冻土强度影响因素

冻土强度影响因素（精选9篇）

冻土强度影响因素 第1篇

目前, 国内外关于冻土的研究主要集中在冻土力学、道路膨胀、水分迁移、冻土退化、植被调查、群落特征、冰川冻土等方面。在人类活动、气候及积雪对冻土的影响方面也做了大量研究[7,8,9]。但是, 对滨海地区冻土的研究不是很多, 大连地区濒临黄海和渤海, 是滨海地区的典型代表, 冻土的冻结和融化常常会引起一些地质灾害, 如道路的变形和毁坏、水泥结构的鼓胀冻裂等。因此, 研究大连地区的冻土特征, 对大连地区的建设及大连地区人们的生产及生活具有重要的意义。

1 研究资料与研究区概况

本文采用大连地区的金州、旅顺、瓦房店、普兰店、大连以及庄河6个台站的2001年1月至2012年12月的冻土深度资料和2003年1月至2012年12月的地面温度资料。利用统计分析方法对资料进行处理, 对大连地区的最大冻土深度、开始冻结日期、完全解冻日期及冻土的持续时间等进行分析。

大连位于中国辽东半岛最南端, 东濒黄海, 西临渤海, 位于东经120°58′~123°31′, 北纬38°43′~40°10′之间。山地丘陵多, 平原低地少, 整个地形为北高南低, 北宽南窄;地势由中央轴部向东南和西北两侧的黄、渤海倾斜, 面向黄海一侧长而缓。大连地区处于北温带, 是东北地区最温暖的地方, 属季风性大陆性气候, 但具有海洋性特点。

2 近10年冻土变化特征分析

2.1 最大冻土深度年变化

最大冻土深度是地表土壤所能冻结到的最大深度, 它的变化可以较好地反映冻土的变化情况[10]。大连地区各站点2001—2012年的最大冻土深度的逐年变化如图1所示, 可以看出, 2001—2012年大连地区最大冻土深度的平均值为50 cm, 近10年来, 大连地区土壤的冻结深度具有波动性的变化特点。2002年和2007年大连地区土壤冻结深度很浅, 最大冻土深度平均值在30 cm左右;而2001年土壤的冻结深度很深, 其平均值在70 cm左右。由此可以看出, 近10年来大连地区的土壤冻结深度具有厚、薄、厚的变化特点。

2.2 土壤开始冻结日期年变化

大连地区各站点2001—2012年土壤开始冻结日期的年变化如图2所示。可以看出, 整体上大连地区的土壤冻结日期呈推迟的趋势, 并且具有波动性和区域性。2004年大连地区土壤冻结日期出现的较晚, 而2008年大连地区土壤冻结日期出现的较早, 所以说大连地区土壤开始冻结日期具有明显的年变化特征, 即具有波动起伏的变化特点。总体上看, 金州和大连土壤冻结现象发生的较晚, 大约在12月;瓦房店和普兰店土壤冻结现象发生的相对较早, 大约在11月, 所以说大连地区各站点间的土壤冻结日期的变化趋势存在其区域性。

2.3 土壤完全解冻日期年变化

大连地区各站点2001—2012年土壤完全解冻日期的年变化如图3所示。可以看出, 整体上大连地区的土壤完全解冻日期呈推迟的趋势, 并且也具有波动性和区域性。2005年大连地区土壤解冻日期出现的较晚, 而2009年大连地区土壤冻结日期出现的较早, 大连地区土壤完全解冻期具有明显波动性。总体上看, 瓦房店和庄河土壤解冻现象发生的较晚, 大约在3月中下旬;旅顺和大连土壤解冻现象发生的相对较早, 大约在2月和3月上旬, 大连地区土壤完全解冻日期具有区域性。结合图2可以看出, 总体上土壤完全解冻日期的变化斜率大于冻结日期的斜率, 土壤完全解冻日期的推迟幅度大于冻结日期的推迟幅度。

2.4 冻土持续时间年变化

总体上, 大连地区冻土的持续时间呈增加的趋势。大连市各站点2001—2012年冻土持续时间的逐年变化如图4所示。可以看出, 2003—2005年、2006—2009年大连地区冻土持续时间逐渐增加, 其他年份大连地区冻土持续时间波动变化没有明显规律。大连地区冻土的持续时间年变化幅度很大。2005年大连地区冻土的持续时间较长, 持续时间均在90 d以上;而2006年大连地区冻土的持续时间则比较短。

2.5 冻土持续时间的分布特点

大连地区各站点间的冻土持续时间存在显著的差异。大连地区各站点2001—2012年冻土持续时间的年平均值如图5所示。可以看出, 大连地区西南部的旅顺、大连及金州3个台站的平均冻土持续时间较短, 分别为102、75、82 d。大连地区中部及北部地区的普兰店、瓦房店及庄河3个站点的平均最大冻土深度的持续时间较长, 分别为125、113、120 d。大连地区平均冻土持续时间的最小值与最大值相差50 d, 这说明大连地区冻土的持续时间具有区域性的特点。总体上看, 大连地区的平均冻土持续时间的分布从西南至东北呈增加的趋势。

3 冻土变化影响因素

3.1 地面温度

大连地区2003—2012年的最大冻土深度与冬季地面温度年变化曲线图如图6所示。可以看出, 大连地区最大冻土深度与大连地区冬季的地面温度两者间的变化趋势完全相反, 也就是说冬季地面温度越高, 最大冻土冻结的深度则越小;反之土壤冻结的深度则越大。总体上, 2003—2007年大连地区土壤的冻结深度呈逐渐变浅的趋势, 与之相对应的冬季的地面温度在同一时间段里呈逐渐增加的趋势;而2007—2012年大连地区土壤的冻结深度呈逐渐加深的趋势, 冬季的地面温度在对应的时间又呈逐渐降低的趋势。所以说冬季的地面温度是土壤的冻结深度以及冻土的形成具有重要的影响因素。

大连地区土壤冻结深度与地面温度、地面最低温度的逐月变化情况如图7所示。可以看出, 从10月开始地面最低温度下降到0℃以下, 大连地区土壤开始出现冻结现象, 直到第2年的1月地面温度降到最低, 土壤的冻结深度也在逐渐加深, 之后地面温度开始上升, 土壤开始出现解冻现象, 到4月地面最低温度稳定在0℃以上, 土壤完全融化冻结现象消失。2月土壤冻结深度达到最大值, 而地面温度的最小值则出现在1月, 这说明土壤冻结的最大深度要比地面温度的最低值出现的月份推迟1个月左右的时间。每年的4—10月大连地区的土壤的冻结深度为0, 即没有冻土出现。

3.2 纬度

大连地区各站点的纬度与该站土壤冻结的最大深度如表1所示。可以看出, 大连地区土壤的最大冻结深度随着纬度的增加而逐渐加深。总体上看, 大连地区的土壤冻结深度与纬度呈线性关系, 但庄河的偏差较大。

3.3 海拔高度

土壤冻结深度不仅与地面温度和纬度有关, 海拔高度也对其有影响。大连地区各站点的海拔高度与该站土壤冻结的最大深度如表2所示, 可以看出, 在同一纬度带上, 大连地区土壤的最大冻结深度随着海拔高度的增加而加深。

4 结论

近10年来, 大连地区的土壤冻结深度具有厚、薄、厚的年变化特点, 大连地区的平均最大冻土深度分布从西南至东北呈加深的趋势;大连地区的冻土具有明显的季节性变化特点;从整体上来看, 大连地区的土壤冻结日期呈推迟的趋势, 大连地区的土壤完全解冻日期呈推迟的趋势, 且土壤完全解冻日期的推迟幅度大于冻结日期的推迟幅度;大连地区冻土的持续时间呈增加的趋势, 且大连地区冻土的持续时间年变化幅度很大。

影响大连地区冻土最大深度的因素主要有地面温度、纬度和海拔高度。大连地区最大冻土深度与大连地区冬季的地面温度两者间的变化趋势完全相反;大连地区土壤的最大冻结深度随着纬度的增加而逐渐加深, 且在同一纬度带上, 大连地区土壤的最大冻结深度随着海拔高度的增加而逐渐加深[10]。

摘要：利用大连地区近10年的冻土观测资料和地面温度资料, 分析了大连地区最大冻土深度、冻结日期、解冻日期及冻土持续时间的变化特征和空间分布特征, 并讨论大连地区冻土的影响因素。结果表明:近10年来, 大连地区的土壤冻结深度具有厚、薄、厚的变化特点;大连地区的冻土具有明显的季节性变化特点;从整体上来看, 大连地区的土壤冻结日期及完全解冻日期呈推迟的趋势, 且土壤完全解冻日期的推迟幅度大于冻结日期的推迟幅度;大连地区冻土的持续时间呈增加的趋势且大连地区冻土的持续时间年变化幅度很大。大连地区最大冻土深度与大连地区冬季的地面温度两者间的变化趋势完全相反, 大连地区土壤的最大冻结深度随着纬度的增加而逐渐加深。

关键词：冻土特征,变化特点,影响因素,辽宁大连

参考文献

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冻土强度影响因素 第2篇

烧结强度攻关分析

一、影响烧结矿强度的因素分析

1、烧结矿中FeO含量：过高直接还原增加，过低强度不好；碳高时容易还原生成FeO，形成强度很好但还原性很差的铁橄榄石和钙铁橄榄石，因此生产时既要保证有一定的还原性，又要保证机械强度。

2、烧结矿化学成份：MgO、Al2O3的影响。

3、烧结混合料混匀程度：圆筒混合机中的三种运动状态——翻动、滚动、滑动，其中滑动对混料是没有效果的，需要控制；混合后碳粒的存在形式有三种——被矿粉包裹在中心形成的颗粒、与矿粉一起包裹在核表面形成的颗粒、单独存在的颗粒，因此要防止

烧结矿强度攻关组

状，具有一定的强度但发脆，此种物质还原性很差。该物质生成温度高，需配碳也多，也起烧结燃烧带变宽，阻力增大，影响烧结机台时产量提高。同时由于生成温度高，因而燃料消耗也多，据日本试验和生产的经验数据统计，烧结矿FeO 增减1%，影响固体燃料消耗增减2~5kg/t。对高炉的影响也是很大的，根据生产统计数据和经验数据表明，FeO 波动1%，影响高炉焦比1~1.5%，影响产1~1.5%。因此在保证烧结矿强度的情况下，应尽量降低烧结矿FeO。现在我国重点厂烧结矿FeO在10%左右，有个别厂达到7%。

三、攻关措施

1）、提高熔剂和燃料质量，对保供焦粉筛加强检查，焦粉量进行控制，保证粒度，这是保证烧好烧透的基础。2）、稳定混合料固定碳，及时调整碳。

3）、控制返矿平衡，减小混合料水碳波动，建立制度，加强考核。

4）、提高配料准确性：进行配料计算培训，加强配料指导；加强计量检查，采用跑盘检验并记录；加强矿和焦粉水份的检测（根据天气变化）。5）、稳定烧结矿碱度在1.6~1.8间。

水泥稳定碎石强度的影响因素研究 第3篇

【关键词】半刚性基层；水泥稳定碎石；集料级配

0.引言

在我国高等级公路的建设中，水泥稳定碎石基层被用作公路路面的基层材料，并在目前公路建设中越来越占有特殊的重要地位。

国内研究状况：姜永昌，刘雪，宋怀峰等发表的《水泥稳定碎石抗压强度试验变异分析与预控》中提出材料的现场取样、材料本身的剂量和级配、制件过程中的质量损失等方面是抗压强度试验变异的根源，对抗压强度的变异性能有显著影响。杨媛、邓正方发表的《水泥稳定碎石强度影响级配因素试验研究》中得出的结论是级配因素对强度的影响不显著，而水泥剂量因素以及级配和水泥剂量交互作用对强度的影响非常显著；在工程实践进行组成设计时，如果要对强度进行较大的调整，需要采用调整水泥剂量或同时采用调整级配和水泥剂量的方法：如果对强度只进行微调整，如往上提高时，可以采用在水泥剂量水平不变，将级配向中值级配靠拢或者向偏下级配靠拢的处理办法本文将对影响水泥稳定碎石强度的各种原因进行试验、分析得出影响其强度的主要因素。

1.混合料的组成及混合料级配

1.1混合料的组成

1.1.1水泥

水泥的技术标准可参考交通部于2000年新颁布的《公路路面基层施工规范》（JTJ034-2000）中水泥质量标准的规定：普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥都可用于稳定土，但应选用初凝时间3h以上和终凝时间较长（宜在6h以上）的水泥，不应使用快硬水泥、早强水泥以及受潮变质的水泥。

1.1.2 集料

JTJ034-2000《公路路面基层施工技术规范》规定： 对于高速公路和一级公路，当用水泥稳定碎石作基层时，其单个集料颗粒的最大粒径不应超过31.5mm。考虑到大粒径混合料易发生离析以及不少国家采用的最大集料颗粒粒径，本课题采用的最大集料颗粒粒径为31.5 mm。本试验将采用两种不同的原材料，为方便完成论文采用工程料，采用的是两种产地不同的原材料分别为KA7-1、KA10-1的集料，包括四种不同的集料：2-3碎石，1-2碎石，0.5-1碎石和石屑，其中2-3碎石的粒径为19-31.5mm，1-2碎石的粒径为9.5-19mm，0.5-1碎石的粒径为4.75-9.5mm，石屑的粒径为0-0.5mm。

1.1.3水泥稳定碎石组成结构

骨架密实型结构汲取了悬浮密实结构和骨架空隙结构的优点，骨架密实结构的混合料能够使粗集料之间的紧密嵌挤作用充分发挥出来，提高混合料各方面的性能指标，本文中水泥稳定碎石混合料采用的是骨架密实型的。

1.1.4 混合料级配

级配的调试方法：《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》中对于骨架密实型规定了级配的上限和下限范围，具体的操作过程是通过原始的集料筛分结果，调试2-3cm，1-2cm，0.5-1cm，石屑四种集料的分配比例使得合成级配的值最终落在级配的上下限范围内，并尽可能的接近级配中值，这样调试出来的结果可认为是合理的骨架密实型级配。

2.混合料试验

2.1击实试验

根据《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》，本试验的方法适用于在规定的试筒内，对水泥稳定土（在水泥水化前）石灰稳定土及石灰（或水泥）粉煤灰稳定土进行击实试验，以绘制稳定土的含水量-干密度关系曲线，从而确定其最佳含水量和最大干密度。试验集料的最大颗粒宜控制在25mm以内，最大不得超过40mm（圆孔筛）。

计算及制图

每次击实后稳定土的湿密度按下式计算：

Pw=■

式中：Pw—— 稳定土的湿密度（g/cm3）；

Q■——试筒与湿试样的合质量（g）；

Q■——试筒的质量（g）；

V——试筒的容积（cm3）。

每次击实后稳定土的干密度按下式计算：

Pd=■

式中：Pd——试样的干密度（g/cm3）；

w——试样的含水量（%）。

2.2无侧限抗压强度试验

根据 《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034-2000）水泥稳定粒料的配合比设计主要根据无侧限抗压强度试验来确定水泥剂量和砂石含量的大小。现行《公路工程无机结合料稳定材料试验规程（JTJ057-94）中，关于无机结合料稳定粗粒土的试验方法用的试模为直径×高=150×150mm的圆柱待试件成型后，脱模，用塑料薄膜在20±2℃温度中，保湿养生6天，在20±2℃水中浸水24小时，测无机结合料的无侧限抗压强度。两种不同原材料的水泥稳定碎石混合料的七天无侧限抗压强度均满足规范要求。

3.结论

（1）KA7-1的集料与KA10-1的集料两个不同产地的集料，根据GE42-2005《公工程集料试验规程》，得出两种不同集料的物理力学性质指标，得出KA7-1的集料的各项物理力学性能标均好于KA10-1集料。

（2）通过筛分试验，利用原始的集料筛分结果，调试2-3cm，1-2cm，0.5-1cm，石屑四种集料的分配比例使得合成级配的值最终落在级配的上下限范围内，并尽可能的接近级配中值，利用击实试验得出混合料的最佳含水量和最大干密度，通过七天无侧抗压强度试验得出无侧限抗压强度，强度符合要求，可认为调适出来的是合理的骨架密实型级配，消除了级配的影响。

（3）为提高水泥稳定碎石的强度，应选用密实骨架结构，密实骨架结构水泥稳定碎石基层在力学性能、抗冻性能等方面优于其它结构，可以极大的改善基层的路用性能。

（4）通过对不同水泥剂量水泥稳定碎石基层无侧限抗压强度的研究，提高水泥剂量可以提高它的强度，但过多的水泥用量，效果不一定显著，寻找水泥稳定碎石混合料中的最佳水泥剂量。

【参考文献】

[1]周新锋.水泥稳定碎石混合料配合比设计及路用性能研究.长安大学学位论文，2005.

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冻土可钻性影响因素及试验研究 第4篇

我国的多年冻土面积占国土总面积的22.3%, 居世界第三位, 其中高海拔多年冻土的面积为世界之最, 季节冻土遍布大部国土。在多年冻土地区, 许多工程, 如房屋、道路铁路建设、金矿煤矿的开发、油田油管的铺设、水利水电建设以及军事工程等都需要对冻土进行开挖。由于缺乏可以利用的有关冻土开挖方面的试验资料, 工程施工者不能有效地在保护环境下进行冻土施工作业。各种机具在冻土中的开挖过程, 实质上是冻土在各种动荷载作用下快速变形, 致使冻土中的各种孔隙、裂纹不断快速发展、扩张, 最终使冻土破坏, 产生各种断裂过程, 使得冻土对外力的抵抗力不同于受静载荷的情况, 这就需要通过动载荷试验来获得冻土的有关指标。冻土可钻性是表示在钻进过程中冻土对钻具的抵抗程度, 反映了冻土钻进的难易程度。研究冻土可钻性的主要目的在于寻求合理的指标, 以便为钻头选型提供可靠的依据, 同时探索影响冻土破碎的主要因素, 达到使用最小的能量消耗, 获得最佳的破碎效果, 从而改进钻眼破碎冻土方法。

中国科学院冻土工程国家重点实验室吴紫汪、朱元林、马巍、何平等进行了冻土的动、静力学特性的研究, 得出有重要价值的成果;俞祁浩等对冻土的冲击韧度进行了试验研究, 得出试样尺寸及缺口深度对冲击韧度具有明显影响;张招祥、余群等进行了冻土切削力学特性的研究。在国外, H.A.崔托维奇和维亚洛夫对冻土力学特性作了开创性的研究, 对冻土蠕变特性、松弛特性以及在低应变率下冻土变形和强度特性进行了研究;其他国家对冻土可钻性研究尚未见到有相关资料的报道。

2.冻土可钻性的影响因素

寒区工程及人工冻结工程施工中, 冻土的含水率、密度一般是一定的, 温度则是变化的, 为使试验结果对施工有指导意义, 进行同一密度、同一含水率在不同温度下的可钻性试验, 观察凿碎比功、凿入深度随温度的变化, 从而得到不同温度下冻土可钻性的难易程度。

2.1冻结温度

温度是衡量冻土强度与变形的重要指标之一, 对冻土的钻进效果有着很大的影响。对于一种给定的土来说, 其冻结温度并不是一个常数, 而是随土中含水量而变的变数, 与土的初始含水量相对应的冻结温度称为起始冻结温度。土体的冻结过程与土体的应力状态、温度状态及水分的迁移条件密切相关。当孔隙水压力大于或等于土骨架有效应力与土颗粒黏聚力之和时, 并且温度满足相平衡条件, 分凝冰才能形成。冰分凝最容易在无结构处出现, 且冰分凝温度随冷端面温度降低而降低。冻土的宏观破坏一般应首先源自于冻土内部颗粒的位错、滑移与微空隙细观损伤, 其损伤的表现形式为受载过程中的附加空隙, 并因此导致材料的弱化, 从而最终丧失随载荷的能力, 对较负温条件下的冻土尤其如此。负温状态下土中水——冰的相成分始终保持着动态平衡, 即随温度下降, 土中液相水减少, 固相水增多, 反之亦然。未冻水含量对冻土的力学性质影响显著, 温度越低, 未冻水的含量越少, 冻结冰的含量越多, 则冻土的强度越大, 越难钻进, 且冻土多呈脆性破坏。

2.2冻土波速

冻土的波速与土的性质、颗粒成分、负温值、应力状态和大小以及温度的变化过程等因素有关。冻土的波速能够较好地反映冻土的本身结构特征, 越致密越坚实、温度越低的冻土, 通常波速越高, 这是因为冻土比较致密, 弹性波的能量损耗低, 致使波幅、波速衰减较小, 所以波速较高;裂纹越多, 温度相对高的冻土通常波速较低。孔隙、充填物对波速也有影响, 特别是孔隙, 如果充满了水, 由于温度的降低, 孔隙中水结成了冰, 致使冻土的波速增大。一般情况下, 波速随温度变化取决于冻结温度、孔隙率和颗粒成分。冻土强度与可钻性的关系非常密切, 而声波参数与冻土强度的相关性机理在于:冻土温度低, 未冻水含量少, 而声波在水和冰中传播速度分别为1450m/s和4300m/s, 在水中吸收性大于在冰中, 因此温度降低, 波速增加;重度越大, 土颗粒间接触越紧密, 越有利于弹性波在土中传播;而重度大、温度低的冻土强度高, 因此冻土强度大, 声波波速高, 振幅衰减系数小。由此可以看出, 冻土的纵、横波速度随温度的降低而增大, 而且随着温度下降, 冻土的脆性越来越明显, 则相应的冻土的钻进性能会随纵、横波速的增大而减弱。

2.3冲击韧性

冲击韧性反映的是裂纹扩展单位面积所需消耗的能量, 即反映作用于试样使其破坏应力的大小。当温度发生变化时, 主要通过胶结冰、未冻水含量和冰强度的变化对冻土的断裂吸收能产生影响。在冻土中, 未冻水含量不断减少, 也即胶结冰和基质冰的含量不断增加。同时对胶结冰和基质冰而言, 由于其中氢离子的活动能力随温度降低而降低, 使胶结冰的胶结能力和冰体本身的强度得到增强, 随着温度的降低, 未冻水含量减小, 含冰量增加, 使得断裂吸收能增加, 同时冻土的韧性减弱, 脆性增强, 又使得断裂吸收能又有减小的趋势。所以, 冻土的冲击韧性可以反映冻土可钻性, 随温度的降低有不同程度的增加, 并且对温度的敏感性随之加大, 则相应的冻土的钻进性能会随冲击韧性的增加而减弱。

2.4凿碎比功

凿碎比功是凿碎单位体积冻土所消耗的功, 它是冲击式破碎冻土的基础物理量。速度高的冲击力能使试样在受力的区域集中大量的能量, 这样就易于使试样破碎。冲击速度越高时, 细颗粒组成的比例也越多, 冲击速度增加时冻土破碎功和比耗减少。冲击数值很小时, 冻土破碎功的比耗很大, 凿深很小, 甚至不能破碎冻土, 这说明凿碎比功越大, 凿入深度越浅, 冻土的可钻性能越差。冻土凿碎比功随冲击功的增大而减小, 当冲击功增大到相当数值后, 破碎功的比耗则趋于一波动范围不大的稳定数值。冲击频率过大或过小都不利于破碎冻土, 但对冻土破碎功的比耗影响不大。由于影响冻土可钻性的因素很多, 每一因素均一定程度上反映了冻土的可钻性, 但不全面, 只是反映了冻土在某一方面的特性, 还不能较精确地评定冻土可钻性的级别, 所以采用综合指标评价冻土可钻性才是可行的。

3冻土可钻性试验

3.1试验冻结温度

冻结温度是判别土是否处于冻结状态的指标, 纯水的结冰温度为0℃, 土中水分由于受到土颗粒表面能的束缚且含有化学物质, 其冻结温度低于0℃。土的冻结温度主要取决于颗粒的分散度、土中水的化学成分和外加载荷。施工现场人工冻结土的温度一般为-1 0℃~-1 2℃, 为使实验结果对实际工程施工有指导意义, 特选择了-3℃、-5℃、-7℃、-10℃、-12℃、-15℃和-17℃7个等级进行冻土可钻性实验。

3.2试验数据见表1、表2、表3。

从试验数据可以看出, 同一温度下的凿入深度几乎是均匀地增加, 所需的凿碎比功在开始的10周增加得较大, 而在后面的10周增加的值不大。这是因为凿入越深, 土被压的越密实, 则钻头钻进所需的功也就相应地增大。由试验后的冻土试样可以看出, 随着温度的下降, 冻土的脆性越来越明显, 几乎没有塑性变形。因此实践证明, 利用凿碎比功来确定冻土的可钻性, 数据稳定, 简单易行, 和钻眼效果相关性好。

3.3与岩石可钻性的比较

通过以上的试验结果数据可以看出, 冻土凿碎比功的数值只相当于岩石凿碎比功数值的I、Ⅱ级。这是由于两种材料的特性有差异, 且低温冻土的强度较高, 不易钻进。

4.结语

本文采用冲击载荷下的弹性波理论对可钻性进行了理论分析, 并分析了影响冻土可钻性的主要因素, 在低温室进行了冻结黏土在7个不同温度下的可钻性试验, 试验破碎效果非常好, 在冻土试样内形成了一个圆柱空洞一钻孔, 并且孔的底部很平滑, 其余部位没有发生明显的变形, 由此可知用冲击钻进的方法来研究冻土可钻性是可行的。但所用的凿测器稍嫌笨拙, 在操作过程中, 提升落锤全靠人工来完成, 在低温的环境下, 要进行大面积现场测试, 对操作人员来说是一项十分艰辛的工作, 这是有待于改进的方面。为了进一步提高钻眼速度, 必须研制新型的钻眼机具, 从材料和工艺上完善冻土钻眼机具, 并提高使用寿命和保证质量稳定性, 是今后继续研究的重要课题。

摘要：文中研究了冻土可钻性的主要影响因素:温度、波速、冲击韧性和凿碎比功, 并以冻土为试样土质, 进行了-3℃、-5℃、-7℃、-10℃、-12℃、-15℃和-17℃等7个温度等级进行冻土可钻性试验, 试验结果对冻土的实际施工具有参考价值。

关键词：冻土,可钻性,因素,温度,波速,冲击韧性,凿碎比功,凿入深度,试验

参考文献

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混凝土抗压强度的影响因素开题报告 第5篇

混凝土是目前世界上用途最广用量最大的建筑材料，涉及到公路、桥梁、建筑、港口、码头、隧道等一系列工程项目。

而混凝土抗压强度是及其重要的一项检测指标，不仅关乎工程项目的的合格验收，更关

乎到国家财产、人民安全问题。

有太多工程案例证明了由于各种因素影响导致混凝土抗压强度不够而使国家和人民付出

了惨重的代价。因此我认为研究混凝土抗压强度的影响因素具有重要意义。

此外，通过本选题的研究可以使自己在大学几年内学到的基础知识和专业知识进行一次全面综合的检测从而达到学以致用，并提高动手能力，将知识化为技术，用实践检验知识，这样有利于以后更好的工作和学习，因此我认为研究此选题有很重要的价值。

二、本选题研究的基本内容(内容、结构框架、创新之处以及要突破的难点

一、内容为：分别详细论述水胶比、粗细集料、混凝土工艺、施工工艺、养护条件对混凝土抗压强度的影响因素。

二、结构框架：确定选题和关键字，总体概述混凝土及其在当前的使用背景，引入论文内容(必要时可以通过引入工程案例来进行论述)，对论文内容通过实验数据和知识原理进行分析，提出相应解决措施，总结论述，结束。

三、本选题创新之处在于用试验结合理论、用数据说话，用原理分析原因。并且用工程案例和真实的数据来进行论证，使论文更有信服力增加其真实性和可靠性。

四、要突破的难点在于需要引用各种试验数据来逐一论述各种因素对混凝土抗压强度的影响。

三、本选题研究的基本方法

冻土强度影响因素 第6篇

摘要：混凝土质量的好坏，既对结构物的安全，也对结构物的造价有很大影响，因此在施工中我们必须对混凝土的施工质量有足够的重视。如何控制混凝土质量，就成为质量控制中一项极其常见而重要的工作。本文分析了混凝土强度及主要影响因寨以及具体质量控制措施。

关键词：混凝土质量控制

0引言

我国工程建设领域中，钢筋混凝土结构以其造价低、设计理论成熟、施工技术成熟、抗震性能良好等优点占有绝对的比重。在当前我国工程建设领域中实行工程建设监理制，推行工程公司总承包制的环境下，质量控制是监理工程师、总承包控制工程师三大控制中最为重要的方面。

1混凝土强度及主要影响因素

混凝土质量的好坏，既对结构物的安全，也对结构物的造价有很大影响，因此在施工中我们必须对混凝土的施工质量有足够的重视。混凝土质量的主要指标之一是抗压强度，从混凝土强度表达式不难看出，混凝土抗压强度与混凝土用水水泥的强度成正比，按公式计算，当水灰比相等时，高标号水泥比低标号水泥配制出的混凝土抗压强度高许多。所以混凝土施工时切勿用错了水泥标号。另外，水灰比也与混凝土强度成正比。水灰比大，混凝土强度高：水灰比小，混凝土强度低，因此，当水灰比不变时，企图用增加水泥用量来提高温凝土强度是错误的，此时只能增大混凝土和易性，增大混凝土的收缩和变形。

综上所述，影响混凝土抗压强度的主要因素是水泥强度和水灰比，要控制好混凝土质量，最重要的是控制好水泥和混凝土的水灰比两个主要环节。此外，影响混凝土强度还有其它不可忽视的因素。

粗骨料对混凝土强度也有一定影响，当石质强度相等时，碎石表面比卵石表面粗糙，它与水泥砂浆的粘结性比卵石强，当水灰比相等或配合比相同时，两种材料配制的混凝土，碎石的混凝土强度比卵石强。因此我们一般对混凝土的粗骨料控制在3.2cm左右，细骨料品种对混凝土强度影响程度比粗骨料小，所以混凝土公式内没有反映砂种柔效，但砂的质量对混凝土质量也有一定的影响。因此，砂石质量必须符合混凝土各标号用砂石质量标准的要求。由于施工现场砂石质量变化相对较大，因此现场施工人员必须保证砂石的质量要求，并根据现场砂含水率及时调整水灰比，以保证混凝土配合比，不能把实验配比与施工配比混为一谈。混凝土强度只有在温度、湿度条件下才能保证正常发展，应按施工规范的规定予在养护、气温高低对混凝土强度发展有一定的影响。冬季要保温防冻害，夏季要防暴晒脱水。现冬季施工一般采取综合蓄热法及蒸养法。

2混凝土标号与混凝土平均强度及其标准差的关系

混凝土标号是根据混凝土标准强度总体分布的平均值减去1.645倍标准值确定的。这样可以保证混凝土确定均有95％的保证率，低于该标准值的概率不大于5％，充分保证了建筑物的安全，从此推定，抽样检查的几组试件的混凝土平均确定一定大于等于混凝土设计标号。通过公式计算可以看出，施工人员不但要使混凝土平均确定大于混凝土标号，更重要的是千方百计的减少混凝土确定的变异性，即要尽量使混凝土标准差降到较低值，这样，既保证了工程质量，也降低了工程造价。

3混凝土质量控制的有效措施

3.1原材料控制普通混凝土是由水泥、水、细骨料、化学外加剂、矿物质混合材料，按比例配合，经过均匀拌制，振捣密实成型及养护硬化而成的人工石材。在这几种组成成份中，监理工程师、质量控制工程师应着重在工程资料和实物检查两方面。目前，一些地区实行的监理见证取样送检制度值得肯定。

3.1.1水泥水泥有多种品种、标号应根据设计图纸的要求的要求和实际使用部位的环境条件，选择适当的水泥品种和标号。高强混凝土应优先选择高标号水泥进行试配。

3.1.2砂细骨料砂，要重点检查其质地、级配、细度模数、含泥量和有害物质含量。其重点是含泥量和有害物质含量。这两项对于混凝土强度的影响较大。用于拌制混凝土的细度模数应在3.7～1.6之间。结构用砂含泥量一般不应超过3％，有害物用质(云母、有机物、硫酸盐等)含量不应超过2％。

3.1.3石子粗骨料石子，应重点检查其质地、级配、针片状颗粒含量、含量泥量及最大粒径。一般采用1cm～3cm的碎石，卵石一般能用于结构受力部位，严禁混有煅烧过的石灰石块或白云石蛱。

3.1.4水凡是不能饮用的水，应在水质化验和抗腐蚀试验合格后，方可用于拌制混凝土。污水、工业废水、PH值小于4的酸性水和硫酸盐含量超过水重1％的水，不能用于拌制混凝土。对预应力混凝土的施工用水，更样着重控制。

3.1.5外加剂首先，应检查外加剂生产厂家的生产许可证，质量保证料和有相应资质的检测单位出具的性能试验报告。其次，在混凝土外加剂使用前，应进行试配并进行试验检验，以复验混凝土外加剂与工程所有水泥是否相适应，以及是否满足施工要求的混凝土性能和有关设计要求指示(如坑渗标号等)。另外，应注意混凝土外加剂使用说明的有效日期、防止过期失效的外加剂用于工程。同时，要严格控制剂量，不得随意添加，在搅拌混凝土时，掺加外加剂的混凝土搅拌时间应适当延长。应大力推广使用新型的复合型混凝土外加剂，以适应先进的施工工艺的多种要求。

3.2配合比的质量控制在根据设计要求和混凝土的工程特点，确定了各种原材料之后，应在监理工程师见证情况下，进行现场原材料取样，并填写见证取样单。关交有相应资质等级的试验室进行混凝土配合比设计和试配工作。监理工程师在审查度验室出具的配合比单及相应的有关混凝土性能，能够满足工程的各项要求后，方可允许进行混凝土的搅拌和浇筑工作。

3.3搅拌过程的质量控制应要求施工单位严格原材料计量控制。搅拌机应配备水表，禁止单纯凭经验靠感觉调整用水量的做法：对外加剂，应事先称量出每盘一份加入，禁止拿铁锹随意填加；对砂石料，应坚持要求每次过磅称置，不提倡小车划线做记号的体积法。另外，还应对每盘的搅拌时间、加料顺序、混凝土拌合物的坍落度、是否离析等进行抽查。在较大的工程中，应要求施工单位采用电脑计量的搅拌拌站，这样可以有效的减少人为因素，使配合比得到可靠的保证。

3.4浇筑过程质量控制混凝土浇筑前，监理工程师、质控制工程师应检查混凝土的浇筑方法是否合理、水电供应是否保证、各工种人员的配备情况；振捣器的类型、规格、数量是否满足混凝土的振捣要求；度件模具及数量是否合适；浇筑期间的气候、气温，夏季、雨季、冬期施工，覆盖材料是否准备好。针对不同的板、梁、柱、剪力墙、薄壁型构件应要求采用不同类型的振捣器；当混凝土浇筑超过2m应采用串筒式溜槽。应审查确认施工缝的设置位置是否合适，使施工单位安排好混凝土的浇筑顺序，保证分区、分层混凝土在初凝之前搭接。

浅析砼强度的影响因素 第7篇

1 水灰比与水泥强度等级对砼强度的影响

水泥是混凝土中的活性成份, 其强度大小直接影响着砼强度的高低。在配合比一定的条件下, 所用的水泥强度等级越高, 制成的砼强度也越高。当用同一品种同一强度等级的水泥时, 砼的强度主要取决于水灰比。因为水泥水化时所需的结合水, 一般只占水泥重要的23%左右, 但在拌制砼混合物时, 为了获得必要的流动性, 常需用较多的水 (约占水泥重量的40-70%) 。砼硬化后, 多余的水分蒸发或残存在砼中, 形成毛细管、气孔和水泡, 它们减少了砼的有效断面, 并可能在受力时, 在气孔或水泡周围产生应力集中, 使砼强度下降。在保证施工质量的条件下, 水灰比愈小, 砼的强度就愈高。但是, 如果水灰比太小, 拌和物过于干涩, 无法保证浇筑质量, 将使砼中出现较多的蜂窝、孔洞, 显著降低砼的强度和耐久性。试验证明, 砼的强度, 随水灰比增大而降低, 并呈曲线关系, 与水泥强度呈直线关系, 如下图所示:

2 骨料对砼强度的影响

砼中的砂和石起骨架作用, 称为骨料。

2.1 骨料的级配和质量, 不但对砼的和易性有很大影响, 而且对砼强度也有影响。

级配良好质地坚硬的骨料, 由于其总表面积和孔隙相对较小, 不但节约了水泥, 还能增加砼的密实性和强度, 特别是在高强度砼中, 骨料对强度的影响更大。粗骨料的表面特征:如表面粗糙、多棱角的碎石, 能增大骨料与水泥浆的粘结力, 在水灰比相同的条件下, 碎石砼比卵石砼强度提高10%左右。

2.2 骨料的含泥量和泥块含量对砼强度的影响。

在相关标准对骨料的含泥量和泥块含量有严格的规定。因为它们能与水泥混杂在一起, 包裹在骨料的表面, 也影响了水泥与骨料的粘结。同时泥块与夹在水泥颗粒之间, 影响砼的凝结, 而且后期强度也偏低, 它们的危害是很大的, 不容忽视。

2.3

针、片状颗粒也会对砼强度造成损失, 针、片状颗粒在拌制过程中会产生较大阻力, 影响砼的均匀性, 而且, 在浇筑时又严重影响了砼的流动性。针、片状颗粒也容易折断, 而且增大了骨料间的孔隙, 从而难以密实, 而间接地影响砼强度, 所以在施工中严格控制针、片状颗粒含量。

2.4 碱———硅酸盐反应, 对砼的影响是不可忽视的。

硅质骨料与砼中的碱——硅酸盐反应, 使砼发生体积膨胀, 产生裂纹, 降低砼强度。骨料在砼中起着重要的作用, 在使用中一定要对其品质和成份进行检验, 检验项目指标达到标准要求时才能配制砼, 否则严禁使用。

2水对砼强度的影响

水也是影响砼强度的重要因素。一般饮用水都可以拌制砼。但是, 近年来, 许多水源被严重污染。污染的水中含有一些对砼危害很大的化学成份, 这些有害物质有硫化物、硫酸盐、氯化物等, 它们不但阻碍砼强度的正常发展, 而且还影响砼的和易性和凝结, 降低砼的耐久性, 加快钢筋砼的腐蚀, 导致予应力钢筋的脆断。因此, 根据砼的强度要求, 拌制用水须经化验达标后才能使用, 否则严禁使用。

3 养护条件 (温度和湿度) 对砼强度的影响

砼强度的增长, 是水泥的水化、凝结和硬化的过程, 强度发展在一定的温度、湿度下, 由于水泥的逐渐水化而增长的。

在保证足够的湿度情况下, 不同养护温度, 其结果也不同。温度高时, 水泥凝结硬化速度快, 早期强度高;低温时, 水泥砼硬化速度较慢, 当温度在0℃以下时, 会停止硬化, 而且结冻使砼体积膨胀、结构疏松降低砼强度。而且, 因水化作用未完成, 渗水性增大, 或形成干缩裂缝, 从而影响砼的耐久性。因此, 为使砼正常凝结硬化, 必须在浇筑完毕后一定时间内, 保持周围环境有适当的温度和湿度, 以保证砼不断地凝结硬化。冬季施工时, 要对新浇筑的砼采取保温措施。自然养护的砼, 尤其是夏天, 要经常洒水保持潮湿, 用草袋或塑料膜覆盖, 也可用养护剂保护。

4 养护龄期对砼强度的影响

砼的强度随着龄期的增长而逐渐提高, 在正常使用的环境和养护条件下, 砼早期强度 (3-7d) 发展较快, 28d可达到设计强度要求值, 以后砼的发展逐渐趋于缓慢。因此, 加强砼早期的养护对砼强度的增长有很大好处。

5 施工工艺对砼强度的影响

砼工程的施工主要工序是搅拌、运输、浇注、振捣成型, 最后经养护达到完成。每一道工序都有它的技术要求, 不按规范、自行其事都将给砼强度带来不利影响。

砼的搅拌是满足施工要求的和易性的重要环节。搅拌时间过短, 砼搅拌不均匀, 强度和和易性降低, 搅拌时间过长会使不坚硬的骨料发生破碎, 反而降低强度, 因此, 搅拌时间不宜超过规定时间的3倍。

加料的顺序也影响砼强度, 常用投料方式有二种, 一次投料法和二次投料法。二次投料法又分为水泥裹砂法、预拌水泥砂浆法和预拌水泥浆法三种。水泥裹砂法是先加入一定量的水, 将砂表面的含水量调节到某一定值, 再将石子加入与湿砂一起搅拌均匀, 然后投入全部水泥, 与湿润后的砂、石搅和, 使水泥在砂、石表面形成低水灰比的水泥浆, 最后将剩余的水和外加剂加入, 搅拌成砼。这种工艺与一次投料法相比强度可提高20-30%, 砼和易性也较好;预拌水泥砂浆法是将水泥、砂和水加入搅拌机内拌和均匀, 再加入石子搅拌成砼, 此法与一次性投料法相比可减水4-5%, 提高砼强度3-8%;预拌水泥浆法是将水泥和水充分搅拌成均匀的水泥净浆, 再加入砂、石搅拌成砼, 可改善砼内部结构, 减少离析, 节约水泥10%或提高砼强度15%。

浇筑砼拌合物时, 必须充分捣实, 捣实的方法有两种:人工捣实和机械捣实。采用机械振捣的混合料, 可使混凝土的颗粒产生振动, 暂时破坏水泥的凝聚结构, 降低水泥浆的黏度和集料的摩擦力, 使砼拌和物转入液体状态, 提高流动性。因此, 在满足施工和易性要求的条件下, 可减少拌和用水量, 降低水灰比。同时, 砼混合料被振捣后, 它的颗粒互相靠近, 并把空气排出, 使砼内部的孔隙大大减少, 从而大大提高砼的密实度和强度, 所以最好采用机械振捣。

此外, 外加剂对砼强度的影响也是不容忽视的, 在砼中掺入减水剂, 可减少用水量, 提高砼强度;掺入早强剂, 可提高砼的早期强度。因此, 施工中也要注意外加剂的应用。

6 结论

以上这些影响砼强度的主要因素, 是我在平时的施工中总结出来的, 仅供大家参考, 但由于才疏学浅难免有疏漏之处, 希望大家批评指正。

摘要：在工程中影响砼强度的因素是多种多样的, 主要有水灰比、水泥强度、骨料、水、养护条件及施工工艺, 此外还有外加剂等因素。

关键词：水灰比,骨料,养护条件,施工工艺

参考文献

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影响水泥强度因素的思考 第8篇

1.1 成型实验室

成型实验室按GB/T17671-1999规定:环境温度20℃±2℃,相对湿度不低于50%。保持水泥试样、标准砂、水及试模等的温度与室温相同,故在水泥检测前一天将水泥、标准砂、试验用水放入成型室,进行状态调节。试验时,应先测量它们的温度是否一致,并予以记录。当室内温湿度都低于标准规定时,会导致水泥强度明显下降,室温、材料温度、养护水温相差6℃～7℃时,则强度可相差一个等级。

1.2 破型试验室

温度不仅对水化有影响,而且对其硬化也有影响。破型试验室的温度如不加控制,会对试体强度产生一定的影响,尤其是对养护龄期短的胶砂试体更明显。同时,压力机油黏度与温度也有很大关系,黏度会影响加荷速度,从而影响水泥强度检验结果。所以为了增加试验的准确性和可比性,破型试验室的温度应控制在17℃～25℃范围内,且温度越接近20℃越好。

1.3 养护箱

温度和湿度的高低对水泥试体的水化速度有着直接的影响。如果养护箱温度高、湿度大,水泥试体的水化速度快、早期强度就高,反之则水化速度慢、早期强度低,因此养护箱温度应控制在20℃±1℃,湿度应大于90%。要保证养护箱密封的良好性,养护箱里湿气与养护试块充分接触。并且养护箱内的隔板或架子状态应该保持水平。只有这样,未成型水泥胶砂试件才能一直保持水平状态,否则会容易变形或流浆,导致水泥质量的检测结果不准确。

1.4 养护水池

目前,养护水池一般是采用室温控制,最有效的就是在养护室安置空调,这样就能保证养护水池温度的平稳。以表1为例,就可以看出养护水温对强度的影响很明显,特别是对早期强度。养护池水温度的高低直接影响水泥试块的水化速度,水化速度又影响水泥强度的增长,水泥水化速度快,水泥强度增长也快,反之,强度增长慢[1]。试验证明:水温每相差1℃,强度相差1%～2%,养护水的温度应控制在20±1℃范围以内。在水中养护水泥胶砂试件时,最好使用水泥试件的专用塑料养护箱,这样可以保持水泥胶砂试件养护条件的一致性。还有,不同类型的水泥试块要放入不同的养护池中,避免它们之间的组分不同,化学成分不同,产生相互影响,这也会使试块的强度产生偏差。

2 仪器设备的影响

2.1 计量器具的影响

2.1.1 电子天平

GB/17671—1999规定,称量天平的精度要求为±1g,如果水泥称量精度不够,对强度检验结果影响较大。因此,天平在使用中要进行自校,并定期检定。称量水泥时进行复检,减少因称量不准而引起的计量误差。

2.1.2 加水器

加水量的控制在强度检验中至关重要。加水器精度±1mL,如检验加水器的精度不够,会使加水量不准确,导致水泥胶砂的水灰比和灰砂比误差较大,必然影响水泥强度检验结果。表2是加水量波动对抗压强度的影响试验数据,从表2可以看出加水量波动1%,抗压强度相应波动2%左右。直接影响水泥强度检验结果。

2.2 水泥胶砂搅拌机

行星式水泥胶砂搅拌机搅拌时间可自动控制:低速30s±1s,再低速30s±1s,同时自动加沙开始(30s±1s内全部加完),高速30s±1s,停90s±1s,高速60s±1s[2]。搅拌时间不足时强度偏低,搅拌时间超标则强度偏高。行星式水泥胶砂搅拌机的叶片与锅壁、锅底之间的间隙标准要求为3mm±1mm,若不达标水泥强度相差甚远。当间隙大于4mm时,在加砂前锅底的水泥不能全部搅起来,即水泥浆未搅匀,加砂后锅底仍有未搅起的料,导致水泥胶砂搅不匀,使得强度偏低,而且3条试体强度离散性较大。当间隙小于2mm时,强度偏高,而且3条试体强度较稳定,但在搅拌过程中叶片与锅底、锅壁容易摩擦,叶片易磨损。因此,为了保证水泥强度检测结果的准确,试验操作人员应定期对仪器设备检查调试,发现问题及时处理。

2.3 振实台

振实台应安装在高度约400mm的混凝土基座上,混凝土体积约为0.25 m3,重约600kg[3],仪器底座与基座之间要铺一层砂浆以保证它们完全接触,设备的安装达不到水平状态,从而影响强度结果或使结果超差。振动部分重量是影响振幅大小的主要因素,台盘上装上空试模后包括臂杆、模套和卡具的总质量要符合JC/T682-1997规定:20kg±0.5kg。幅度大小又直接影响到试体的密实程度,会影响到强度的检验结果。振动部分的重量增加,会使振幅变小,使试体中的空气不能充分排出,导致试体不密实,强度检验结果偏低,反之会偏高。所以,振实台必须定期进行计量检定和校检。

2.4 跳桌

跳桌即水泥胶砂流动度测定仪是检测水泥强度用水灰比的关键仪器。根据试验的累计经验,水灰比相差0.01,强度可以相差5MPa。跳桌转动轴的转速为60r/min,要在25s±1s内完成25次跳动。跳动落差为10.0mm±0.2mm。跳动部分总重量为4.35kg±0.15kg。水泥基座容重至少为2 240kg/m3。重混凝土水泥浇筑而成,尺寸不小于400mm×400mm×690mm。如果上述条件不满足,会影响水灰比,进而影响强度产生较大偏离。

2.5 电动抗折机

影响电动抗折机的重要因素,就是安装抗折机时是否水平。如安装水平度不好,杠杆比小于规定值,会导致抗折强度偏低。所以,电动抗折仪要进行定期计量检定,确保检验结果的准确性。抗折夹具合格与否,影响抗折强度的准确性。抗折前检查游砣杠杆是否平衡,抗折夹具应注意三个加荷圆柱的直径、平行度,上下同心度及能否转动。如夹具灵活性差,会使试体抗折强度偏高。

2.6 压力试验机

压力试验机的压板不平,抗压夹具小球座不灵活都会使水泥试件产生局部受压,降低检验结果。所以夹具要保持清洁、灵敏、润滑,以便使其刚接触到试件就能适应试体的形状。如果用不合格的抗压夹具会使抗压强度偏低2%～10%。压力机的加荷速度也对强度有着重要的影响,如表3所示[4] ,必须按GB/T17671-1999规定的加荷速度2 400n/s±200n/s,检测精度1%进行检测。如加荷速度过快会使强度结果偏高,反之偏低。为了抗压强度的准确性,应定期校检。检测操作应认真注意控制加荷速度在标准加荷速度范围内。

3 检验操作的影响

3.1 搅拌、振实

开始搅拌前要用拧干的湿毛巾擦锅和搅拌机叶片。先加水后再加入水泥,在搅拌机停90s时将锅壁和叶片上的胶砂刮入锅中间。更换样品时应将搅拌机的叶片和装料锅擦干净。成型要及时,尤其是在第一料层振实60下之后要立即装第二层,装第二层时,不要破坏第一层原有的振实状态,以免造成试体分层,保证每次装料约300g左右,确保料层的均匀程度。若两次装料不均匀,振实过程中会使胶砂中气泡排出情况不同,影响振实效果,这对水泥胶砂强度影响很大。

3.2 试模[5]

试模内表面涂油主要是为了防止试模生锈,并使试体容易脱模。试模上涂油过多,在成型时会留下空洞,降低试体密度。同时,涂油过多将使试体表面形成一层不易透水的包裹层,减小试体与水的接触面积,影响水泥的水化反应。涂油过少,将造成脱模困难,如强行脱模易使试体内部损伤,涂油过多或过少都会降低试体强度,使试验结果偏低。

3.3 刮平

刮平时要注意轻轻锯割,用一金属直尺以近似90°的角度架在试模模顶的一端,然后沿试模长度方向以横向锯割,动作慢慢向另一端移动,一次将多余的胶砂刮去,并用同一直尺近似水平的情况下将试体表面抹平。如手法掌握不当,用力不均,往往会使试体中出现裂纹或缺陷,对成型好的胶砂,搅动较大会使其强度降低。操作者应在不破坏试体原有振实状态的前提下,以合理的速度将多余的胶砂刮去并抹平。刮平时不得扒料,抹平次数也不宜过多。过多则会使胶砂试体中的水分过多地由内部向表层渗透,使胶砂试体表面泌水脱皮,影响表层密实度,并影响强度结果的准确性。

3.4 脱模

脱模不当会损伤试体,特别是对低标号水泥的强度影响更为明显,此时胶砂试体强度较低,因此脱模时动作要轻。防止损伤胶砂试体,要用橡胶锤轻轻侧击隔板端处脱下隔板,注意不能图快用力敲打端板或隔板。尤其不能敲打隔板,瞬间受力易使胶砂试体受到损伤,影响检测结果的强度。

3.5 破型

水泥胶砂试件按编号和龄期从养护水槽取出后,必须与原始记录本上的编号、日期一致,在强度试验前应用湿布覆盖,防止水分蒸发,要在规定的时间内进行强度试验。抗折试验时,应抹去试件表面附着的水分和沙粒,然后摆正到抗折夹具上,刮平面横向摆放。抗折试验机夹具的三个受荷圆柱轴不能锈蚀,要灵活转动,这样抗折机在施加荷载时,通过杠杆传递的灵敏度会加大,同时也会提高检测结果的准确性。抗压试验时,压力机要正确地调整到零点,并选择正确的加荷速度。抗压夹具的滑动部分和球头部分应能保持良好的润滑。抗压夹具要摆放在试验盒压板中心,清除试体受压面上下压板间的砂粒或杂物,以试体侧面为受压面。每测试一块要用毛刷将上下压板刷净,避免砂粒等残留在压板上。

3.6 数字计算

在抗折试验结果中,当三个强度值中有超出平均值±10%的结果,应剔除后再取平均值作为抗折强度试验结果。在六个抗压强度测定值中有一个超过六个平均值的±10%时,就应剔除这个结果,而剩下的五个测定值中再有一个超过它们平均数的±10%,则此组结果作废。

4 结束语

水泥强度的检测是水泥物理特性的重要指示试验,在影响强度试验的诸多因素中,养护环境、仪器设备、人员操作、检验方法等尤其重要。在检测试验时必须对这几方面进行重点控制,减少因人员、环境、方法、设备等造成的系统误差,提高实验室的水泥质量检测工作,真实、准确地反映受检水泥的质量。

参考文献

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冻土强度影响因素 第9篇

目前已有较多文献报道过搬运手孔对瓦楞纸箱抗压强度的影响，但关于瓦楞纸箱搬运手孔自身强度影响因素的相关研究报道并不多。而在实际使用中，瓦楞纸箱搬运手孔经常会因自身强度不足而发生手孔破损现象，进而导致包装内容物损坏。因此，研究瓦楞纸箱搬运手孔自身强度的影响因素具有重要的实践价值。

试验过程

1. 样品选择

B型瓦楞纸板：由200g/m2面纸、120g/m2芯纸和140g/m2里纸制成。

2.手孔形状

比较常见的手孔形状有山形、三圆形、圆形、弧形、跑道形、半圆形等，如图1所示。 本试验根据实际使用情况，研究了跑道形、山形、半圆形和弧形4种手孔结构。瓦楞纸板试样大小为270mm×120mm，手孔整体尺寸为86mm×31mm（方便多数人的搬运尺寸），每种形状的手孔试样取3个。

3.手孔位置

取样时，所有手提孔在瓦楞纸箱上的所处位置要保持一致，均为箱面正中间部位。将开孔位置设计在瓦楞纸箱宽度的中线上，装运时最为平衡，有利于运输搬运。越偏离中线，瓦楞纸箱的结构强度损失越大。为此，本试验以瓦楞纸板试样对称中心为原点，每隔5mm等分取点，选取9个测试点，分别标号为1～9号。采用坐标分析法建立XY坐标系：在Y轴正半轴上得到9个中心点，即1号（0，0）、2号（0，5）、3号（0，10）、4号（0，15）、5号（0，20）、6号（0，25）、7号（0，30）、8号（0，35）、9号（0，40），使用同一开孔器开取手孔。

按照GB/T 10739-2002《纸浆、纸和纸板试样处理和试验的标准大气条件》，将开孔后的瓦楞纸板试样进行预处理，即将瓦楞纸板试样置于温度（23±1）℃、相对湿度（50±2）% 的标准大气环境中，使其含水率和大气环境保持平衡。

4.搬运手孔强度测定

将瓦楞纸板固定在电子拉力试验机上之后，采用自制搬运手孔拉伸工具进行拉伸测试，拉伸负载速度为 500mm/min，拉伸方向为平行于瓦楞纸板试样方向。

试验结果及分析

1.不同开孔方向的影响

实际生产中，开孔方向可能出现两种情况，一是垂直于瓦楞楞型方向（垂直开孔），二是平行于瓦楞楞型方向（平行开孔）。我们测试了这两种开孔方向下4种手孔形状的拉伸强度，试验数据如表1所示。

根据表1数据，我们可以得出不同开孔方向上手孔的拉伸强度对比图，如图2所示。由图2可知，无论何种形状的手孔，垂直瓦楞楞型方向开孔的抗拉伸性能要大于平行瓦楞楞型方向开孔的抗拉伸性能。

2.不同手孔形状的影响

当手孔承受一定程度拉力时，手孔结构都会遭到破坏。由表1对比不同形状的手孔拉伸强度可知，弧形手孔>跑道形手孔>半圆形手孔>山形手孔，这说明弧形手孔能承受更大的拉力，更适用于包装件承重大的产品。

3.不同手孔位置的影响