[發明專利]水泥混凝土科研試件的制備方法

無效

• 申請號: 201210299048.8
• 申請日: 2012-08-21
• 公開（公告）號: CN102830000A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 湯文輝;冉憲文;丁育青;陳華
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28
• 代理公司: 國防科技大學專利服務中心 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，確定用于材料試驗機、常規三軸試驗機和霍普金森桿的試件尺寸和材料試驗機、常規三軸試驗機量程，所述常規三軸試驗機是指試驗試件為圓柱體的三軸試驗機，方法是：

1.1，根據科研需要確定所要研究水泥混凝土的抗壓強度等級f_c，并由公式（1）確定所要采用的材料試驗機工作量程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，近似取為常規三軸試驗機三軸腔加載方向的截面積d為三軸腔內直徑；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度與水泥混凝土抗壓強度等級f_c之間比例系數

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，δ_a為變異系數的統計分析值，具體值見文獻《混凝土的強度和本構關系-原理與應用》中公布的混凝土軸心抗壓強度的各項指標值表；

1.2，根據水泥混凝土的抗壓強度等級f_c確定常規三軸試驗機加載圍壓p=αf_c，0≤α≤1，并由公式（3）確定所選用的常規三軸試驗機的量程R_s是否合適，若合適執行1.3，否則轉1.2；

20%·R_s≤(k·f_c+p)·A≤80%·R_s????公式（3）

1.3，根據常規三軸試驗機三軸腔內直徑d確定用于材料試驗機和三軸試驗機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配的最大碎石粒徑d_s，要求用于材料試驗機和常規三軸試驗機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，根據確定的材料試驗機和常規三軸試驗機的試件尺寸，計算試件的實際加載面積并檢驗是否滿足公式（1）和公式（3），若滿足進入1.5步，否則回到1.3步；

1.5，確定試驗設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配數據、水灰比和含砂率：

2.1，根據水泥混凝土的強度等級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，為水泥標號，k_c為水泥的標號富余系數；

2.2，根據所確定碎石的最大粒徑、國標JGJ53-92《普通混凝土用碎石或卵石質量標準及檢驗方法》和國標JGJ52-92《普通混凝土用砂質量標準及檢驗方法》選定水泥混凝土的級配數據和含砂率數據h_s；

2.3，以所確定的含砂率數據和水灰比數據為中心點，以0.05和1%的幅度調整水灰比和含砂率，共得到三組水泥混凝土的配比數據，即（W/C,h_s）、（W/C+0.05,h_s+1%）和（W/C-0.05,h_s-1%）；依據三組配比數據每組分別制作3個水泥混凝土標準立方體試件，尺寸為150×150×150mm³，依照GB/T50081-2002《普通混凝土力學性能試驗方法標準》養護28天后，在材料試驗機上測量9個標準立方體試件的抗壓強度，每組配比數據所對應的水泥混凝土的抗壓強度指標取該配比數據水泥混凝土3個標準立方體試件抗壓強度試驗結果的平均值，取抗壓強度平均值最接近于所要研究水泥混凝土抗壓強度指標的配比數據為最終級配數據，即得到滿足抗壓強度指標的最終含砂率數據和水灰比數據；

第三步，依據最終的級配數據、含砂率數據和水灰比數據，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機、三軸試驗機試驗；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；

第四步，依照GB/T50081-2002《普通混凝土力學性能試驗方法標準》對各類試件養護28天。

2.如權利要求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。