四川建筑职业技术学院材料系
水泥机械强度的测定
一.目的意义
水泥的强度在使用中具有重要的意义。水泥强度是指水泥试体在单位面积上锁承受的外力,它是水泥的主要性能指标。水泥石混凝土的重要胶结材料,水泥强度时水泥胶结能力的体现,是混凝土强度的主要来源。检验水泥各龄期迁都,可以确定其强度等级,根据水泥强度等级又可以设计水泥混凝土的标号。是你强度检验主要是抗折强度与抗压强度的检验。
本实验目的:本实验目的
①②学习水泥胶砂强度的测试方法,以确定水泥强度等级;分析影响水泥胶砂强度测试结果的各种因素。
二.实验原理
1、抗折强度
材料的抗折强度一般采用简支梁法进行测定。对于均质弹性体,将其试样放在两支点上,然后再两支点间的试样上施加集中载荷时,试样将变形或断裂(图1)。由材料力学简支梁的受力分析可得抗折强度的计算公式:
PL×M223PLRfWbh22bh26
式中Rf抗折强度,MPaM在破坏何种P处产生的最大弯矩W截面矩量,断面为矩形时Wbh26P作用于试体的破坏荷重,NL抗折夹具两支承圆柱的中心距离,mmb试样宽度,mmh试样高度,mm
(1)
在水泥胶砂试体抗折强度测试中,两支承圆柱的中心距离L100mm;试样宽度b40mm;试样高度h40mm。将这些值代入(1)得
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Rf
3PL234P×10322bh
应当注意的是,水泥胶砂试体是由晶体、交替、未完全水化的颗粒、游离水和气孔等组成的不均质结构体。而且在硬化过程的不同龄期,试体内晶体、胶体、未完全水化的颗粒等所占的比率不同,导致试体的强度也不相同。因此,水泥胶砂试体不是均质弹性体,而是“弹粘塑性体”,用式(1)计算出的强度不完全代表水泥胶砂试体的真实抗折强度值,但这种近似值已能满足工程测试的要求。材料的抗折强度一般采用电动抗折试验机进行测定,其测力原理如图2所示。在这种情况下,力矩M与各量的关系为:M1PL1M3SA平衡状态时:M1M2即PSL2L1M2SL2M4QB
M3M4所以P
即SB
QA
L2Q××BL1A
由于仪器设定为:力臂L11长度单位,A1长度单位,L25长度单位,B10(长度单位),所以:L2Q5×10××BQ50QL1A1×12
P
Rf234P×103234×50Q×1030117Q
2、抗压强度抗压强度
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减压抗压强度一般都采用轴心受压的形式(图3)。按定义,其计算公式为:
RcPF
2
(3)
式中
Rc抗压强度,MPaF受压面积,mm
P作用域试体的破坏荷重,N在水泥胶砂试体抗压强度测r