提高石膏模强度的一些方法
当前，在国内外陶瓷成型生产中，石膏模型仍然是陶瓷生产的主要辅助工具。原因是制作模型的石膏取用方便，物美价廉;石膏粉按比例与水混合后，有良好的流动性和凝结性能;模型有良好的吸水性能和干燥功能。所以陶瓷企业仍将其做为制作模型的主要材料，用于制作注浆、滚压和冷压成型的模型。但石膏也有其致命的缺点，就是做出的模型强度低、耐磨性差，容易破损，故使用寿命短，在生产中需频繁更换，消耗量很大，加大了生产制造成本。石膏模型在实际生产中损坏和不停地更换，一方面是因为其在搬运和安装使用过程中需要经过多次的翻转、挤压，受到撞击，从而产生掉角、裂纹、变形;另一方面是因为其在使用时受到擦模、泥浆的侵蚀作用，内表面易受到磨损而变得粗糙，出现麻面，从而影响半成品的表面质量、外形尺寸以及坯体的重量。以上都与模型的强度低有关。可见，强度是影响模型质量、使用寿命的主要因素。随着陶瓷行业的发展，成型方式向机械化方向发展，对模型的强度要求的越来越高，故提高模型强度放到更加突出的位置，成为科技人员不断研究的课题。本文根据生产经验体会，介绍一些提高石膏模型强度的一些方法。
选用优质石膏粉
目前市场上的石膏粉种类繁多、质量参差不齐，价格高低不一，有每吨400、500元钱的，有每吨1000元的，还有每吨4000元、5000元的。应了解采购石膏粉的用途，是注浆成型用还是滚压成型用，是返胎母模用还是成型模型用，是普通注浆用还是机械化压力注浆成型用，是日用瓷用还是卫生瓷用，是小件模型用还是大件模型用，等等。只有这样，才能选择适宜的石膏粉：做到价格合理，使用优良，满足生产。在生产实际中我们体会到：同种型号类型的石膏粉，因产地生产厂家不同，其石膏粉的质量会有很大的差别(我们选用市场上一些较大规模石膏厂家生产的石膏粉，在同样的膏水比例和同等的实验条件下，进行了对比实验，其强度会有很大的差别)。出现这种情况的原因，主要是由于各石膏粉生产厂家所用原料的原矿品位、晶相结构不同，生产加工工艺水
平、设备水平和质量控制水平不同所致，使得石膏粉的质量有差异。石膏原矿品位好、炒制工艺设备先进、生产量较大、质量控制稳定、检测手段完备的厂家石膏粉质量好，也比较稳定，做出的石膏模型强度也高。石膏矿石的化学成分是C a S O4·2H2O，其内含有石英、石灰石、黄铁矿等杂质。若石膏中含有过多的杂质或由于其它种种原因在石膏浆体中带入杂质，一方面半水石膏含量少，造成强度低;另一方面浇注模型时，这些杂质会沉积在模型的表面，当模型使用到一段时间后，这些杂质会在模型的内表面显露出来，严重影响坯体的质量。模型不得已需更换，从而缩短模型的使用次数。要获得高质量的石膏粉，工艺上要求石膏矿石C a S O4·2H2O的含量(纯度)至少大于95%，大于98%则更好。世界上卫生陶瓷先进的国家如日本、德国等很重视石膏粉的质量和模型的强度，他们使用的石膏粉的纯度都控制在98%以上，同时还掺加化学合成石膏制造模型，并对许多指标进行严细的工艺控制，所以它们的模型强度高、质量好，使用寿命长。
使用高强度α石膏粉
在模型制造中使用高强度石膏粉(即α石膏粉)是提高模型强度有
效的方法之一。过去，高强度石膏粉仅用于日用陶瓷的滚压成型生产中，在卫生瓷生产中很少使用。随着卫生瓷组合浇注机械化成型工艺的发展，对石膏模型的强度要求的越来越高，卫生瓷中采用高强度石膏粉才逐渐增多。人们提到α石膏强度高，是因为它的标准稠度需水量低(一般为45%～55%)，也即膏水比例大，所以模型强度高;而普通的β粉标准稠度需水量大(一般为70%～80%)，也即膏水比例小，所以模型强度低。虽然α石膏强度高，但气孔率和吸水率低;而β石膏粉虽然强度低，但气孔率和吸水率高，注浆成型吸浆性能良好。卫生瓷注浆成型生产中利用各自的特点，一般采用混合石膏粉(α+β)制造模型。通过α石膏和β石膏的混合，能制得强度高且其它性能指标都比较优良的模型。在生产中使用α石膏时，必须提高它的膏水比例，这样才能提高模型的强度，才能体现出α石膏在强度方面的优越性。否则，如果按β石膏的比例使用α石膏，凝固时间长，注出的模型上面有浮水，模型的强度并不比β石膏模型强度高多少;另外这种模型在生产中易变形。
使用较高细度的石膏粉
在一定的颗粒细度范围内，石膏粉的细度越细，其颗粒的比表面积大，表面活性大，与水结合后反应充分，形成的网络结构多，则模型强度高。在生产实际中我们体会到，采用较高细度的石膏粉(一般指α石膏粉)不仅能显著地提高模型的强度，而且更为重要的是其表面细腻光滑，耐磨性强。在模型使用到中后期，与其它模型相比其表面仍然光滑，坯体的外观质量好，减轻了工人刷坯的劳动强度，同时也延长了模型的使用寿命。生产中还体会到，石膏粉的细度越细，凝固时间越长。故为了提高模型的强度，可以继续提高石膏和水的比例。这一点也是普通β石膏粉所无法做到的。石膏粉的细度以100～120目为宜。
采用适宜的水温
水的温度对石膏的凝结时间和模型的强度也有较大的影响。随着水温的升高，搅拌时间缩短，凝结时间加快，模型的强度明显下降。可见，采用较低的水温制模能提高模型的强度。日本东陶公司(T O T O)在卫生瓷生产技术管理方面世界领先，管理很严细，它们在夏季卫生瓷模型制造中采用低温水，将水温控制在8～10℃，其目的是降低半水石膏在水中的溶解速率，延长石膏在水中的溶解和晶核形成时间，即延缓石膏与水的反应速度，从而可延长搅拌时间，也使浆体中的气泡顺利逸出，石膏和水充分接触反应，形成均匀的微晶网络结构，提高了模型的强度。
提高膏水比例
石膏和水的比例是模型制造中重要的工艺参数。它对模型的强度、气孔率和吸水率等指标起着决定性的作用。模型的强度和膏水比例成正比例关系，提高模型的膏水比例是提高强度最有效的方法。随着膏水比例的增大，模型的强度也提高。在日用陶瓷、卫生陶瓷生产中，都使用大量的石膏模型，根据不同成型方法的特点，对膏水比的要求则不同。卫生陶瓷全部是注浆成型，日用陶瓷有注浆成型、滚压成型和冷塑压成型。注浆成型生产首先要强调模型的吸水性能，故模型的膏水比例不宜过高，一般在(1.15～1.46)：1，根据成型工艺的不同和产品体积的大小进行比例的调整。小件模型比例低些，大件、受力件的模型比例大些;日用陶瓷滚压成型、冷塑压成型要求把模型的强度、耐磨性、耐热性放
在首位，故特别强调模型有很高的强度，模型的膏水比例一般使用在(1.6～1.8)：1，根据件的大小和石膏粉的质量进行比例调整。
适当延长搅拌时间
在石膏搅拌过程中，适当延长搅拌时间，可有利于石膏粉与水的充分接触和反应，有利于石膏浆体中气泡的排出，有利于提高模型的强度。但搅拌时间也不是无限地延长，尤其是当石膏浆体接近稠化时仍在搅拌，会破坏石膏晶核的正常生长和网络结构的形成，会降低模型的强度。正常合理的搅拌时间应在2～4分钟。
掌握合理的搅拌速度
当搅拌速度过慢时，石膏和水不能很好地结合与反应，不会提高强度;当转速过快时，也会降低模型的强度。原因是当搅拌速度过快时，破坏了石膏晶核的正常生长和网络结构的形成，导致石膏晶体结构松散，强度下降;另一方面原因，转速高时，会带入气泡，模型中含有大量的气泡会降低其强度。搅拌速度以300～400r/m i n为宜。
采用真空脱泡工艺
模型在混料、搅拌过程中，会带入许多气泡。注模操作中采用真空脱泡搅拌工艺是一种提高石膏模强度很有效的方法。因为通过真空脱泡处理，排出石膏浆中的气泡，可使模型结构变得致密，会明显提高模型的强度。真空度控制在-0.065～-0.079M p a，搅拌时间控制在2～4分钟。
使用外加剂
外加剂的种类繁多，既有有机的又有无机的。常用的外加剂有焦磷酸钠、腐植酸钠、硼砂、A S T剂、桃胶等。这些外加剂除了使石膏的网络结构连生有一定的增强效果外，主要的是具有缓凝作用，这为延长搅拌时间、采用真空搅拌工艺、提高膏水比例创造了条件，从而也提高了模型的强度。
确保模型有效干燥
干燥是模型生产和成型使用的一个很重要的环节。模型是否干燥对其强度和使用寿命有很大的影响。模型经干燥可明显提高其强度，约提高2～2.5倍。为了确保模型的强度，一是干燥温度不要超过50℃;二是干燥时要注意空气的流动;三是模型脱模倒出后应最好在常温下保持24小时，再推入干燥室干燥;四是确保干燥的模型上线使用，同时在模型使用中也要保持干燥。这既可保证成型正常生产，又可提高模型的强度和耐磨性能，确保坯体尺寸和质量的稳定，防止模型发生变形，最终延长模型的使用次数。
模型内部放置增强钢筋
卫生瓷模型体积大，在生产中极易损坏，造成使用次数低。主要原因是因模型强度低导致的断裂和变形引起。通过在模型内部放入∮12m m 左右的钢筋，可解决以上问题，将明显提高其抗折强度，延长模型使用次数。同时还确保操作者的人身生命安全。
总之，提高石膏模强度的方法很多。各种方法并不是孤立起作用的，而是相互关联一起起作用的。只有各种因素达到最佳值，才能起到整体的增强效果，从而为延长模型的使用次数创造条件。
混凝土强度不足时的处理措施 摘要:混凝土强度是确定新建和已建混凝土结构或构件承载能力等力学性能的关键因素,混凝土强度检测技术是工程结构检测中非常重要的一项内容。本文对混凝土强度不足的情况进行了探讨,提出了一些处理措施。 关键词:混凝土;处理;加固 1引言 混凝土强度的不足将对结构的承载能力、裂缝以及耐久性等诸多方面产生不利影响,应根据其不足的程度,采取相应的处理措施。选用的加固方法有3大类:直接加固法、间接加固法、综合加固法。 2直接加固法 直接加固法即通过各种途径增加结构抗力。加固前最好能在原结构上卸载,经加固后再恢复使用荷载,但在原结构上往往很难实现。工程中,国内、外直接加固技术主要有如下几种: 2.1增大截面加固法 增大截面加固法即采取增大结构或构筑物的截面面积,以提高其承载力和刚度,满足正常使用的一种加固方法。可广泛应用于混凝土、砖混等结构的梁、板、柱、墙等构件和一般构筑物的加固。 ⑴ 该方法优点: ① 传统加固方法,技术成熟,便于操作; ② 质量好,可靠性强; ③ 提高构件抗力R及刚度的幅度大,尤其对柱的稳定性提高较大。 ⑵ 该方法缺点: ① 如果设计中未能从整体结构角度上分析,仅仅为局部加大而加大,这样会造成整体结构其它部分形成薄弱层而发生重大破坏。 ② 加大构件截面,其质量和刚度将发生变化,结构的固有频率也随之改变,很有可能进入到地震或风震的频率中而产生共振现象。 ③ 现场湿作业工作量大,养护时间长,对生产和生活有一定的影响。 ④ 对原有结构的外形以及房屋使用空间上有一定的影响。 2.2外包钢加固法 外包钢加固法即在混凝土、砌体等构件四周包以型钢的加固方法(分干式、湿式两种形式)。适用于使用上不允许增大构件截面尺寸,而又需要大幅度地提高承载力和刚度的加固。此法主要适用于混凝土、砖混结构中的柱以及梁、桁架弦杆和腹杆的加固。这种加固方法的优点是施工方便,现场工作量少,工期短,受力可靠,对建筑物外观和净空影响小;缺点是用钢量较大,加固维修费用较高。当采用化学灌浆外包钢加固时,型钢表面温度不应超过60℃;当环境具有腐蚀性介质时,必须采取可靠防护措施,以提高其耐久性。
影响金属材料疲劳强度的八大因素 Via 常州精密钢管博客 影响金属材料疲劳强度的八大因素 材料的疲劳强度对各种外在因素和内在因素都极为敏感。外在因素包括零件的形状和尺寸、表面光洁度及使用条件等，内在因素包括材料本身的成分，组织状态、纯净度和残余应力等。这些因素的细微变化，均会造成材料疲劳性能的波动甚至大幅度变化。 各种因素对疲劳强度的影响是疲劳研究的重要方面，这种研究将为零件合理的结构设计、以及正确选择材料和合理制订各种冷热加工工艺提供依据，以保证零件具有高的疲劳性能。 应力集中的影响 常规所讲的疲劳强度，都是用精心加工的光滑试样测得的，然而，实际机械零件都不可避免地存在着不同形式的缺口，如台阶、键槽、螺纹和油孔等。这些缺口的存在造成应力集中，使缺口根部的最大实际应力远大于零件所承受的名义应力，零件的疲劳破坏往往从这里开始。 理论应力集中系数Kt ：在理想的弹性条件下，由弹性理论求得的，缺口根部的最大实际应力与名义应力的比值。 有效应力集中系数（或疲劳应力集中系数）Kf：光滑试样的疲劳极限σ-1与缺口试样疲劳极限σ-1n的比值。 有效应力集中系数不仅受构件尺寸和形状的影响，而且受材料的物理性质、加工、热处理等多种因素的影响。 有效应力集中系数随着缺口尖锐程度的增加而增加，但通常小于理论应力集中系数。 疲劳缺口敏感度系数q：疲劳缺口敏感度系数表示材料对疲劳缺口的敏感程度，由下式计算。 q的数据范围是0-1，q值越小，表征材料对缺口越不敏感。试验表明，q并非纯粹是材料常数，它仍然和缺口尺寸有关，只有当缺口半径大于一定值后，q值才基本与缺口无关，而且对于不同材料或处理状态，此半径值也不同。 尺寸因素的影响
减水剂对建筑石膏性能的影响 2010-04-13 12:34:39 作者：wenlan来源：浏览次数：112 网友评论 0 条建筑石膏强度普遍较低，一个重要原因就是其实际拌和用水量远远大于其理论水化需水量，导致硬化体孔隙率增加，强度下降。掺加减水剂可以同时保证石膏良好的浆体流变性和较高的硬化体强度，是建筑石膏改性切实有效的途径。如同混凝土减水剂给混凝土带来高强高性能一样，石膏减水剂的开发应用必将对高性能石膏基材料和制品产生积极而深刻的影响。然而由于缺乏石膏减水剂理论的指导，应用中往往盲目使用混凝土减水剂，普遍存在“高效”减水剂低性能，造成高效减水剂的减水率低、流动度经时性损失大、增强效果不明显等缺陷。减水剂适应性差，使用效率低，极大地制约了它在石膏基材料中的广泛应用，也阻碍了石膏建材的发展。 针对以上问题，本课题立足于基础研究，对减水剂在石膏应用中的一些基本理论和关键技术问题展开了系统的研究。对石膏外加剂分子结构与性能的关系、外加剂吸附特性、吸附膜结构与性能、外加剂对水化速率与硬化体微结构的影响进行深入、系统的研究，揭示石膏外加剂的作用本质及其内在规律。深入研究外加剂复合的互补、增强行为，揭示复合外加剂超叠效应的本质，建立石膏外加剂复配原理，为石膏高效多功能复合外加剂的研究与开发指明方向。明确外加剂的使用范围和使用方法，指导人们更加科学合理地使用外加剂。通过研究不同种类的减水剂对建筑石膏的浆体流变性和硬化体强度的影响，找到了适合石膏体系的减水剂，并揭示了减水剂对石膏强度的影响规律； 通过研究石膏流动度经时变化，找到了石膏流动度损失的原因及抑制措施；通过研究影响减水剂作用效果的因素（石膏细度、PH值、减水剂掺法等），为减水剂的合理应用提供了理论指导。通过UV紫外-可见光谱对减水剂在石膏颗粒表面的吸附量及吸附等温曲线的测定，发现减水剂在石膏颗粒表面的吸附基本符合Langmuir吸附规律，存在一个饱和吸附量。通过对不同减水剂的吸附量、吸附层厚度比较，并结合Zeta-电位测试结果，揭示了不同减水剂与石膏的作用机理，认为FDN、SM等是静电斥力起作用，而AN3000等新型减水剂则使
浅谈不增加水泥用量 提高混凝土强度的方法与措施 混凝土做为建筑工程中使用量最大的建筑材料之一，在建筑工程中获得了极为广泛的应用。混凝土抗压强度的大小，主要取决于它的组成部分，组织结构和构造状态。混凝土的强度主要决定于水泥石的强度和水泥石与骨料之间的粘结强度。水泥石的强度主要取决于水泥标号与水灰比。水泥石与骨料的粘结力，也同样与水泥标号和水灰比有关。由此可见，水泥的强度等级及用量是影响混凝土强度的主要因素。但是如果水泥用量过大，一方面会造成水化热过大而产生裂缝，另一方面也不经济。那么在不增加水泥的用量的前提下如何提高混凝土强度？应主要从以下几个方面来处理。 1、加强对混凝土原材料的质量控制是提高混凝土强度的基础。 混凝土中的主要材料为水泥、粗、细集料、水、外加剂和掺合料。各种组成材料在混凝土中起着不同的作用，考虑不增加水泥用量，可以从以下几个方面来通过对原材料的控制来提高混凝土的强度。 （1）对水泥强度等级、水泥品种的选择：水泥强度等级的选用，不仅要使所配的混凝土强度达到要求，而且和易性和耐久性也必须满足施工和规范的要求，提高混凝土强度但不增加水泥用量，应尽量考虑使用高强度等级的水泥，但应注意满足和易性的要求。水泥品种的选用时应注意各种水泥的特性对混凝土结构强度和使用条件是否有不利影响。
（2）细集料的质量控制：通常混凝土中的细集料为砂子，根据细度模数分为粗砂、中砂、细砂。应注意到，砂子过粗，容易使新拌混凝土产生泌水现象，影响混凝土的和易性。由此可知，当混凝土的和易性要求为一定时，为了节省水泥而又能提高混凝土强度，应选用级配良好的中粗砂，另外，砂中的含泥量及泥块含量应满足国家标准的要求，对重要工程使用的砂，还应采用化学法和砂浆长度法进行骨料的碱活性检验。 （3）粗骨料的质量控制：通常混凝土中的粗骨料为石子。使用人工碎石比使用天然卵石可以增加混凝土强度，除此以外，在使用中应注意石子的最大粒径、颗粒级配、强度与坚固性等指标。粗骨料颗粒级配分为连续级配和间断级配，由于连续级配含有各种大小颗粒，互相搭配合理，拌制成的混凝土和易性较好，但由于石子总表面积比较大，所用水泥比较多。用间断级配来拌制混凝土，可以节约水泥，但和易性不好，容量产生泌水等离析现象。但对于低流动性和干硬性混凝土来说，如果采用强力振捣来施工时，则采用间断级配是较为适宜的。 （4）混凝土用水的控制：水是混凝土的主要组成材料之一。拌合用水不纯，可能产生多种有害作用。为了保证混凝土的质量，必须使用合格的水来拌制混凝土，凡符合国家标准的生活用水，均可用于拌制混凝土，地表水或地下水首次使用应进行适用性试验，合格才能使用，混凝土拌制用水应符合JGJ63-1989《混凝土拌合用水标准》的规定。 混凝土中的原材料的质量控制是提高混凝土强度的基础，在混凝土材料的选用上更应该确保质量，科学合理地选取，从而达到提高混凝土强度的目的。 2、合理进行混凝土配合比设计是提高混凝土强度的前提
工程混凝土强度不足的原因及处理 “结构混凝土的强度等级必须符合设计要求。”这是工程建设施工规范规定的强制性条文，必须严格执行。但是至今仍有一些工程的混凝土因强度不足而造成不少质量问题。混凝土强度低下造成的后果主要表现在以下两方面：一是结构构件承载力下降；二是抗渗、抗冻性能及耐久性下降。因此对混凝土强度不足问题必须认真分析处理。 一、混凝土强度不足的常见原因 1. 原材料质量问题 （1）水泥质量不良 1）水泥实际活性（强度）低：常见的有两种情况，一是水泥出厂质量差，而在实际工程中应用时又在水泥28d强度试验结果未测出前，先估计水泥强度等级配置混凝土，当28d水泥实测强度低于原估计值时，就会造成混凝土强度不足；二是水泥保管条件差，或储存时间过长，造成水泥结块，活性降低而影响强度。 2）水泥安定性不合格：其主要原因是水泥熟料中含有过多的游离氧化钙（CaO）或游离氧化镁（MgO），有时也可能由于掺入石膏过多而造成。因为水泥熟料中的CaO和MgO都是烧过的，遇水后熟化极缓慢，熟化所产生的体积膨胀延续很长时间。当石膏掺量过多时，石膏与水化后水泥中的水化铝酸钙反应生成水化铝硫酸钙，也使体积膨胀。这些体积变化若在混凝土硬化后产生，都会破坏水泥结构，大多数导致混凝土开裂，同时也降低了混凝土强度。尤其需要注意的是有些安定性不合格的水泥所配制的混凝土表面虽无明显裂缝，但强度极度低下。 （2）骨料（砂、石）质量不良 1）石子强度低：在有些混凝土试块试压中，可见不少石子被压碎，说明石子强度低于混凝土的强度，导致混凝土实际强度下降。 2）石子体积稳定性差：有些由多孔燧石、页岩、带有膨胀黏土的石灰岩等制成的碎石，在干湿交替或冻融循环作用下，常表现为体积稳定性差，而导致混凝土强度下降。 3）石子形状与表面状态不良：针片状石子含量高影响混凝土强度。而石子具有粗糙的和多孔的表面，因与水泥结合较好，而对混凝土强度产生有利的影响，尤其是抗弯和抗拉强度。最普通的一个现象是在水泥和水灰比相同的条件下，碎石混凝土比卵石混凝土的强度高10%左右。 4）骨料（尤其是砂）中有机杂质含量高：如骨料中含腐烂动植物等有机杂质（主要是鞣酸及其衍生物），对水泥水化产生不利影响，而使混凝土强度下降。
如何提高混凝土的强度和耐久性 摘要:混凝土的耐久性又包括抗冻性，抗渗性，抗蚀性及抗碳化能力，而强度又和耐久性有着密切的联系 关键词:耐久性强度 (一)提高混凝土耐久性的措施主要有: 1)提高混凝土的密实度，控制水灰比及保证足够的水泥用量，是保证混凝土密实度并提高混凝土耐久性的关键，在一定范围内，水灰比越小，混凝土强度也越高，反之，水灰比越大，用水量越多，多余水分蒸发留下的毛隙孔越多，从而使强度降低。 2)改善粗细骨料的颗粒级配，砂的颗粒级配是指粒径不同的砂粒互相搭配的情况，级配良好的砂，空隙率较小，不仅可以节省水泥，而且可以改善混凝土拌和物的和易性，提高混凝土的密实度，强度和耐久性。 3)合理选择水泥品种，但是水泥的品种有很多，所以对水泥的选择又必须慎重，水泥石一旦受损，混凝土的耐久性就被破坏，因此水泥的选择需注意水泥品种的具体性能，选择碱含量小，水化热低，干缩性小，耐热性，抗水性，抗腐蚀性，抗冻性能好的水泥，并结合具体情况进行选择。水泥强度并非是决定混凝土强度和性能的唯一标准，如用较低标号水泥同样可以配制高标号混凝土。因此，工程中选择水泥强度的同时，需考虑其工程性能，有时，其工程性能比强度更重要。 4)保证混凝土的强度：尽管强度与耐久性是不同概念，但又密切相关，它们之间的本质联系是基于混凝土的内部结构，都与水灰比这个因素直接相关。在混凝土能充分密实条件下，随着水灰比的降低，混凝土的孔隙率降低，混凝土的强度不断提高。与此同时，随着孔隙率降低，混凝土的抗渗性提高，因而各种耐久性指标也随之提高。在现在的高性能混凝土中，除掺入高效减水剂外，还掺入了活性矿物材料，它们不但增加了混凝土的致密性，而且也降低或消除了游离氧化钙的含量。在大幅度提高混凝土强度的同时，也大幅度地提高了混凝土的耐久性。此外，在排除内部破坏因素的条件下，随着混凝土强度的提高，其抵抗环境侵蚀破坏的能力也越强。 5）掺入高效活性矿物掺料：普通水泥混凝土的水泥石中水化物稳定性的不足，是混凝土不能超耐久的另一主要因素。在普通混凝土中掺入活性矿物的目的，在于改善混凝土中水泥石的胶凝物质的组成。活性矿物掺料中含有大量活性Si02及活性Al203，它们能和波特兰水泥水化过程中产生的游离石灰及高碱性水化矽酸钙产生二次反映，生成强度更高、稳定性更优的低碱性水化矽酸钙，从而达到改善水化胶凝物质的组成，消除游离石灰的目的，使水泥石结构更为致密，并阻断可能形成的渗透路。此外，还能改善集料与水泥石的界面结构和界面区性能。这些重要的作用，对增进混凝土的耐久性及强度都有本质性的贡献。 6）掺入高效减水剂：在保证混凝土拌和物所需流动性的同时，尽可能降低用水量，减少水灰比，使混凝土的总孔隙，特别是毛细管孔隙率大幅度降低。水泥在加水搅拌后，会产生一种絮凝状结构。在这些絮凝状结构中，包裹着许多拌和水，从而降低了新拌混凝土的工作性。施工中为了保持混凝土拌和物所需的工作性，就必须在拌和时相应地增加用水量，这样就会促使水泥石结构中形成过多的孔隙。当加入减水剂的定向排列，使水泥质点表面均带有相同电荷。在电性斥力的作用下，不但使水泥体系处于相对稳定的悬浮状态，还在水泥颗粒表面形成一层溶剂化水膜，同时使水泥絮凝体内的游离水释放出来，因而达到减水的目的。许多研究表明，当水灰比降低到0.38以下时，消除毛细管孔隙的目标便可以实现，而掺入高效减水剂，完全可以将水灰比降低到0.38以下。
混凝土强度不足时的处理措施 1 引言 混凝土强度的不足将对结构的承载能力、裂缝以及耐久性等诸多方面产生不利影响，应根据其不足的程度，采取相应的处理措施。选用的加固方法有3大类，直接加固法、间 接加固法、综合加固法。 2 直接加固法 直接加固法即通过各种途径增加结构抗力。加固前最好能在原结构上卸载，经加固后再恢复使用荷载，但在原结构上往往很难实现。工程中，国内、外直接加固技术主要有如 下几种， 2.1增大截面加固法 增大截面加固法即采取增大结构或构筑物的截面面积，以提高其承载力和刚度，满足正常使用的一种加固方法。可广泛应用于混凝土、砖混等结构的梁、板、柱、墙等构件和 一般构筑物的加固。 （1）该方法优点， ①传统加固方法，技术成熟，便于操作； ②质量好，可靠性强； ③提高构件抗力R及刚度的幅度大，尤其对柱的稳定性提高较大。 （2）该方法缺点， ①如果设计中未能从整体结构角度上分析，仅仅为局部加大而加大，这样会造成整体 结构其它部分形成薄弱层而发生重大破坏。 ②加大构件截面，其质量和刚度将发生变化，结构的固有频率也随之改变，很有可能 进入到地震或风震的频率中而产生共振现象。 ③现场湿作业工作量大，养护时间长，对生产和生活有一定的影响。 ④对原有结构的外形以及房屋使用空间上有一定的影响。 2.2外包钢加固法 外包钢加固法即在混凝土、砌体等构件四周包以型钢的加固方法（分干式、湿式两种形式）。适用于使用上不允许增大构件截面尺寸，而又需要大幅度地提高承载力和刚度的加固。此法主要适用于混凝土、砖混结构中的柱以及梁、桁架弦杆和腹杆的加固。这种加固方法的优点是施工方便，现场工作量少，工期短，受力可靠，对建筑物外观和净空影响
第３６卷第９期２００４年９月 哈尔滨工业大学学报 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＨＡＲＢＩＮＩＮＳＴ【ＴＵＴＥＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｖ０１．３６Ｎｏ．９ Ｓｅｐ．，２００４ 缓凝剂对建筑石膏结构与强度的负面影响 彭家惠１，彭志辉２，瞿金东１，万体智１ （１．重庆大学建筑材料工程系，重庆４０００４５，Ｅ—ｍａｉｌ：ｐｅｎ自ｈ＠ｃｔａ．ｃｑ．ｃｎ；２．重庆市建筑技术发展中心，重庆４０００４５） 摘要：利用ＳＥＭ扫描电镜、ＭＩＰ压汞测孔技术等测试手段，系统深入地研究了柠檬酸、多聚磷酸钠、骨胶３类常用典型缓凝剂对建筑石膏水化早期液相过饱和度、晶体形貌以及硬化体孔结构的影响，研究了石膏强度损失的内在原因和机制．结果表明：缓凝剂降低了胶凝材水化早期液相过饱和度，改变了二水石膏结晶习性和晶体形貌，晶体明显粗化，晶形也由针状转变为短柱状，大大削弱了晶体间的搭接，硬化体孔径增大，大孔比例明显增加，孔结构劣化，并最终导致建筑石膏强度的大幅度降低．强度损失与其缓凝效果基本成正比，掺量越高，缓凝时间越长，强度损失越大． 关键词：石膏；缓凝剂；强度；过饱和度；晶体形貌；孔结构 中图分类号：ＴＱｌ７７．３文献标识码：Ａ文章编号：０３６７—６２３４（２００４）０９一“７７一０５ ＴｈｅｎｅｇａｔｉＶｅｅｆｆｂｃｔｓｏｆｒｅｔａｒｄｅｒｓｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆｂｕｉｌｄｉｎｇｇｙｐｓｕｍ ＰＥＮＧＪｉａ—ｈｕｉ１，ＰＥＮＧＺｈｉ＿ｈｕｉ２，ＱＵＪｉｎ—ｄｏｎｇ１，ＷＡＮＴｉ—ｚｈｉ１ （１．Ｄｅｐｔ．ｏｆＢｕｉｌｄｉｎｇＭａｔｅｒｉａｌｓ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００４５，Ｃｈｉｎａ，Ｅ—ｍａｉｌ：ｐｅｎｇｊｈ＠ｃｔａ．ｃｑ．ｃｎ； ２．ＴｈｅＣｅｎｔｅｒｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＣｏｎｓｔｎｌｃｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００４５，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｙｕｓｉｎｇｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｉｃｍｉｃｒｏｇｒａｐｈａｎｄｍｅｒｃｕｒｙｉｎｔｍｓｉｏｎ ｐｏｒｏｓｉｍｅｔｒｙ，ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｔｈｒｅｅｔｙｐｅｓ ｏｆＩ℃ｔａｒｄｅｒｓｓｕｃｈａｓｃｉｔｒｉｃａｃｉｄ，ｓｏｄｉｕｍｐｏｌｙｐｈｏｓｐｈａｔｅ，ａｓｗｅＵａｓｂｏｎｅｇｌｕｅｏｎｓｕｐｅｒｓａｔｕｒａｔｉｏｎｄｅｇｒｅｅｉｎｌｉｑ—ｕｉｄｐｈａｓｅ，ｃｒｙｓｔａｌｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙａｎｄｐｏＩ．ｅｓｔｍｃｔｕｒｅｏｆｈａｒｄｅｎｅｄｇｙｐｓｕｍｐａｓｔｅｈａＶｅｂｅｅｎｓｙｓｔｅｍｉｃａｌｌｙｓｔｕｄｉｅｄａｎｄｔｈｅｎｔｈｅｉｎｔｅｍａｌｃａｕｓｅａｎｄｔｈｅａｃｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍａｂｏｕｔｓｔｒｅｎｇｔｈｌｏｓｓａｒｅｐｕｔｆｂｒｗａｒｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｒｅ—ｔａｒｄｅｌ葛ｒｅｄｕｃｅｓｕｐｅｒｓａｔｕｒａｔｉｏｎｄｅｇｒｅｅｉｎｌｉｑｕｉｄｐｈａｓｅｄｕｒｉｎｇｅａｒｌｙｈｙｄｒａｔｉｏｎｏｆｂｉｎｄｉｎｇｍａｔｅ“ａｌｓ，ａｎｄｃｈａｎｇｅｔｈｅｇｍｗｔｈｈａｂｉｔａｎｄｃｒｙｓｔａｌｍｏ叩ｈｏｌｏｇｙｏｆｇｙｐｓｕｍ，ｗｈｉｃｈｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｌｙ１ｅａｄｔｏｃｏａｒｓｅｎｉｎｇｏｆｃｒｙｓｔａｌａｎｄ ｗｅａｋｅｎｉｎｇｏｆｔｈｅｍａｔｔｉｎｇｔｏｇｅｔｈｅｒａｎｄｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｉｎｄｉＶｉｄｕａｌｃｒｙｓｔａｌｓ，ｒｅｓｕｌｔｉｎｇｉｎｗｏｒｓｅｎｉｎｇｏｆ ｐｏｒｅｓｔｍｃｔｕｒｅ ａｎｄｄｅｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｈａｒｄｅｎｅｄｇｙｐｓｕｎｌｐａｓｔｅ．ＴｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈｌｏｓｓｉｓａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌｔｏｉｔｓＩ．ｅ—ｔａｒｄｉｎｇｅｆｋｃｔ．Ｔｈｅｈｉｇｈｅｒｔｈｅｄｏｓａｇｅｉｓ，ｔｈｅｌｏｎｇｅｒｔｈｅｒｅｔａｒｄｉｎｇｔｉｍｅａｎｄｔｈｅｇｒｅａｔｅｒｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈｌｏｓｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｇ）ｒｐｓｕｍ；ｒｅｔａｒｄｅｒ；ｓｔｒｅｎ昏ｈ；ｓｕｐｅｒｓａｔｕｒａｔｉｏｎｄｅｇｒｅｅ；ｃｒｙｓｔａｌｍｏ叩ｈｏｌｏｇ）ｒ；ｐｏｒｅｓｔｌｌＪｃｔｕｒｅ 国内外对石膏缓凝剂进行了广泛的研究¨ｑＪ．通常在石膏胶结料中广泛使用的缓凝剂主要有三类：碱性磷酸盐类、有机酸及其可溶盐类、以及蛋白质类等．实践证明，大多数缓凝剂在发生缓凝作用的同时，都会不同程度的损伤建筑石膏的结构与强度，大大制约了缓凝剂在石膏基材料中的广泛应用Ｈ’５Ｊ．柠檬酸及其碱盐掺量较 收稿日期：２００３一０５—２３． 基金项目：国家自然科学基金资助项目（５００７８０５５） 作者简介：彭家惠（１９６２一），男，教授．小时就能产生较强的缓凝作用∽Ｊ，是常用的石膏高效缓凝剂，但在掺量较大时将导致建筑石膏强度剧烈下降．如柠檬酸使Ｂ一半水石膏初凝时间延长至１ｈ时，其强度损失超过５０％．磷酸盐类缓凝剂同样存在强度损失过大的缺陷，而蛋白质类缓凝剂是一种新型石膏缓凝剂，有些蛋白质水解产物用于石膏中效果优异，强度损失也较小，因此具有广阔的发展前景．如上海建筑科学研究院研制的蛋白质类ｓｃ缓凝剂，掺量小、效率高、而且对产品的强度损失较小一１． 研究缓凝剂对强度负面影响的内在原因与作
混凝土强度评定计算方法 2009年05月25日星期一 21:46 混凝土强度评定计算方法mfcu: 同一验收批强度平均值 fcu,k:设计要求强度值 fcu,min: 同一验收批强度最小值 1、非统计法：mfcu≥1.15fuc,k fcu,min≥0.95 fcu,k 2、统计方法: mfcu-λ 1 Sfcu≥0.9 fcu,k fcu,min≥λ 2 fcu,k Sfcu=每组试验值的方差 （N=10-14: λ 1=1.7 λ 2 =0.9） （N=15-25: λ 1=1.65 λ 2 =0.85） （N=25组以上: λ 1=1.6 λ 2 =0.85） 混凝土强度检验评定标准 GBJ107－87 第一章总则 第1.0.1条为了统一混凝土强度的检验评定方法，促进企业提高管理水平，确保混凝土强度的质量，特制定本标准。 第1.0.2条本标准适用于普通混凝土和轻骨料混凝土抗压强度的检验评定。 有特殊要求的混凝土，其强度的检验评定尚应符合现行国家标准的有关规定。 第1.0.3条混凝土强度的检验评定，除应遵守本标准的规定外，尚应符合现行国家标准的有关规定。 注：对按《钢筋混凝土结构设计规范》（TJ10—74）设计的工程，使用本标准进行混凝土强度检验评定时，应按本标准附录一的规定，将设计采用的混凝土标号换算为混凝土强度等级。施工时的配制强度也应按同样原则进行换算。 第二章一般规定
第2.0.1条混凝土的强度等级应按立方体抗压强度标准值划分.混凝土强度等级采用符号C与立方体抗压强度标准值（以N/m㎡计）表示. 第2.0.2条立方体抗压强度标准值系指对按标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件,在28d龄期，用标准试验方法测得的抗压强度总体分布中的一个值，强度低于该值的百分率不超过5%。 第2.0.3条混凝土强度应分批进行检验评定.一个验收批的混凝土应由强度等级相同、龄期相同以及生产工艺条件和配合比基本相同的混凝土组成。对施工现场的现浇混凝土，应按单位工程的验收项目划分验收批,每个验收项目应按照现行国家标准《建筑安装工程质量检验评定标准》确定。 第2.0.4条预拌混凝土厂、预制混凝土构件厂和采用现场集中搅拌混凝土的施工单位,应按本标准规定的统计方法评定混凝土强度。对零星生产的预制构件的混凝土或现场搅拌的批量不大的混凝土，可按本标准规定的非统计方法评定。 第2.0.5条为满足混凝土强度等级和混凝土强度评定的要求，应根据原材料、混凝土生产工艺及生产质量水平等具体条件,选择适当的混凝土施工配制强度。混凝土的施工配制强度可按照本标准附录二的规定，结合本单位的具体情况确定。 第2.0.6条预拌混凝土厂、预制混凝土构件厂和采用现场集中搅拌混凝土的施工单位,应定期对混凝土强度进行统计分析，控制混凝土质量。可按本标准附录三的规定，确定混凝土的生产质量水平。 第三章混凝土的取样，试件的制作、养护和试验 第3.0.1条混凝土试样应在混凝土浇筑地点随机抽取，取样频率应符合下列规定： 一、每100盘，但不超过100 的同配合比的混凝土，取样次数不得少于一次； 二、每一工作班拌制的同配合比的混凝土不足100盘时其取样次数不得少于一次。 注：预拌混凝土应在预拌混凝土厂内按上述规定取样。混凝土运到施工现场后，尚应按本条的规定抽样检验。 第3.0.2条每组三个试件应在同一盘混凝土中取样制作。其强度代表值的确定，应符合下列规定： 一、取三个试件强度的算术平均值作为每组试件的强度代表值； 二、当一组试件中强度的最大值或最小值与中间值之差超过中间值的15%时，取中间值作为该组试件的强度代表值； 三、当一组试件中强度的最大值和最小值与中间值之差均超过中间值的15%时，该组
提高零件疲劳强度的方法 【摘要】机械零件的抗疲劳破坏是造成机械运行故障的主要原因,因此，提高机械零件的疲劳强度是机械结构设计中不容忽视的问题。针对影响零件疲劳强度的因素并结合实际，对在设计过程中如何提高零件的疲劳强度的方法及措施做简要的叙述和相关分析，且对工程中常见的问题，提出相应的控制方法和解决措施。【关键词】疲劳强度；应力集中 1概述 在19世纪初，随着蒸汽机车的发明和铁路建设的迅速发展，机车车辆的疲劳破坏现象时有发生，使工程技术人员认识到交变应力对金属强度的不良影响。很多结构物都承受交变应力的作用，例如飞机，火车，船舶等交通运输工具由于大气紊流，波浪及道路不平引起的颠簸都承受交变应力，即使是房屋，桥梁等看来似乎完全不动的结构物也同样承受变应力作用，因为桥梁上驶过车辆时，房屋中的机器设备运转和振动时，甚至刮风等均会引起交变应力。所以交变应力对于结构物来说是经常遇到的。 绝大多数的机械零件是在循环变应力作用下工作的，如弹簧，齿轮，轴等都是在循环载荷下工作的，承受交变应力或重复应力，如在工作过程中工作应力低于屈服强度时就会发生疲劳破坏，造成重大的经济损失。为避免这些现象的发生，提高零件的疲劳强度，在设计阶段应考虑它的使用环境和受力状态，材料性能，加工工艺等因素。我将基于材料的疲劳特性，对提高零件疲劳强度的方法及措施进行简要的叙述。 2零件的疲劳特性 材料的疲劳特性可用最大应力，应力循环次数，应力比（循环特性）来表述。 10时，属静应力强度，当循环次数在在一定的应力比下，当循环次数低于3 4 310 10时属于低周疲劳，然而一般零件承受变应力时，其应力循环次数通常大~ 10，属高周疲劳，此阶段，如果作用的变应力小于持久疲劳极限，无论应力于4 变化多少次，材料都不会破坏。由于零件受加工质量及强化因素等影响，使得零件的疲劳极限小于材料的疲劳极限，通常等于材料疲劳极限与其疲劳极限的综合影响系数的比值。故可通过改善零件受力状况，将作用在零件上的变应力降低到持久疲劳极限以下，对延长材料的使用寿命具有重要的意义。 3提高零件疲劳强度的方法 影响零件的疲劳强度的因素很多，比如材料的最大应力，工作环境，应力状态，加工质量与加工工艺等。为提高零件的疲劳强度，经查阅资料得出以下方法。（1）材料的选择 材料的选择原则是：在满足静强度要求的同时，还应具备良好的抗疲劳性能。过去静强度选材的一个基本原则是要求强度高，但在疲劳设计中，需从疲劳强度的观点选材： a在达到使用期限的应力值时，材料的疲劳极限必须满足要求。 b材料的切口敏感性和擦伤疲劳敏感性小，在交变载荷作用处要特别注意。 c裂纹扩展速率慢，许用临界裂纹大些，及要求零件的断裂韧性值大，使零件或结构在使用中出现裂纹后，不会很快导致灾难性的破坏。
砼强度不足加固方法原理和案例 第一部分砼强度不足基本知识 1）概述 因施工和使用不当而引起的混凝土强度不足,将会使结构的 承载能力和刚度下降,挠曲变形加大,同时使结构的抗裂、抗 渗和耐久性降低，影响结构使用。下图是两例砼强度不足的图片。2）引起混凝土强度不足的表现 强度不足的表现：混凝土强度不够必将伴随有抗渗能力降低，耐久性降低，更重要的会影响结构的承载能力。主要表现为三方面： 1降低结构强度、刚直下降。 2抗裂性差、产生大量宽裂缝。 3构件变形，变形大到影响正常使用。 3）引起混凝土强度不足的原因 1 原材料质量差： （1）水泥质量不良：1.水泥实际活性低；2.水泥安定性不合格； （2）骨料（砂、石）质量不良：1.石子强度低；2.石子体积稳定性差；3.石子形状与表面状态不良；4.砂、石中有机杂 质含量高、粉尘含量高，砂中云母含量高； （3）拌合水质量不合格；
（4）外加剂质量不合格或组成配比不当 2 混凝土配合比不当： 混凝土配合比是决定强度的重要因素之一，其中水灰比的大少直接影响混凝土强度，其他如用水量、砂率、骨灰比等也影响混凝土的各种性能，从而造成强度不足事故。 （1）用水量加大：较常见的有搅拌机上加水装置计量不准；不扣除砂、石中的含水量；甚至在浇灌地点任意加水等; （2）随意套用配合比; （3）外加剂掺量不准; （4）外加剂使用不当； （5）砂石计量不准和水泥用量不足。 3 施工工艺不正确 （1）搅拌不佳，时间过短或过长造成不匀; （2）浇筑时水泥浆漏失严重；混凝土假凝、初凝；振捣不实; （3）养护不当；如早期缺水干燥，受冻等. 4 试块未经标准养护或未按规定制作 对于混凝土强度不足的补救和处理一般采用测定实际强度，利用后期强度，减少结构荷载，结构加固、分析验算，至拆除重建等。 4）典型加固方法及适用范围： 混凝土结构强度不足的加固分为直接加固与间接加固两类，
建筑用石膏种类及用途 建筑中使用最多的石膏品种是建筑石膏，其次是模型石膏，此外，还有高强度石膏、无水石膏水泥和地板石膏。 生产石膏的原料主要是天然二水石膏，又称软石膏或生石膏，是含两个结晶水的硫酸钙。天然二水石膏可制造各种性质的石膏。 生产石膏的主要工序是加热与磨细。由于加热温度和方式不同，可生产不同性质的石膏。 （l）建筑石膏建筑石膏是将天然H水石膏等原料在107 C~ 170 C的温度下煅烧成熟石膏，再经磨细而成的白色粉状物。其主要成分为b型半水石膏。 建筑石膏硬化后具有很好的绝热吸音性能和较好的防火性能吸湿性能；颜色洁白，可用于室内粉刷施工，特别适合于制作各种。洁白光滑细致的花饰装饰，如加入颜料可使制品具有各种色彩。 建筑石膏不宜用于室外工程和 65 C以上的高温工程。 总之，建筑石膏可用于室内粉刷，制作装饰制品，多孔石膏制品和石膏板等。 （2）模型石膏煅烧二水石膏生成的熟石膏，若其中杂质含量少， SKI 较白粉磨较细的称为模型石膏。它比建筑石膏凝结快，强度高。主要用于制作模型、雕塑、装饰花饰等。 （3）高强度石膏将H水石膏放在压蒸锅内，在 l.3大气压（ 124 C）下蒸炼生成。a型半水石膏，磨细后就是高强度。这种石膏硬化后具有较高的密实度和强度。－。；高强度石膏适用于强度要求高的抹灰工程，装饰制品和石膏板。掺入防水剂后，其制品可用于湿度较高的环境中。也可加入有机溶液中配成粘结剂使用。 （4）无水石膏水泥将天然二水石膏加热至400 C~750C时，石膏将完全失去水份，成为不溶性硬石膏，将其与适量激发剂混合磨细后即为无水石膏水泥。无水石膏水泥适宜于室内使用，主要用以制作石膏板或其它制品，也可用作室内抹灰。 （5）地板石膏如果将天然二水石膏在 800 C以上煅烧，使部分硫酸钙分解出氧化钙，磨细后的产品称为高温煅烧石膏，亦称地板石膏。地板石膏硬化后有较高的强度和耐磨性，抗水性也好，所以主要用作石膏地板，用于室内地面装饰。
影响混凝土强度的因素和提高措施 1混凝土原料构成及其作用 混凝土是一种由水泥、砂、石骨料、水及其它外加材料按一定比例均匀拌和，经一定时间硬化而形成的人造石材。在混凝土中，砂石起骨架作用称为骨料，水泥与水形成水泥浆，水泥浆包裹在骨料表面并填充其空隙。在硬化前，水泥浆起润滑作用，赋予拌和物一定的和易性，便于施工。水泥浆硬化后，则将骨料胶结成一个坚实的整体。 混凝土强度的高低，直接影响到建筑物结构安全，情况严重的将造成建筑物倒塌，严重危害到人们的生命安全。因此，在施工中对混凝上的强度应有足够的重视。 2混凝土强度等级与混凝土强度平均值及其标准差的关系 混凝土强度等级是根据混凝土强度分布的平均值减去1.645倍标准差确定的，保证混凝土强度标准值具有95％的保证率，低于该标准值的概率不大于5％，充分地保证结构的安全。从这个定义推定，抽样检验的N组件的混凝土强度平均值一定不小于混凝土设计强度等级，而强度平均值的大小取决于标准差的大小。因此施工人员必须明确，不但要使混凝土强度平均值大于混凝土强度的变异性，更要使混凝土强度标准差降低到最低值。这样既保证了工程质量又降低了工程造价，是行之有效的节约措施。 3影响混凝土强度的因素 普通混凝土受力破坏一般出现在骨料和水泥石的分界面上，是常见的粘结面破坏的形式。在普通混凝土中，骨料最先破坏的可能性小，因为骨料强度通常大大超过水泥石和粘结面的强度。所以混凝土的强度主要决定于水泥石强度及其与骨料表面的粘结强度。而水泥石强度及其与骨料的粘结强度又与水泥标号、水灰比、及骨料的性质有密切关系。当水泥石强度较底时，水泥石本身容易受到破坏。此外混凝土的强度还受施工质量、养护条件及龄期的影响。 3.1水灰比和水泥标号是决定混凝土强度的主要因素 水泥是混凝土中的活性成分，其强度的大小直接影响着混凝土强度的高低。从混凝土强度表达式：fcu.o＝A?fce（C／W-B）可以看出，在配合比相同的条件下，所用的水泥标号越高，制成的混凝土强度越高。当水泥相同时，混凝土的强度取决于水灰比。当水泥水化时所需的结合水，一般只占水泥重量的23％左右。如果结合水较大（约占水泥重量的40~70％），混凝土硬化后，多余的水分残留在混凝土中形成气泡或蒸发后形成气孔，大大地减少了混凝土抵抗荷载的实际有效断面，可能在空隙周围产生应力集中。因此，在水泥标号相同的情况下，水灰比愈小，水泥石的强度愈高，与骨料粘结力愈大，混凝土的强度就愈高。如果加水太少，拌和物过于干硬，在一定的捣实成型条件下，无法保证浇灌质量，混凝土中将出现较多的蜂窝孔洞，混凝土强度也将下降。 3.2粗骨料的影响
疲劳强度设计方法研究
摘要 疲劳强度是当前机械产品的主要失效形式，在机械强度设计中占有重要的位置。正确地应用疲劳理论于强度设计上，可以得到合理的设计，包括选材、结构尺寸及加工工艺等，或根据工况及给定的零部件估算其寿命。本文从疲劳断裂的过程出发，通过对疲劳强度三种思路的分析，介绍了相应疲劳强度设计及寿命估算的三种方法。 关键词：疲劳强度，寿命估算，疲劳设计，S-N曲线
1. 引言 所谓疲劳，是指材料或构件在长期的循环变应力作用下的失效现象，也称疲劳破坏。当循环变应力远小于强度极限时，经过一定的循环周次，也能使构件发生疲劳破坏。疲劳破坏是机械工程中常见的失效形式。近数十年来，疲劳破坏危及各个领域，飞机由于疲劳破坏而造成机毁人亡的灾难性事故；二次世界大战期间有上万艘焊接船舶、几十座焊接桥梁毁于疲劳破坏；对于车轴、车轨以及机架，曲轴，齿轮、螺栓联接等的疲劳破坏事故更是屡见不鲜。据统计，现代工业中零部件的失效80%是由于疲劳引起的。因此，疲劳问题引起了人们的极大关注。 对在循环变应力作用下的构件，以往的机械设计常常采用静强度设计，靠选取较大的安全系数来保证其使用的可靠性。而实际上是在变载荷作用下的构件由于强度储备大，在按静强度设计有时会将疲劳问题暂时掩盖起来。随着近代机械向高速、高温、大功率和轻重量的方向发展，对机械产品的零构件采用合理的疲劳设计，是提高设计水平、保证产品质量和提升经济效益的一个重要环节。 2. 疲劳断裂的形成 现行的疲劳设计思想与疲劳断裂的过程有关。从疲劳断裂的破坏过程来看一般分为三个阶段： （1）裂纹萌生阶段，或称裂纹成核或形成阶段 由于观察仪器的精密度和分辨率不同，所能观察到的裂纹长度也
?１１０? ２００８年第１１期 建筑石膏组成及颗粒度对其性能的影响 □泰山石膏股份有限公司 任绪连 赵秀云 随着石膏制品的逐步发展，建筑石膏作为石膏制品的基础原料，对其性能要求也越来越高，企业及科研单位对影响其性能的研究也越来越多，本文仅从建筑石膏的相组成、比表面积、杂质等对其性能的影响作简单论述，作为对建筑石膏进行改性和生产控制的参考。 建筑石膏在常温常压下一般有４种存在形态，即半水石膏、二水石膏、可溶性无水石膏和Ⅱ型无水石膏。根据煅烧工艺的不同和用途的不同，建筑石膏中各相所占比例各不相同。如在纸面石膏板的生产企业中，一般希望生成尽可能多的半水石膏，但由于半水石膏和无水石膏形成的温度段无明显差别，所以很难控制生成单一的半水相，一般生成的是半水相、二水相、无水相的混合胶凝材料，但由于各相的水化性能不尽相同，各相的比例会对建筑石膏的性能产生影响，生产中要根据自身需要进行控制。 １、二水石膏对建筑石膏性能的影响 根据实验及生产实践发现，建筑石膏中残余的二水石膏在建筑石膏的水化过程中起到晶核的作用，可以促进水化，缩短凝结时间，且含量低时会增加建筑石膏的早期强度，但当含量大于３％时会增加用水量，大幅度降低石膏强度（如图１），二水石膏含量对标准稠度和凝结时间的影响如图２、图３。为了尽量减少残余二水石膏的含量，在煅烧过程中一般采用 “宁过勿欠”的做法，然后再经过陈化使过多的无水石膏转化为半水石膏。 ２、无水石膏对建筑石膏性能的影响 论坛?技术与应用 一、相组成对建筑石膏性能的影响 图１ 二水石膏含量对抗折强度的影响 图２ 二水石膏含量对标稠的影响 图３ 二水石膏含量对凝结时间的影响
如何提高混凝土的强度 由于混凝土的抗冻性不足所致，而抗冻性又与碎石和砂的级配组成密切相关。为了提高混凝土的抗冻性，必须使碎石和砂混合料具有最大的密度f最小的空隙率。混凝土的抗弯拉强度与空隙率的相关性。可以看出，混凝土的抗冻性随着混合料空隙率的增加而降低。因此，提高混合料矿质部分的密度被看作是一种质量储备，其利用几乎不需要增加费用。 想要得到密实的混合料，必须严格遵守规定的级配组成要求。 碎石的级配组成取决于所用砂的粗度．砂的粗度越大．碎石中粗砂的比率也应该越大。这时混合矿质材料更加密实，即使水泥用量最小混凝土的强度也得到提高。例出砂、碎石的级配范围。 在每种具体情况下。必须选择具有最大密度的混合料的级配组成。混合矿质材料的密度在振动捣实后确定。在混合料矿质部分的级配组成选定以后，经过计算确定该混合料的表面积。在混合料矿质部分中空隙率与粒料表面积之间存在着相关性：混合料的密度越大，粒料的表面积就越大，但达到一定的限度，再增大表面积时，密度反而会减小。 确定粒料的表面积 混合料矿质部分粒料的表面积为5187 m2Pkg。与近1615%的空隙率相对应，代表最大的密度。如果所采用的混合矿质材料的级配组成与上述建议不同。则根据计算得出如下指标。 所得出的粒料总表面积证明，在两种情况下密度明显降低上述情况不仅可以用图示，还可以用数表十分准确地评定级配组成。在实验室可以利用上表所列出的粒料单位表面积。预先绘制出所用材料的空隙率与粒料表面积的相关曲线图。水泥的用量也和混合料矿质部分的空隙率密切相关．表5列出不同级配组成的几种混凝土试件的实验结果。 在所有相同条件下,混合料空隙率的减少即矿质部分密度的提高能使混凝土的强度提高。由此可以作出结论，在混合料矿质部分密度最大时降低水泥用量，能够获得混凝土的规定强度。如果用水泥，空隙率每提高一个百分点，每立方米
提高混凝土强度的措施有哪些 在工程施工中，混凝土强度不足的原因有很多，其中主要表现在施工原材料质量差、混凝土配合比不当、养护技术中存在问题，这几个方面。请看下文详细分析。 01 组成材料和配合比 （1）水泥实际强度与水灰比 水泥实际强度越大，硬化水泥石强度就越大，骨料之间更易于胶结，由此形成高强度的混凝土。假设水泥实际强度一定，水灰比越小，水泥石强度越大，与骨料粘结力就越大，由此也能形成高强度的混凝土。如果水灰比太小，混合料粘稠度过大，不易振捣密实，难免出现蜂窝或孔洞，这就大大降低了混凝土强度。 （2）骨料的选择 水泥石与骨料的粘结度取决于骨料的表面状况，水泥石与骨料粘结度差，必然降低混凝土强度。一般来讲，选用有粗糙表面的碎石能够增强水泥石与骨料之间的粘结性，最终可提高混凝土强度；若采用有光滑表面的卵石，则会降低骨料和水泥石之间的粘结性，继而降低混凝
土强度。 鉴于此，在配合比一定的条件下，尽量选择碎石混凝土。在水灰比低于0.4的条件下，卵石混凝土与碎石混凝土在强度上往往呈现明显的差异。另外，选择骨料时还须注意骨料最大粒径。 （3）外加剂与掺合料 将适量的外加剂掺入混凝土中，能够提高混凝早强和高强性能。掺有早强剂的混凝土往往早期强度较好；拌和混合料时掺适量减水剂，可减少掺水量。当水灰比较低时，可确保混凝土成型良好，并且可得到较高的28d强度。 掺合料能够提高水泥石密实性，增大骨料和水泥石之间的粘结度，使混凝土长期强度有所提高。因此，若想提高混凝土强度和性能，可在拌和混合料时考虑添加高效减水剂和掺合料。 02 养护条件 浇筑后的混凝土主要依靠水泥水化作用而逐渐凝结硬化。一般来讲，只有温湿度条件达到一定标准时，水泥才能水化。鉴于此，混凝土浇
提高钢轨螺栓疲劳强度的有效方法 X X X 2011年5月20日 摘要：文章应用有限元方法分析了钢轨螺栓根部圆弧半径对其根部应力大小及分布的影响，并在此基础上进一步探讨了增大圆弧半径的方法与途径，为缓解螺纹根部的应力集中，改善应力分布，提高螺栓的疲劳强度提供了可靠的依据。 关键词：钢轨螺栓有限元法应力集中疲劳强度 螺栓是最常见的联接件之一，广泛应用于铁路、机械、汽车以及各种工程结构之中。很多研究成果表明，螺纹根部圆弧半径的尺寸影响螺纹根部应力的大小及分布[1,2]，由于螺纹根部存在较大的应力集中，当承受较大载荷时可能出现局部应力超过材料流动极限的现象。虽然这种局部高应力区域较小，且对螺栓的静强度影响不大，但因疲劳裂纹大多发生在高应力区，因此可以说螺纹根部圆弧半径的大小直接关系到螺栓的疲劳强度和使用寿命。 本文在分析钢轨螺栓根部圆弧半径对其根部应力集中系数影响的基础上，进一步探讨了增大圆弧半径的方法和途径，为缓解螺纹根部的应力集中，改善应力分布，提高钢轨螺栓的疲劳强度提供了可靠的依据。 一、钢轨螺栓联接有限元模型 钢轨螺栓联接由钢轨、螺栓、螺母、缓冲垫等组成，如图1所示。本文采用的钢轨螺栓材料为20 MnTiB，弹性模量为210GPa，泊松比为0.28，抗拉强度为1040 MPa，屈服强度为940MPa 。螺栓长度为72mm，公称直径为24mm，螺距为3mm，螺纹中径为22.051mm,螺母直径为40mm,旋合长度为27mm。分析螺纹根部圆弧半径对螺栓最大轴向拉应力及应力集中系数的影响时,在不影响精度的前提下,为了减少计算量，可将螺栓、螺母单独作为研究对象，用接触载荷代替钢轨与螺母间的相互作用。根据螺栓联接结构及受力特点(轴对称)，建立的有限元模型如图2所示。此外，由于螺栓和螺母相互接触，应进行非线性的接触分析，而不能将它们看作同一个物体进行有限元分析计算。 有限元模型的单元划分不但影响计算速度，而且影响计算精度。因此，单元