CNS對鋼筋抗拉負載增加?速率的要求?
4.本試驗以何種測定結果來代表鋼筋之延展性良窳? 5.CNS對棒鋼拉伸試驗片之標點距離規定為何? 6.就貴組試驗所得之資料,令鋼筋之楊氏係數(Young’s
Modulus)Es=2.04×106 ㎏/㎝2且假設(塑性變形量)=(4)*(彈性變形量),試繪出應力-應變圖(若有資料不足之點請用假設值,但該假設值需合理)。ps:請注意單位
7.本次試驗之機器乃為30噸萬能試驗機,若待測鋼筋為SD42,請問該
試驗機能測的鋼筋最大號數為多少?
范文五:钢筋抗拉试验百度
第二章 頁 第 1 頁,共 9 頁鋼筋抗拉試驗 碼 鋼筋試驗篇
編著:86.10.30 土木工程材料試驗 修訂 :97.11.26
一,試驗目的,
,1, 檢測出鋼筋之降伏強度、抗拉強度、伸長率以判斷鋼筋之品質是否符合設
計所需之強度要求。
可經由測試過程中了解金屬材料受靜力作用時力與變形之關係。 ,2,
,3, 可繪出應力,應變關係圖進而定義出材料之比例限、楊氏模數等力學性質
作為分析研究。
,4, 了解鋼筋破壞之形式與原因以作為製造品質改善的參考。
二,試驗背景概說,
鋼筋抗拉試驗乃金屬材料重要性質之一,尤其鋼筋混凝土之鋼筋所應具備之高降強度及延性,皆可由本試驗求得。鋼筋抗拉試驗是一般土木及建築工程對鋼筋品質判斷所必需進行之試驗,因此亦是工程材料試驗室為委託者所提供測試服務的重要試驗及收入來源之。一般材料實驗室申請CNLA認証許可亦將鋼筋抗拉試驗列為優先之項目。
三、原理,
1.鋼筋抗拉試驗係以試驗機於特定規格的試樣之兩端沿軸向徐徐增加拉
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力,以測定該鋼筋之降伏強度、抗拉強度及伸長率。
2.如以鋼筋為試樣,所作的拉伸試驗,其繪得之荷重~變形量的關係曲線
圖如下所示。
P點為比例限度
E點為彈性限度
F點為上降伏點
G點為下降伏點
C點為最大抗拉降伏點
D點為斷裂點
3.名辭定義,
,降伏應力,拉伸試驗降伏時之荷重除以試片平行部原斷面積謂之
降伏應力。
,抗拉強度,最大抗拉荷重除以試片平行部原斷面積謂之。
,伸長率,試片在拉斷後,兩標點間距離之永久增長量對標點距離
之百分比。
四、試驗儀器,
1.油壓式萬能試驗機。
2.夾具。
3.打點針。
4.量具,游標卡尺、量尺等。
5.磅秤
五、試樣,
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本次試驗採用2號試片(D13,四號鋼筋)。
直徑或對邊距離 標點距離 夾距
D L P
材料之尺度 8D 約(L+2D)
試驗步驟, 六、
1.試樣之準備,
,使用打點針在試樣之平行部,依規定尺度標定兩標點。
,使用游標卡尺量測兩標點之正確長度。
2.試驗機之準備,
,由試樣之直徑、材質選定試驗機之適當荷重容量。
,將試樣上下端裝妥在試驗機之上下夾頭中。
3.試驗之進行,
,調整油壓機指針歸零。
,控制送油閥慢慢增加荷重,拉伸速度增加應保持均勻,對於鋼料,在
2拉伸後半段,油壓速度應為0.3~3 kgf/mm-sec。
,在拉伸試驗過程中,油壓指針有停止或倒退現像前之最大荷重讀計為
上降伏點荷重。在繼續拉伸中,油壓計一時停止或倒退後一時停止時
之荷重讀計為下降伏點荷重。
,繼續進行,直至試樣破裂為止,緩慢解除油壓並讀計最大荷重。
,取下試樣,用適當量具測定兩標點間距離,若有斷裂者將之併接成一
直線再量測之。
七、注意事項,
1.鋼筋混凝土用的鋼筋,其荷重變形量曲線上有一不連續點,此即為降
伏點所在。
2.在正常情況下,試片中央部分伸長量最大,斷口應發生在中央處,左
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1右兩端離斷口越遠者,其伸長量越小,斷口須在中央範圍內視為有效,3
1若斷口在中央以外,須另取同樣試樣試驗之,或可求近似伸長量。 3
3.夾具應選用合適者,並在試樣兩端夾持部分夾緊之,以免拉伸時發生滑脫,且試樣裝置位置,須使拉力方向與試樣中心軸方向相合,避免應力分佈不均。
計算, 八、
1.降伏應力,
鋼筋之降伏應力(,)由下式計算之, y
Fy ,,yA0
式中,F,上降伏點、下降伏點或降伏點荷重(kgf) y
2A,試樣原斷面積(mm) 0
2.抗拉強度,
鋼筋之抗拉強度()由下式計算之,, u
Fu2,,kgfmm ,,uA0
式中,F,最大抗拉荷重(kgf) u
2A,試樣原斷面積(mm) 0
3.伸長率(破斷伸長率),
,鋼筋之伸長率由下式計算之, ,,
,,,0,,,100,,, ,0
,式中,,試樣拉斷後,再依中心線連接成一體所測得兩標點間之距離
(mm)。
,試樣原兩標點間之距離(mm)。 ,0
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九、結果與討論,
結果,鋼筋在拉伸過程中還未到達抗拉強度即因剪力斷裂,其斷口呈45:
1處斷裂,使得伸長率未達到標準,不過有達到角破裂且未在中央3
降伏載重。
討論,
1.斷口呈45:角破裂可能是拉力方向未通過中心軸方向,也有可能
1是因鋼筋本身結構的問題,不過因斷口未在中央處所以後者的3
可能性較大。
2.鋼筋本身的問題,此次使用的是四號鋼筋,但是其直徑比標準直
2徑多1.3mm,斷面積比標準多27.16mm,不過其單位重量和標
準值接近。
3.在做試驗時,因時間上的關係將油壓機的油壓速率調得太快。
4.在裝試樣時鋼筋中心點未對正兩夾具的中心。
5.當天試驗時,未用打點針只用修正液作記號,使得伸長率的計算
較不準確。
十、問題,
1.本試驗以何種測定結果來代表鋼筋之延展性良窳,
答,以荷重~變形量的關係曲線來表示鋼筋之延展性,亦即由曲線開
始至彈性限度之間的直線。
2.影響鋼筋拉伸試驗結果之因素為何,
答,鋼筋結構本身有缺陷,拉力方向和試樣中心軸方向有無一致,
在鋼筋拉伸後半段的油壓速率有無減緩。
3.CNS對棒鋼拉伸試驗片之標點距離規定為何,
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答,
2號試片,(3號~7號鋼筋) 直徑或對邊距離 標點距離 夾距
D L P 材料之尺度 8D 約(L+2D)
3號試片,(8號鋼筋以後包含8號) 直徑或對邊距離 標點距離 夾距
D L P 材料之尺度 4D 約(L+2D)
14.拉伸斷口位置如不在中央之範圍內,在鋼筋之品質上有何意義, 3
答,表示斷口附近的結構有問題,也有可能是鋼筋含碳量不均勻,
1否則理想狀態下,拉伸斷口位置應位於中央之範圍內。 3
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溫 度, ? 材料編號,
收件日期, 年 月 日 濕 度, RH%
竹節鋼筋抗拉試驗記錄表
鋼 筋 單位重量 降伏點 抗 拉 伸 長 率
號 數 直 徑 載 重 載 重 重量 長度 標點距斷裂長度
, mm Py(kg) P(kg) kg m 離 cm ult
cm
竹節鋼筋抗拉試驗成果表
標 降伏強度抗拉強度伸 長 率
單位重量(kg/m) 22鋼筋稱 (kg/mm) (kg/mm) (%) 號數 直
測試規範 規範 測試規範 測試規範
, 徑 測試值
值 範圍 最低 值 最低 值 最低
mm
~
~
記 錄,觀察者,, 助教簽章, 計算
Py21.降伏應力, , ,,kgfmm,,yA0
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Pult22.抗拉強度,, kgfmm,,,,uA0
,,,0,,,, 3.伸長率(破斷伸長率),,,,100
,0
4.鋼筋斷裂形式,,繪圖表示之,
問題討論,
1.說明混凝土與鋼筋合併使用的理由,
2.請詳述鋼筋於拉伸試驗的過程中,如何由荷重針的移動情況判斷,1,上降伏點負載,2,下降伏點負載,3,最大抗拉負載,請分別詳述之。 3.在鋼筋做抗拉試驗時,CNS對負載增加速率的要求如何,並請以貴組試驗之鋼筋為例說明如何控制鋼筋抗拉負載增加之速率才能符合CNS對鋼筋抗拉負載增加,速率的要求,
4.本試驗以何種測定結果來代表鋼筋之延展性良窳,
5.CNS對棒鋼拉伸試驗片之標點距離規定為何,
6.就貴組試驗所得之資料,令鋼筋之楊氏係數(Young’s
6 ,Modulus)Es=2.04×10?/?且假設(塑性變形量)=(4)*(彈性變形量),試繪出應力,應變圖,若有資料不足之點請用假設值,但該假設值需合理,。,,,請注意單位
7.本次試驗之機器乃為30噸萬能試驗機,若待測鋼筋為SD42,請問該試驗機能測的鋼筋最大號數為多少,
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