清华大学建筑材料实验实验报告(4)

28d的数据说明：28d所取的10cm×10cm×10cm试件中，抗压强度分别达到了119.6，119.6和119.0，郭老师分析说如果数据无误的话可能是我们设计之初，用硅粉的量大了，导致混凝土的强度在后期激增，不过后来几组同学的实验数据也偏高，所以分析可能有一部分的额机器误差影响。

虽然28天的强度受到一定的机器因素影响，都显得偏高，但是其他实验指数均正常。结论：所配制的C80混凝土的抗压强度达到了预期的要求。

（六） 抗折强度发展及分析

1混凝土劈裂抗拉强度实验.

1试件尺寸:100×100×100(mm) 2龄期:14天 3加载方式:见下图

混凝土劈裂抗拉强度采用直径为150mm的钢制弧型垫条,其长度不短于试件边长.进

行劈裂抗拉试验时在垫条与混凝土之间垫一厚3-4mm,宽度为10-20mm的三合板垫层.

4 加荷速度:0.2-0.8Mpa/S(强度等级低的取0.2-0.5,高的取0.5-0.8Mpa/S)

1. 混凝土劈裂抗拉强度应按下式计算：

2. 式中，

为混凝土劈裂抗拉强度(Mpa)；F为破坏荷载(N)；A

为试件劈裂面面积(mm2)。劈裂抗拉强度计算精确到0.01。

3. 取立方体试件的劈裂抗拉强度为标准值。用非标准试件测得的强度值均应乘以尺寸换算系数，对100×100的试件取值为0.85。数据处理与混凝土抗压强度相同.

劈裂抗拉强度测定结果

其中

可得

（A=100x100mm2）

=7.68（MPa）

=7.30（MPa）

标准化：0.95

结论：混凝土的抗拉强度只有抗压强度的1/10～1/20，且随着混凝土强度等级的提高比值降低。

下表是不同等级的混凝土的轴心抗压强度fck和轴心抗拉强度ftk的标准值

表5

混凝土的轴心抗压强度fck和轴心抗拉强度ftk的标准值

由于劈裂抗拉强度与轴心抗拉强度有一定的换算系数，故可通过换算获得C80混凝土的标准劈裂抗拉强度，并与实验结果对照评定。但未查得换算系数，故没能采用这种办法对照评定。

于是只能通过查阅其他较为标准的实验结果进行对照。

下表是某混凝土搅拌站得出的标准C80试件劈裂抗拉强度的实验结果。

C80劈裂抗拉强度实验结果

在混凝土7天龄期抗压强度实验中，我们试件的强度平均值为75.5MPa，

故由此估算出我们试件的拉压比大致为6.09/79.9=0.0780（且可能还小一

些，因为混凝土试件的抗压强度有所发展，应该高于75.5MPa），与表中

0.0746的拉压比十分接近，所以可以判定我们组混凝土的劈裂抗拉强度基本符合要求。

2混凝土与钢筋握裹强度

1试件尺寸:100×100×200mm

2龄期:14d试件六个为一组(实际为两个) 3加荷速度400N/S

4加载时到下面任何一种状况时停止加载

(1)钢筋达到屈服 (2)混凝土发生破裂 (3)钢筋滑动超过0.1mm

5试验时采用φ16mm的光圆钢筋,拔至最大荷载时停止实验.

握裹强度测定结果

p1 p2

（A=200x16πmm2） 2A

结论：7天以后混凝土的握裹强度已大于6MPa，符合强度要求。

（七） 混凝土的氯离子扩散系数

1. 混凝土渗透性评价标准

本实验采用氯离子扩散系数测试仪进行测定

经验数据表

结论：由实验数据得氯离子扩散系数为2.52621*10^-9，在预想的范围内，符

合经验。

通过比较发现，C80 混凝土的抗渗透能力强于C60和C30混凝土。这是因为，粉煤灰和硅灰内玻璃球体大于80%，起到滚珠作用，使混凝土工作性能得到改善。掺量越大，和易性越好。粉煤灰的掺入量是混凝土抗渗性能重要影响因素，并且随着粉煤灰和硅灰的百分比的增大，混凝土的抗渗性能逐渐增高。

（八） 成本估算

1. 混凝土配合比用材料成本

2. C80混凝土的成本

（536×450+60×2000+743×80+986×80+155×1.5+8.94×8000）/1000=571.2725元

分析：由于C80混凝土中参入了较多的硅灰，并使用了价格不菲的高效减

水剂，因而其造价远高于C60和C30混凝土。因而C80混凝土的使用会受到经济因素的约束。若想降低C80混凝土的造价，则需大力发展化工行业，寻找廉价的矿物掺合料和廉价的减水剂。我想，在未来的短期内，那个国家能够寻找廉价的矿物掺合料和减水剂，则能产生巨大的经济效益。

六、 实验感想

建筑材料是土木系学生学习的专业平台基础课，从它的实验课中，我收获了很多。配合比是这半个学期最大的实验，经历的时间又最长。从中我了解到做科研的辛苦与枯燥，同时这也要求我们有良好的心理素质和研究的治学态度。

如果想在专业课中有所收获的话，必须付出很多，所谓“一份耕耘，一份收获”。专业课与基础课不同，因为基础课在高中有底子，而专业课对于每一个人都是一样平等的，无论以前底子怎么样，都可以把专业课学好。如果真的想在清华、在土木系过上有收获的大学本科四年的话，对待每一门专业课都需要全力以赴。从建筑材料中，我学到的不仅是知识，更是让我对专业课有了概念，让我有了以后该如何学习专业课的准备。

还记得配合比课前那天夜里，我们熬夜计算混凝土配合比时的疲惫；还记得在面对着那一盆新拌混凝土的时候，我们争先恐后地抢着铁锹，渴望在上边戳两下的兴奋；还记得做完氯离子扩散后，我们将试件瓜分掉时，那种仿佛拿到了战利品的激动。

建筑材料实验课激发并增强了我对土木工程的兴趣，增强了我对土木专业的信心，我相信自己能够学好土木工程的课程的。

感谢半个学期以来一直耐心指导我们郭自利老师和助教老师！

七、 参考资料

【1】李路华，王海龙，赵庆宽，王圣文《硅粉对混凝土的高性能影响》《山西水利科技》2009年8月 第3期

【2】王吉星，郭晓燕《浅淡粉煤灰对普通混凝土渗透性的影响》《工业技术》2009年1月 【3】郭佩玲、陈翠红、王元《C80高强混凝土的研究与应用》（辽宁省建设科学研究院） 【4】郭发明《C80高强高性能混凝土的研制及应用》 《科技情报开发与经济》2006年第16卷第11期

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