GB／T9966．3——2001中体积密度试验方法需探讨的两个问题

通过对“白海棠”（大理石类）天然饰面材料加工成20mm、30mm、40mm、50mm的立方体和形状不规整的试样,进行各种尺寸大小及不同形状的试验,测定其体积密度。从试验结果分析．得出体积密度的测定与被测试样的尺寸及形状无关的结论,这对实际应用中加工取样困难的检测有很大的意义。在测定水饱和试样在水中的质量时,为了保证测量的准确性,网篮用轻质、高强、不变形、不吸水的细金属丝材料制作。     

基于饱水法测定混凝土孔隙率尺寸形状效应的试验研究

准确测定混凝土孔隙率是混凝土材料研究中非常具有挑战性的课题。为了准确测定混凝土孔隙率，应用饱水法针对不同规格尺寸的混凝土试块开展孔隙率测定试验。首先通过配合比设计制作6组不同的颗粒级配试块，为了研究其尺寸形状效应，制作了100 mm×100 mm×100 mm的立方体、150 mm×150 mm×150 mm的立方体、φ50 mm×100 mm的圆柱体、φ100 mm×200 mm的圆柱体4种不同规格尺寸的试块进行试验。在此基础上，应用饱水法对4种尺寸形状的试块进行试验研究，得出尺寸形状效应对混凝土孔隙率测定影响的规律。最后，综合考虑力学试验、制作工艺等因素建议选用φ50 mm×100 mm圆柱体作为饱水法测定混凝土孔隙率的推荐尺寸。     

海岸带强风化花岗岩强度及应力应变特性的尺寸效应研究

近年来,随着我国海洋经济的快速发展,越来越多的工程建设涉及到海洋地质。在海洋工程建设的前期勘察中,首要任务是精确测定各土层的强度参数。为探讨不同试样尺寸对海洋土体的强度及应力应变特性的影响,针对福建平潭综合试验区某海岸的强风化花岗岩,开展了试样直径分别为39.1mm、61.8mm和101mm的常规三轴固结不排水剪切试验,研究了强风化花岗岩应力—应变以及强度特性的尺寸效应。研究表明:对于三轴固结不排水剪切试验,强风化花岗岩剪应力峰值强度随试样直径增大而减小;其抗剪强度指标也随着试样直径的增大而减小;试样尺寸效应客观存在于三轴试验,实际工程的土工试验应注意选择合适的试样尺寸。     

PVC轨道交通材料烟气毒性试验研究

介绍烟气毒性测试的方法及原理。根据欧洲轨道交通材料标准BS EN 45545-2:2013,使用FTIR傅里叶红外分析仪和NBS烟密度箱,分别对1、2、3mm厚度的PVC材料进行烟毒性试验研究。试样尺寸为边长75mm±1mm的正方形,用铝箔包裹。NBS烟密度箱热辐射强度为50kW/m2,FTIR分析单元的加热温度为180℃。分析不同样品生成的烟气的组分及浓度,分析此PVC材料发生火灾时毒性气体的释放规律。通过试验发现该PVC材料的烟气毒性指数与其厚度近似成线性关系。     

钢纤维超高性能混凝土单轴受压试验研究

通过单轴受压试验,研究试件的钢纤维体积率、形状效应以及尺寸效应对钢纤维超高性能混凝土抗压性能、破坏形态和弹性模量的影响。同时,由应变片测得了钢纤维超高性能混凝土的弹性模量等材料力学性能参数。试验结果表明:试件的钢纤维体积率、形状效应以及尺寸效应对钢纤维超高性能混凝土的抗压性能均有重要影响。其中抗压强度试验结果表明:钢纤维体积率2.0%的试件的抗压强度约为钢纤维体积率1.5%的1.5倍;高径比1的试件的抗压强度约为高径比4的1.5倍;钢纤维超高性能混凝土抗压强度尺寸效应换算系数较对照组小,表明钢纤维超高性能混凝土试件的形状效应和尺寸效应现象更为显著;弹性模量为不敏感的材料参数。     

基于直剪试验的试样尺寸效应研究

土体作为一种特殊的散体材料,其各向异性及不均匀性尤为明显,且直接剪切试验中剪切破坏面的特定性等因素都导致了其不同于其他材料的破坏规律。分别采用直径61.8 mm和150 mm两种尺寸试样,进行了四种不同种类土的直接剪切试验,分析了土试样抗剪强度尺寸效应特性,研究表明：试样尺寸的变化不影响试样的应力应变变形特性;但试样尺寸的增大,抗剪强度峰值出现的位置更晚,抵抗变形的能力加强;随着试样尺寸增加,有效剪切面积比例增大,导致理论抗剪强度增大;对于黏性土,主要表现为黏聚力的增大,内摩擦角变化不大,而对于砂类土,主要表现为内摩擦角的增大。     

钢纤维对高强混凝土弯曲性能影响的试验研究

选用工程中常用的铣削型、切断弓型、剪切波纹型钢纤维,以不超过2.0%的体积分数掺入高强混凝土中,通过2种尺寸小梁试件的弯曲强度和韧性试验,研究了钢纤维类型及掺量对高强混凝土弯曲强度及变形性能的影响.结果表明:当3种类型钢纤维分别以2.0%的体积分数掺入高强混凝土中时,可使高强混凝土抗裂能力分别提高72%,41%和42%,弯曲极限强度分别提高90%,84%和57%.钢纤维对高强混凝土试件的尺寸效应系数影响显著,试验时应考虑试件尺寸对试验结果的影响.钢纤维高强混凝土弯曲韧度指数及承载力变化系数均随钢纤维体积分数的增大而增大,并大于理想弹塑性材料的相应值.不同类型钢纤维对高强混凝土弯曲强度及弯曲韧性的改善效果不同,可通过改进钢纤维的加工工艺、表面形状等来提高钢纤维对高强混凝土的增强增韧效果.     

高放废物地质处置库中缓冲回填材料的收缩特征

缓冲回填材料的收缩特征对高放废物处置库的安全性和稳定性有重要影响。以COx泥岩缓冲回填材料为研究对象,采用不同的试验方法分别研究了饱和的压实试样和糊状试样在干燥过程中的体积收缩变形特征。试验结果表明：压实试样的体积收缩变形特征受初始干密度的影响比较明显,缩限、收缩系数和收缩应变均随初始干密度的增加而减小;压实试样的体积收缩存在明显的各向异性,在低压实度条件下,径向收缩大于轴向收缩,收缩几何因子大于3,在高密度条件下,轴向收缩大于径向收缩,收缩几何因子小于3;糊状试样的体积收缩过程可分为正常收缩、残余收缩和零收缩3个阶段,且绝大部分体积收缩变形发生在试样变为非饱和之前;相对于其他收缩模型,G&C模型对COx糊状试样收缩曲线的拟合精度最高。     

煤样的尺寸、形状及锚固效应

为研究煤样的尺寸、形状及锚固效应,加工了不同高度的圆形、正方形和长方形截面试样,对完整试样单轴抗压强度与高径比关系、锚固试样的强度和变形参数变化进行了试验研究,并通过数值模拟研究了钻孔存在、载荷分布及载荷大小对煤样强度的影响。结果表明,三种截面试样强度均随高径比增大而降低,与高径比呈负指数关系。无托盘非预应力锚杆若不能对试样破裂位置形成闭锁路径,则不能明显提高试样的承载能力。钻孔的存在可明显降低试样的峰值强度及弹性模量,托盘载荷可明显提高试样的残余强度,钢带载荷可明显提高试样的强度和变形参数。相同等效面力作用下,两侧面施加全侧面载荷试样及局部施加托盘载荷试样强度随等效面力增加而增大的程度有限,甚至在等效载荷较高时有所降低。研究结果对进一步理解试样的尺寸、形状及锚固效应有一定帮助。     

土体干燥过程中的体积收缩变形特征

通过开展室内试验,分别研究了初始饱和的糊状试样和不同压实状态的压实试样的体积收缩变形特征。对于糊状试样,采用液体体积置换法测量了试样干燥过程中的体积变化,获得了完整的收缩曲线,试验结果表明：糊状试样的收缩过程可分正常收缩、残余收缩和零收缩 3 个阶段;绝大部分收缩变形发生在进气点之前即土体处于饱和状态。对于压实试样,初始干密度和含水率对收缩特征有重要影响：初始干密度增加对体积收缩变形起抑制作用,而初始含水率的增加对体积收缩变形起促进作用。此外,压实试样的体积收缩存在明显的各向异性,且对初始含水率的敏感程度高于初始干密度。最后,根据试验结果,提出了压实试样收缩应变与初始干密度和含水率之间的函数关系式。     

平行双裂缝圆盘试样裂纹扩展过程的尺寸效应试验研究

针对含多条裂缝不同尺寸的岩石受载时内部裂纹扩展及贯通存在尺寸效应的问题，制作了直径分别为50,100,150和200 mm的平行双裂缝砂岩圆盘试样，其厚度、裂缝长度和裂缝间距随直径等比变化。在GCTS RTX–3000试验机上对圆盘试样进行静态加载试验，采用声发射(acoustic emission,AE)和数字图像相关(digital image correlation,DIC)技术对试样的裂纹扩展过程进行监测。结果表明：随试样尺寸的增加，破坏载荷呈线性增长趋势，预制裂缝对试样承载能力的削弱作用增强，试样破坏单位体积消耗的能量逐渐减小；多裂纹扩展存在相互竞争机制，裂纹的起裂顺序决定着扩展方向，直径50,100和200 mm的试样裂纹扩展具有同方向性，直径150 mm的试样裂纹相向扩展；通过AE准确反映了试样内部的损伤演化过程，运用DIC技术将裂纹扩展过程数值化，能够精确分析裂纹的张开位移和扩展速度；不同尺寸试样裂纹扩展速度的变化规律相似，即裂纹以一个较低的初速度开始扩展，并在很短的距离内达到峰值速度，之后扩展速度急剧下降，末段裂纹扩展速度缓慢减小并趋于稳定。     

海岸带花岗岩残积土三轴试验尺寸效应研究

随着海洋工程建设深入开展,掌握海洋地质条件下土体的工程特性越发显得重要。本文针对福建平潭地区海岸带的花岗岩残积土,开展了试样直径分别为39.1mm、61.8mm和101mm的常规三轴固结不排水剪切试验,初步探讨了不同试样尺寸对花岗岩残积土的应力-应变特性以及强度的影响。研究结果表明,试样尺寸小的花岗岩残积土三轴试样,其应力应变曲线峰值强度大于尺寸较大的试样;同时,花岗岩残积土的抗剪强度指标也随着试样尺寸的减小而增大。因此,实际工程应用中应注意试样的尺寸效应。     

钢纤维砼轴心受拉应力—应变全曲线的研究

1 试件制作及试验方法 1.1.试件制作各种砼基体组成见表1—1,试件尺寸和形状见图1—1。 钢纤维含量以其占混合料总体积的百分率V_f表示     

玻璃纤维增强氯氧镁水泥力学性能研究

选用加载速率为0.2-6mm/min、拉伸试样宽度为10-40mm、压缩试样承压面边长为20-60mm、弯曲试样宽度为20-50mm时,玻璃纤维增强氯氧镁水泥(GRMC)材料的拉伸、压缩、弯曲性能变化较小,该加载速率和试样尺寸均可作为试验条件的选用范围,不同的使用条件和荷载作用对制品有不同的力学性能要求。研究了配合比因素对GRMC的主要力学性能的影响,为材料设计提供依据。     

泥炭土固结试样尺寸效应及应变计算方法研究

为了研究泥炭土固结试验中的尺寸效应,针对云南不同有机质含量的泥炭土,使用高度为20 mm、25 mm、30 mm、35 mm、40 mm的土样进行了5组共25个一维固结试验。结果表明：泥炭土具有显著的尺寸效应;当荷载较低时,变形量随着试样高度的增大先增大,后逐渐减小或保持稳定,应变随着试样高度的增大先增大后减小,变形量和应变均在试样高度为30 mm时取得最大值;当荷载增大后,泥炭土变形量与试样高度呈线性关系,而应变则保持稳定;建议泥炭土的单向固结试验使用30 mm高度试样。同时,采用回归分析的方法,研究了不同种类泥炭土固结应变与荷载、烧失量、密度、含水率之间的关系,提出了泥炭土的固结应变计算公式,为泥炭土地基的沉降计算提供参考。     

冻土导热系数测定方法探讨

冻土导热系数反映了土体传导热量的能力,其测定结果与试验土样的性质,试验方法的选择及试验环境等都有一定的关系。本文通过室内实验及数值模拟发现国家规范所采用的标准试样尺寸存在不合理性,并通过实验得出250mm×250mm×60mm较为合理,本实验也可为以后寻求更为合理的试件尺寸提供参考依据。     

三种装饰装修材料烟密度的试验研究

选取装饰装修材料—PVC壁纸、丙纶地毯和EPS保温板,采用SCY-1型建筑材料烟密度测定仪测量其燃烧过程中烟密度的变化。材料的加工尺寸为(25.4±0.3)mm×(25.4±0.3)mm×(6.2±0.3)mm。采用8层PVC壁纸叠加,使其厚度满足尺寸要求。在材料中加入不同量的水浸泡,进行对比试验,研究水对材料烟密度的影响。结果表明,加水后,3种材料开始产烟的时间均比干材料开始产烟的时间延迟。PVC壁纸和EPS保温板总产烟量、烟密度等级(SDR)随加水量的增多而减小。丙纶地毯总产烟量、烟密度等级(SDR)随加水量的增多先增大后又减小。3种材料中,PVC壁纸的最大烟密度、总产烟量和烟密度等级最大。     

石灰岩孔道试样压缩条件下变形与强度特征的试验研究

为了分析非均匀应力分布对石灰岩孔道试样变形、强度及破坏特征的影响,利用孔径为6~25 mm的石灰岩孔道试样,在RMT–150B岩石力学试验系统进行单轴和内孔压为0的常规三轴压缩试验。结果表明:(1)单轴压缩时,孔道试样的峰值强度、弹性模量与孔径没有明显关系,破坏特征以张剪性破坏为主,孔道没有出现坍塌迹象。(2)三轴压缩时,孔径对试样在屈服阶段以前变形特性的影响不明显,对峰值后的变形特征影响显著,孔道试样的弹性模量与孔道尺寸、围压的关系不大。(3)利用修正的Coulomb预测材料强度高出单轴压缩峰值强度11%左右,与完整试样试验回归结果大致相等,其值与孔径和围压没有直接关系;而以修正的双剪切强度准则预测材料强度受试样孔径、围压的影响较为复杂,孔径小于11 mm预测材料强度与孔径、围压的关系不明显,而孔径大于16 mm时预测材料强度随孔径、围压增加而降低。(4)三轴压缩时孔道试样的破坏特征受孔径、围压的双重影响,孔径较大时更有利于屈服破坏承载能力降低。     

基于X-CT的泡沫混凝土孔隙结构与导热性能

为了研究不同密度泡沫混凝土的孔隙结构特征及其导热性能差异，使用X射线计算机断层成像技术（X?CT）对4种密度的泡沫混凝土试样进行扫描，实现了泡沫混凝土孔隙结构的三维重建.基于试样的孔隙特征及分布，利用Matlab软件随机生成代码建立了4种密度的泡沫混凝土模型，并在Comsol有限元软件中对其稳态传热进行了仿真模拟.结果表明：泡沫混凝土内部的孔径分布近似服从对数正态分布，随着密度的增大，试样的孔隙率和孔径随之减小，孔隙形状逐渐趋于球状；泡沫混凝土内部传热主要在水泥基体中进行，少部分热流会穿过小尺寸孔隙，而大尺寸孔隙增大了热流的传导路径，对泡沫混凝土的导热性能影响较大.     

花岗岩残积土抗剪强度的尺寸效应研究

针对花岗岩残积土原状样、重塑样和剔除粒径大于5mm颗粒的重塑样,分别进行小型、中型和大型3种不同直径试样的三轴固结不排水剪切试验,研究了不同试样尺寸下花岗岩残积土的应力-应变特性,探讨了颗粒大小和试样尺寸对花岗岩残积土应力-应变特性及抗剪强度的影响。研究表明:不同尺寸大小的试样所测定的应力-应变关系相似,但量值大小有差异;存在超粒径颗粒会造成土样的有效粘聚力偏高,有效内摩擦角偏低;当不存在超粒径颗粒时,随着试样尺寸的增加,土样的有效粘聚力增大、有效内摩擦角减小,且其变化趋势具有线性规律,总粘聚力减小、总内摩擦角增大;总体来说,粘聚力变化较大,内摩擦角变化较小。