影响弹性模量的因素

C100混凝土弹性模量影响因素的研究分析摘要：本文通过对影响高强混凝土弹性模量的各因素进行对比试验，分析高性能混凝土粗骨料、砂率、水胶比、坍落度等因素对C100高性能混凝土弹性模量的影响。

关键词：弹性模量粗骨料砂率水胶比坍落度在混凝土工程实际应用中，除了以强度、坍落度作为主要控制指标外，还经常规定混凝土的弹性模量，混凝土结构设计规范GB50010-2002第4.1.5条规定C30混凝土受压和受拉时的弹性模量为：3.00X104 MPa。

在计算钢筋混凝土的变形，裂缝扩展及大体积混凝土的温度应力时，都需要知道混凝土的弹性模量。

如目前我国高铁高性能混凝土的28d弹性模量要求达到3.55×104MPa，既35.5GPa。

同时在实际工程中，也出现过混凝土强度满足要求但弹性模量偏低，使混凝土构件变形较大而不能正常使用的问题，甚至会导致混凝土结构失稳而发生工程质量事故。

因此，研究哪些因素会影响混凝土弹性模量是非常必要的。

本次试验主要研究混凝土粗骨料、砂率、水胶比、坍落度等因素对C100高性能混凝土弹性模量的影响。

1 试验采用的原材料1.1 水泥采用大连小野田P.O42.5级水泥，水泥性能见表1-1表1-1 水泥性能生产厂家品种及强度等级抗压强度实测值（MPa）抗折强度实测值（MPa）凝结时间（min）3d 28d 3d 28d 初凝终凝大连小野田P.O42.5 28.3 59.6 6.0 10.1 150 2251.2细集料采用沈阳浑河产河砂，性能见表1-2表1-2细集料性能项目细度模数颗粒级配表观密度堆积密度含泥量（%）泥块含量（%）孔隙率（%）（kg/m3）（kg/m3）结果 2.8 Ⅱ2580 1570 0.4 0.2 391.3粗集料分别采用玄武岩、石灰岩和花岗岩制成的5-25mm的碎石。

性能见表1-3表1-3岩石性能岩石种类玄武岩石灰岩花岗岩表观密度（kg/m3）2750 2640 2560弹性模量（GPa）38.0 36.2 32.81.4外加剂采用沈阳依利达混凝土外加剂厂生产的泵送剂WBF-1。

1. 影响弹性模量的因素包括:原子结构、温度、相变。

2. 随有温度升高弹性模量不一定会下降。

如低碳钢温度一直升到铁素体转变为奥氏体相变点，弹性模量单调下降，但超过相变点，弹性校模量会突然上升，然后又呈单调下降趋势。

这是在由于在相变点因为相变的发生，膨胀系数急剧减小，使得弹性模量突然降低所致。

3. 不同材料的弹性模量差别很大，主要是因为材料具有不同的结合键和键能。

4. 弹性系数Ks 的大小实质上代表了对原子间弹性位移的抵抗力，即原子结合力。

对于一定的材料它是个常数。

弹性系数Ks 和弹性模量E 之间的关系:它们都代表原子之间的结合力。

因为建立的模型不同，没有定量关系。

（☆）5. 材料的断裂强度：a E th /γσ=材料断裂强度的粗略估计：10/E th =σ6. 杜隆-珀替定律局限性:不能说明低温下，热容随温度的降低而减小，在接近绝对零度时，热容按T 的三次方趋近与零的试验结果。

7. 德拜温度意义:① 原子热振动的特征在两个温度区域存在着本质差别，就是由德拜温度θD 来划分这两个温度区域:在低θD 的温度区间，电阻率与温度的5次方成正比。

在高于θD 的温度区间，电阻率与温度成正比。

② 德拜温度------晶体具有的固定特征值。

③ 德拜理论表明:当把热容视为(T/θD )的两数时，对所有的物质都具有相同的关系曲线。

德拜温度表征了热容对温度的依赖性。

本质上，徳拜温度反应物质内部原子间结合力的物理量。

8. 固体材料热膨胀机理：（1） 固体材料的热膨胀本质，归结为点阵结构中质点间平均距离随温度升高而增大。

（2） 晶体中各种热缺陷的形成造成局部点阵的畸变和膨胀。

随着温度升高，热缺陷浓度呈指数增加，这方面影响较重要。

9. 导热系数与导温系数的含义:材料最终稳定的温度梯度分布取决于热导率，热导率越高，温度梯度越小;而趋向于稳定的速度,则取决于热扩散率,热扩散率越高，趋向于稳定的速度越快。

即:热导率大，稳定后的温度梯度小，热扩散率大，更快的达到“稳定后的温度梯度”（☆）10. 热稳定性是指材料承受温度的急剧变化而不致破坏的能力，故又称为抗热震性。

影响材料弹性模量的因素1合金元素与钢材弹性模量的关系原子间作用力决定于金属原子本身和晶格类型，故弹性模量也主要取决于金属原子本性与晶格类型。

溶质元素虽可以改变合金的晶格常数，但对于常用金属材料而言，合金元素对其晶格常数的改变不大，因而对弹性模量影响小。

合金钢和碳钢的弹性模量数值相当接近，差值不大于12%。

2热处理对弹性模量的影响热处理对弹性模量的影响不大，如晶粒大小对弹性模量无影响；第二相大小和分布对弹性模量影响也很小；淬火后弹性模量虽有所下降，但回火后又恢复到退火前的状态值。

但是，弹簧钢(60Si2MnA) 在经过热处理（淬火+回火）后，弹性模量变化不大，而不同的温度回火后，切变模量变化较明显。

设计中若对此不予以考虑，可能会造成一定误差。

对于60Si2MnA材料热处理虽然对E的影响很小，但是G却有明显变化，根据剪切模量、弹性模量及泊松比的关系：G=E/(2(1+υ))，可以得出是热处理会影响υ值。

但是，这种关系是否具有普适性还有待探讨。

3应变强化对弹性模量的影响若试件为塑性材料，被加载至塑性阶段后再卸载，则当材料返回平衡状态时，弹性应变消失，而塑性应变不会消失，结果材料出现永久变形，如图a所示。

该过程称为应变强化或者冷作硬化。

这样，虽然比例极限提高了，但是在一定程度上降低了塑性，增加了脆性。

从图a中可以看出，强化前后，曲线线性段的直线趋于平行，斜率相同，弹性模量相同。

实际上，试件从A’点卸载，再加载至同一点会损失部分热量或能量，因而加载和卸载过程的曲线并不重合，如图b虚线所示，会存在一个机械滞回区。

在选择振动结构或机械设备的阻尼器材料时，要重点考虑其机械滞回特性。

材料强化过程示意图4冷塑变形对弹性模量的影响冷塑变形使弹性模量稍有降低，一般降低4%~6%，这与残余应力有关。

当塑性变形量很大时，因产生形变使弹性模量出现各向异性，沿变形方向弹性模量最大。

这种冷塑变形所造成的材料弹性模量变化，将会对精密零件的冷成型精度造成影响。

混凝土的弹性模量与泊松比原理一、引言混凝土是建筑工程中常用的一种材料，其性能直接影响到建筑物的安全、稳定和耐久性。

混凝土的弹性模量和泊松比是混凝土材料力学性能的重要指标，对于混凝土的设计和施工具有重要的指导作用。

本文将详细介绍混凝土的弹性模量和泊松比的原理及其影响因素。

二、混凝土的弹性模量1. 弹性模量的定义弹性模量是指材料在受到外力作用时，能够发生弹性变形的能力。

在弹性变形状态下，材料恢复到原来的形状和尺寸，不会发生永久变形。

弹性模量是衡量材料弹性变形能力的指标，通常用E表示，单位是帕斯卡（Pa）。

2. 混凝土的弹性模量混凝土是一种非均质材料，其弹性模量随着混凝土中各组分的变化而变化。

通常情况下，混凝土的弹性模量在20-40GPa之间。

混凝土的弹性模量与其组成、体积密度、龄期、湿度等因素有关。

3. 影响混凝土弹性模量的因素（1）混凝土的组成：混凝土中水泥石、骨料、砂、水等各组分的含量和性质不同，会影响混凝土的弹性模量。

其中，水泥石的弹性模量较高，骨料的弹性模量较低，因此，当混凝土中骨料含量增加时，其弹性模量会降低。

（2）混凝土的体积密度：混凝土的体积密度主要受到混凝土中水泥石、骨料、砂等组分的体积分数和相对密度的影响。

当混凝土的体积密度增加时，其弹性模量也会随之增加。

（3）混凝土的龄期：混凝土的龄期越长，弹性模量也会随之增加。

这是因为随着混凝土的龄期的增加，其内部水泥石的结晶程度和强度也会逐渐提高，从而提高混凝土的弹性模量。

（4）混凝土的湿度：混凝土的湿度也会影响其弹性模量。

当混凝土的湿度增加时，其弹性模量会随之降低。

这是因为水的存在会使混凝土中的孔隙率增加，从而降低混凝土的弹性模量。

三、混凝土的泊松比1. 泊松比的定义泊松比是指材料在受到外力作用时，沿着一个方向发生压缩变形时，垂直于该方向的另一方向发生拉伸变形的比例。

泊松比通常用ν表示。

2. 混凝土的泊松比混凝土的泊松比通常在0.15-0.25之间。

混凝土的弹性模量(MPa)-混凝土弹性混凝土是一种常见的建筑材料，它具有许多优点，如强度高，抗压能力强，防火，防水等。

但是，它也存在一些缺点，其中之一就是它的弹性较差。

混凝土的弹性模量(MPa)是衡量其弹性的重要指标，本文将详细介绍混凝土弹性及其影响因素。

1. 混凝土弹性简介弹性是指物体在受到外力作用后，能够恢复原状的能力。

如果物体受到的外力越小，恢复的能力越好，则物体的弹性就越强。

混凝土材料虽然具有一定的强度，但其弹性较差，即在受到外力作用后，能够恢复原状的能力较差。

混凝土的弹性模量(MPa) 是指在混凝土受到压力作用时，单位面积的应力和应变之比。

一般情况下，应力和应变之间有一定的线性关系，因此弹性模量也可以定义为比例常数。

混凝土的弹性模量通常用MPa表示。

2. 影响混凝土弹性的因素混凝土材料的弹性模量与以下因素有关：2.1 混凝土材料的配合比混凝土材料的配合比是指混凝土中石子、水泥、砂等原材料的比例。

不同的配合比会影响混凝土的密度和内部结构，从而影响混凝土的弹性模量。

混凝土材料的配合比越合理，混凝土的弹性模量越高。

2.2 混凝土的密度混凝土的密度直接影响其弹性模量。

密度越大，混凝土材料的弹性也就越强。

因此，为了提高混凝土的弹性，可以使用更高密度的混凝土。

2.3 龄期混凝土的龄期也会影响它的弹性模量。

通常情况下，混凝土的弹性模量会随着龄期的增加而提高。

这是因为随着时间的推移，混凝土中的水分会逐渐蒸发，从而使混凝土变得更加坚硬。

2.4 温度和湿度温度和湿度也会影响混凝土材料的弹性模量。

当混凝土遇到高温或高湿度环境时，其弹性模量会下降。

因此，在设计混凝土结构时，需要考虑到材料的使用环境。

3. 如何提高混凝土的弹性为了提高混凝土的弹性，可以从以下几个方面入手：3.1 优化配合比混凝土的弹性模量与其配合比有直接关系。

因此，优化配合比可以提高混凝土的弹性。

调整不同原材料的比例，以达到最佳比例，从而提高混凝土的弹性模量。

混凝土的弹性模量(MPa)混凝土的弹性模量(MPa)混凝土是一种常见的建筑材料，用于制作建筑结构中的基础、墙壁、地板等。

混凝土的弹性模量是评估其力学性能的重要参数之一。

本文将探讨混凝土的弹性模量及其影响因素。

1. 弹性模量的定义和意义弹性模量是指材料在受到应力作用时变形程度的度量，是衡量材料抵抗变形能力的重要指标。

对于混凝土而言，弹性模量可以反映其在受力后是否会发生明显的变形。

2. 混凝土的组成及其影响因素混凝土主要由水泥、砂、石子和水混合而成。

其弹性模量受以下因素的影响：2.1 水灰比：水灰比是指混凝土中水的质量与水泥的质量之比。

水灰比的增大会使混凝土的弹性模量降低。

2.2 骨料的种类和粒径：不同类型和粒径的骨料会对混凝土的弹性模量产生影响。

较粗的骨料会使混凝土的弹性模量增加。

2.3 混凝土的拌合度：拌合度是指混凝土中固相材料的容量与全量料容（空隙和固相的总和）的百分比。

拌合度的增加会使混凝土的弹性模量增加。

3. 测试混凝土的弹性模量通常，通过压缩试验来测试混凝土的弹性模量。

这种试验将混凝土试样置于压力机中，施加一定的压力，并测量试样的应力和应变。

通过应力-应变曲线，可以确定混凝土的弹性模量。

4. 弹性模量的应用混凝土的弹性模量对于结构设计和计算具有重要意义。

在工程设计中，混凝土的弹性模量被用于计算结构的变形和应力分布。

它对于建筑物的稳定性和安全性至关重要。

5. 弹性模量的影响因素优化为提高混凝土的弹性模量，可以采取以下措施：5.1 控制水灰比：适当降低水灰比可以增加混凝土的弹性模量。

5.2 优选骨料：选择适合的骨料种类和粒径，以提高混凝土的弹性模量。

5.3 控制拌合度：合理控制混凝土的拌合度，以提高混凝土的弹性模量。

6. 结论混凝土的弹性模量是反映其变形能力和力学性能的重要参数。

通过控制水灰比、优选骨料和控制拌合度等措施，可以优化混凝土的弹性模量。

在工程设计中，合理考虑混凝土的弹性模量对于确保建筑物的稳定性和安全性至关重要。

混凝土的弹性模量分析混凝土的弹性模量是衡量材料在受力作用下的变形能力的指标。

在工程设计和结构分析中，准确计算混凝土的弹性模量对于预测和评估结构的性能至关重要。

本文将探讨混凝土的弹性模量的计算方法及其影响因素。

一、弹性模量的定义和计算方法弹性模量是指材料在受力作用下产生的单位应力下的应变能力。

对于混凝土而言，其弹性模量的计算可以采用静弹学理论中的弹性模量计算公式。

一般而言，混凝土的弹性模量可以通过以下公式来计算：E = f / ε其中，E代表混凝土的弹性模量，f代表混凝土在单位应力下的应变，ε代表混凝土在单位应变下的应力。

在弹性阶段，混凝土的应力和应变呈线性关系，可以通过应力-应变试验来获取混凝土的弹性模量。

二、影响弹性模量的因素混凝土的弹性模量受到许多因素的影响，下面将介绍一些常见的影响因素。

1. 成分：混凝土的成分是影响弹性模量的重要因素之一。

常见的混凝土成分包括水泥、骨料、砂浆和水。

不同比例和种类的成分将会对混凝土的弹性模量产生影响。

2. 龄期：混凝土的龄期指的是其从浇筑到时间经过的时长。

龄期的增加会导致混凝土的强度增加，从而影响其弹性模量。

3. 温度：温度对混凝土的弹性模量也有显著影响。

温度的升高将会导致混凝土的弹性模量减小。

4. 负荷历史：混凝土在不同的荷载历史下，其弹性模量也会发生改变。

一般情况下，混凝土在较高的负荷历史下，其弹性模量会降低。

三、实际应用和注意事项在工程设计和结构分析中，准确计算混凝土的弹性模量对于预测结构的行为和性能非常重要。

以下是在实际应用中需要注意的几点事项：1. 实验测试：为了准确计算混凝土的弹性模量，需要进行应力-应变试验。

这些试验应该在实验室环境下进行，并遵循相应的试验标准和规范。

2. 样品选择：选择合适的样品进行测试也是非常关键的。

样品应该具有代表性，并且需要充分考虑结构中实际应受力的情况。

3. 温度控制：在进行应力-应变试验时，需要进行温度控制，保持恒定的试验温度。

混凝土材料的弹性模量原理一、弹性模量的定义及意义弹性模量是材料抵抗变形的能力，它是描述材料在外力作用下发生弹性变形时，单位应力引起的单位应变的比值。

弹性模量是材料弹性性能的重要参数，它可以反映材料的刚度，即抵抗变形的能力。

二、混凝土材料的弹性模量的影响因素混凝土材料的弹性模量受到以下几个因素的影响：1. 混凝土配合比混凝土配合比直接影响混凝土的强度和稳定性，进而影响混凝土的弹性模量。

当混凝土的配合比合理时，混凝土的密实度比较高，颗粒之间的结合力比较强，能够承受更大的应力而不会发生塑性变形，从而使混凝土的弹性模量比较高。

2. 骨料的种类和大小骨料的种类和大小对混凝土弹性模量的影响较大。

一般来说，骨料的弹性模量越大，混凝土的弹性模量也就越大。

此外，骨料的大小也会影响混凝土的弹性模量。

当骨料的颗粒较大时，混凝土的弹性模量也就越大，因为颗粒较大的骨料在混凝土中的分布比较均匀，可以增加混凝土的密实度。

3. 混凝土的龄期混凝土的龄期是指混凝土从浇筑到固化的时间。

一般来说，混凝土的弹性模量随着龄期的增长而增大。

这是因为混凝土中的水分逐渐蒸发，导致混凝土内部的结构变得更加致密，进而增加混凝土的弹性模量。

4. 环境温度和湿度混凝土材料的弹性模量还受到环境温度和湿度的影响。

一般来说，当环境温度较低时，混凝土的弹性模量也就较低。

此外，当环境湿度较高时，混凝土的弹性模量也会受到一定的影响。

三、混凝土材料的弹性模量的计算公式混凝土材料的弹性模量可以通过以下公式进行计算：E=σ/ε其中，E为混凝土的弹性模量，单位为MPa；σ为混凝土受到的应力，单位为MPa；ε为混凝土的应变，单位为无量纲。

四、混凝土材料的弹性模量的测试方法混凝土材料的弹性模量可以通过以下两种方法进行测试：1. 静载试验法静载试验法是一种比较常用的测试混凝土弹性模量的方法。

该方法是通过施加不同大小的荷载，测得混凝土在不同应力下的应变，然后通过计算得出混凝土的弹性模量。

石家庄铁道大学毕业论文不同骨料对混凝土弹性模量影响的研究The Research of the effects about different aggregates to the concrete elastic modulus2015届材料科学与工程学院专业无机非金属材料工程学号2011XXXX学生姓名X X指导教师XXXXX完成日期 2015年6月20日毕业设计（论文）成绩单毕业论文任务书毕业论文开题报告摘要弹性模量反映的是混凝土试块受压后的应变与应力之间的关系。

骨料、水泥石、砂率、水胶比、矿物掺合料、界面过渡区以及混凝土试块的养护条件和养护时间等因素都会对混凝土试块的弹性模量产生一定的影响，但是其中骨料对混凝土的弹性模量的影响在众多的影响因素中作用是最大的，因此本研究主要是侧重不同种类、不同用量、不同等级的骨料对混凝土弹性模量的影响，从而达到测定骨料的种类、用量对混凝土弹性模量会出现什么样的影响。

本研究分别用石灰岩、大理石、玄武岩1、玄武岩2拌制不同的混凝土通过实验和一定的计算得出混凝土试块的弹性模量，并通过四组混凝土的弹性模量对比得出一定的规律。

本次研究主要工作拌制混凝土，养护，待到达龄期之后测定混凝土的轴心抗压强度值和应力——应变测试，根据计算公式可以算出混凝土试块的弹性模量，最后通过对比C50、C40三种强度等级的混凝土的弹性模量测定值得出结论： C50混凝土中玄武岩2混凝土的弹性模量最大，其次是大理石混凝土，第三是石灰石混凝土，玄武岩1混凝土弹性模量最小；C40混凝土中石灰石混凝土、大理石混凝土、玄武岩1混凝土的弹性模量相差不多，玄武岩2混凝土弹性模量最小；C30混凝土中大理石混凝土弹性模量最大，接下来的是石灰石混凝土、玄武岩1混凝土和玄武岩2 混凝土；C50混凝土中骨料用量越大，弹性模量就会越高，C40混凝土的弹性模量则是与其他因素有较大关系。

关键字：轴心抗压强度；凝土弹性模量；混凝土拌合步骤AbstractAggregate elastic modulus of bone reflects the relationship between the strain and stress of concrete after the concrete is blocked. Aggregate, cement, sand ratio, water/cement ratio, mineral admixtures and curing of concrete block, interfacial transition zone conditions and factors, such as curing time will produced certain effect on the elastic modulus of concrete, but the most important influence on the elastic modulus of concrete in the numerous factors influencing role is aggregate, so this research is mainly focus on impact to different types, different dosage, different grades of aggregates, the influence of elastic modulus of concrete, to determine the types of aggregate, dosage of elastic modulus of concrete. This study used limestone, granite, basalt, basalt 1 2 which mixing different concrete by experiment and some calculated elastic modulus of concrete block, and with four groups of the elastic modulus of concrete certain regularity are obtained by comparison. This research has four to eight kinds of coarse aggregate particle size determination of stone crushing index and the apparent density and the analysis of the screen, and then use a single horizontal mixer mixing concrete, after mixing of concrete slump and the determination of the air content, concrete forming, qualified after curing, after reach the age determination of the axial compressive strength of concrete value and the stress - strain test, according to the formula to calculate the elastic modulus of concrete block, finally by comparing the C50, C40, three kinds of strength grade of concrete elastic modulus measurement of worth conclusion: basalt in the C50 concrete 2 concrete elastic modulus maximum, the second is concrete, granite, the third is the concrete of limestone, basalt 1 concrete elastic modulus minimum; C40 concrete in the concrete, granite, limestone, basalt 1 concrete elastic modulus of concrete, basalt 2 concrete elastic modulus minimum; Granite in the C30 concrete concrete elastic modulus maximum, the next is concrete and basalt, basalt, limestone concrete 1 2 concrete; In C50 concrete aggregate dosage, the greater the elastic modulus is higher, C40, C30 concrete elastic modulus have great relationship on other factors.Keywords: axial compressive strength ；the concrete elastic modulus；concrete mixing process目录第1章绪论 (1)1.1混凝土弹性模量 (1)1.1.1普通材料弹性模量定义 (1)1.1.2混凝土弹性模量定义 (1)1.13弹性模量的重要意义 (2)1.2国内外研究成果 (2)1.2.1 Glucklich 的研究以及总结 (2)1.2.2陈光华和许将的研究以及总结 (2)1.3背景资料 (5)1.3.1课题背景 (5)1.3.2弹性模量的测定现状 (6)1.3.3课题研究意义及目的 (6)1.4研究方案 (7)第2章实验部分 (8)2.1 原材料 (8)2.1.1P.O.42.5水泥技术指标 (8)2.1.2粉煤灰技术指标 (8)2.1.3四种粗骨料技术指标 (8)2.2实验设备 (9)2.3实验方案 (10)2.3.1方案 (10)2.3.2配合比 (10)2.3.3 测定混凝土坍落度和含气量 (11)2.3.4实验过程 (11)第三章结果与讨论 (13)3.1不同骨料对弹性模量的影响 (13)3.2 讨论 (18)第四章实验结论与展望 (19)4.1实验结论 (19)4.2 展望 (19)致谢 (20)参考文献 (21)附录 (22)第1章绪论1.1混凝土弹性模量1.1.1普通材料弹性模量定义普通材料弹性模量是指材料在弹性范围内的应力和应变的比值。