[發(fā)明專利]水泥混凝土科研試件的制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210299048.8
• 申請(qǐng)日: 2012-08-21
• 公開（公告）號(hào): CN102830000A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 湯文輝;冉憲文;丁育青;陳華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N1/28
• 分類號(hào): G01N1/28
• 代理公司: 國防科技大學(xué)專利服務(wù)中心 43202
• 代理人: 郭敏

1.一種水泥混凝土科研試件的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

第一步，確定用于材料試驗(yàn)機(jī)、常規(guī)三軸試驗(yàn)機(jī)和霍普金森桿的試件尺寸和材料試驗(yàn)機(jī)、常規(guī)三軸試驗(yàn)機(jī)量程，所述常規(guī)三軸試驗(yàn)機(jī)是指試驗(yàn)試件為圓柱體的三軸試驗(yàn)機(jī)，方法是：

1.1，根據(jù)科研需要確定所要研究水泥混凝土的抗壓強(qiáng)度等級(jí)f_c，并由公式（1）確定所要采用的材料試驗(yàn)機(jī)工作量程R；

20%·R≤k·f_c·A≤80%·R????公式（1）

這里，A為水泥混凝土試件的可能加載面積，近似取為常規(guī)三軸試驗(yàn)機(jī)三軸腔加載方向的截面積d為三軸腔內(nèi)直徑；k為直徑為d高度為2d的水泥混凝土圓柱體試件所具有的抗壓強(qiáng)度與水泥混凝土抗壓強(qiáng)度等級(jí)f_c之間比例系數(shù)

k=0.352γ1-1.645δα[1+d/50]1/2+0.704γ1-1.645δα]]>公式（2）

其中，γ為比例系數(shù)，δ_a為變異系數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析值，具體值見文獻(xiàn)《混凝土的強(qiáng)度和本構(gòu)關(guān)系-原理與應(yīng)用》中公布的混凝土軸心抗壓強(qiáng)度的各項(xiàng)指標(biāo)值表；

1.2，根據(jù)水泥混凝土的抗壓強(qiáng)度等級(jí)f_c確定常規(guī)三軸試驗(yàn)機(jī)加載圍壓p=αf_c，0≤α≤1，并由公式（3）確定所選用的常規(guī)三軸試驗(yàn)機(jī)的量程R_s是否合適，若合適執(zhí)行1.3，否則轉(zhuǎn)1.2；

20%·R_s≤(k·f_c+p)·A≤80%·R_s????公式（3）

1.3，根據(jù)常規(guī)三軸試驗(yàn)機(jī)三軸腔內(nèi)直徑d確定用于材料試驗(yàn)機(jī)和三軸試驗(yàn)機(jī)的水泥混凝土圓柱體試件的尺寸，即直徑d_cy、高度h和制作水泥混凝土試件級(jí)配的最大碎石粒徑d_s，要求用于材料試驗(yàn)機(jī)和常規(guī)三軸試驗(yàn)機(jī)的水泥混凝土圓柱體試件的直徑d_cy<d，高度為h=2d_cy，最大碎石粒徑d_s<d_cy/3；

1.4，根據(jù)確定的材料試驗(yàn)機(jī)和常規(guī)三軸試驗(yàn)機(jī)的試件尺寸，計(jì)算試件的實(shí)際加載面積并檢驗(yàn)是否滿足公式（1）和公式（3），若滿足進(jìn)入1.5步，否則回到1.3步；

1.5，確定試驗(yàn)設(shè)備霍普金森壓桿的桿徑d_h，要求d_h>6d_s，并確定用于霍普金森壓桿試驗(yàn)圓柱體試件的尺寸即直徑d_hs、高度h_hs，要求h_hs>3d_s，6d_s<d_h<d_sh；

第二步，確定水泥混凝土的級(jí)配數(shù)據(jù)、水灰比和含砂率：

2.1，根據(jù)水泥混凝土的強(qiáng)度等級(jí)f_c和公式（4）確定水灰比W/C

WC=0.46·kc·Rcbfc+0.2392·kc·Rcb]]>公式（4）

其中，為水泥標(biāo)號(hào)，k_c為水泥的標(biāo)號(hào)富余系數(shù)；

2.2，根據(jù)所確定碎石的最大粒徑、國標(biāo)JGJ53-92《普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》和國標(biāo)JGJ52-92《普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》選定水泥混凝土的級(jí)配數(shù)據(jù)和含砂率數(shù)據(jù)h_s；

2.3，以所確定的含砂率數(shù)據(jù)和水灰比數(shù)據(jù)為中心點(diǎn)，以0.05和1%的幅度調(diào)整水灰比和含砂率，共得到三組水泥混凝土的配比數(shù)據(jù)，即（W/C,h_s）、（W/C+0.05,h_s+1%）和（W/C-0.05,h_s-1%）；依據(jù)三組配比數(shù)據(jù)每組分別制作3個(gè)水泥混凝土標(biāo)準(zhǔn)立方體試件，尺寸為150×150×150mm³，依照GB/T50081-2002《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》養(yǎng)護(hù)28天后，在材料試驗(yàn)機(jī)上測量9個(gè)標(biāo)準(zhǔn)立方體試件的抗壓強(qiáng)度，每組配比數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的水泥混凝土的抗壓強(qiáng)度指標(biāo)取該配比數(shù)據(jù)水泥混凝土3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)立方體試件抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果的平均值，取抗壓強(qiáng)度平均值最接近于所要研究水泥混凝土抗壓強(qiáng)度指標(biāo)的配比數(shù)據(jù)為最終級(jí)配數(shù)據(jù)，即得到滿足抗壓強(qiáng)度指標(biāo)的最終含砂率數(shù)據(jù)和水灰比數(shù)據(jù)；

第三步，依據(jù)最終的級(jí)配數(shù)據(jù)、含砂率數(shù)據(jù)和水灰比數(shù)據(jù)，攪拌一盤水泥混凝土，制作直徑為d_cy，高度為h=2d_cy的圓柱體試件用于材料試驗(yàn)機(jī)、三軸試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)；制作尺寸為直徑d_hs，高度h_hs圓柱體試件用于霍普金森壓桿試驗(yàn)；

第四步，依照GB/T50081-2002《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)各類試件養(yǎng)護(hù)28天。

2.如權(quán)利要求1所述的一種水泥混凝土科研試件的制備方法，其特征在于所述k_c取1.13。