鋼纖維混凝土梁實驗報告
一、 實驗目的
1. 在學習鋼筋混凝土受彎構件正截面受彎效能、斜截面受剪效能以及鋼筋的布置的基礎上，通過鋼筋混凝土簡支梁的設計、製作和受彎全過程的試驗，對受彎承載力、剛度和裂縫進行測定，並對破壞形態進行觀測，進一步加強對鋼筋混凝土梁受彎效能、正截面承載力計算理論、裂縫及變形效能的理解。
2. 學習適筋梁、超筋梁和少筋梁的配筋，計算破壞荷載，觀測破壞形態和撓度，裂縫開展和分布情況。
3. 學習鋼筋混凝土截面抗剪驗算的方法。
4. 了解並掌握鋼筋混凝土構件的製作過程。
5. 了解常用結構試驗儀器的使用方法。
6. 初步掌握結構試驗測量資料的整理和分析，試驗分析報告的撰寫。
7. 以鋼纖維混凝土的資料查詢、鋼纖維混凝土梁的製作及試驗，培養對結構試驗的興趣，了解結構試驗的前沿，並鍛鍊資料的自主查詢學習能力。
二、 實驗要求
1. 設計鋼纖維混凝土單筋簡支梁，使之在試驗室提供的載入條件下破壞，觀察破壞的全過程。
2. 利用試驗室提供的材料和試驗器具，自己動手製作混凝土構件。
3. 對製作試件的開裂荷載、破壞荷載以及受力效能進行**。
4. 混凝土構件載入試驗，驗證**結果。
三、 實驗設計
一）梁基本引數的選擇
1.試驗梁的幾何尺寸：
a)梁截面尺寸：bh=100mm150mm；
b)梁的跨度： l=1000mm；
c)保護層厚度：c=15mm；
2.鋼筋型號：hrb335：
a)鋼筋直徑： d=6mm；
b)鋼筋的抗拉強度設計值： =300n/；
c)鋼筋的抗壓強度設計值： =300n/；
3.鋼纖維混凝土等級：cf25：
a)鋼纖維混凝土軸心抗壓強度設計值： =11.9n/；
b)基體混凝土軸心抗拉強度標準值： =1.27n/；
4.鋼纖維幾何尺寸：
a)鋼纖維長度： =30mm;
b)鋼纖維直徑（等效直徑）： =0.6mm
二）配合比及材料用量
通過查閱相關鋼纖維混凝土配合比設計的**，試驗用鋼纖維混凝土配合比設計如下所示：
a)設計要求：
i.鋼纖維混凝土強度為cf25；
ii.維勃稠度為20s；
b)材料選擇：
i.水泥強度，以大二建築材料實驗28d實測水泥強度42.5mpa計算；
ii.水灰比為0.566；
iii.砂率為53.0%，粗骨料為最大粒徑為20mm的碎石，細骨料為細砂；
iv.鋼纖維體積率為1.8%；
c)用量：
i.試驗梁尺寸為100mmx150mmx1000mm；
ii.測試試塊為100mm立方體試塊，一共三個；
iii.混凝土用量為0.0180；
iv.考慮到攪拌混凝土過程及澆築過程中混凝土的損失，取擴大係數為1.25；
v.混凝土實際用量：0.0180x1.25=0.0225；
vi.混凝土配合材料用量表：
實際澆築混凝土的時候，由於為了方便攪拌，所以多加入了1.2kg的水，所以實際的材料用量表應當作出調整，如下所示：
三）鋼筋配置及用量
試驗梁鋼筋配置設計如下：
縱向受拉筋為3根直徑6mm的hrb335鋼筋
上部架立筋為2根直徑6mm的hpb235鋼筋
箍筋配置：因梁尺寸較小，不必做抗剪配筋計算，箍筋配置試配為φ6-100的hpb235級鋼筋，經驗算，滿足規範要求。
鋼筋用量表
配筋示意圖
四、 實驗裝置及材料
1. 材料：水泥、細石、砂子、鋼筋、鐵絲、鋼纖維
2. 模具：
實驗室提供長900~1500mm，高150mm，寬100mm的模具，用以製作試件。
另外提供立方體留樣模具3個，邊長100mm。
3. 載入裝置：
兩端簡支、跨中為集中荷載的載入臺（含手動千斤頂），最大可加荷載為100kn
4. 試驗測量系統：
百分表，用於量測鋼筋混凝土梁的撓度。
力感測器，用於量測手動千斤頂作用在梁上的力。
鋼尺及其他工具。
5. 記錄用具：
相機，用於記錄裂縫分布與發展。
座標紙及資料記錄表。
五、 試件製作
1. 筋綁紮
鋼筋籠的製作在寢室內進行。按照書上規定，一般梁箍筋直徑不小於6mm，因此我們為自己的小型梁選用了6mm的箍筋。但是我們的梁尺寸的模數本來就不是很規範，實踐證明，細小的鐵絲也基本可以達到抗剪的要求。
製作和綁紮箍筋這一項我們小組做得比較成功，鋼骨架十分漂亮。
2. 混凝土配製
由於我們使用的是鋼纖維混凝土，所以配製的過程比一般的混凝土要來得困難。在攪拌的時候，鋼纖維會帶來很大的阻力。而且，由於不是常規的混凝土，使得配合比的設計難度增大了不少，通過查閱資料，找到了幾種經驗配製方式，並最終整合成設計書中的配合比。
然而，在實際配製混凝土的過程中，卻發現水過少。當把設計用水量全部倒入後攪拌了很久，還是不見有流動性。隨後在老師的指導下，我們調整了用水量，使混凝土最終具有較好的流動性。
但是水的使用量已經超出設計用量很多，而且由於控制的不是很好，用水過多，使混凝土有些泌水，導致了後來混凝土開裂嚴重。設計值已不具有參考價值，只能通過混凝土試塊的強度實驗重新對混凝土強度進行測定。
3. 梁的澆築
澆築梁的過程相對簡單，但是第一次安裝模板還是有很多可以學習的地方，如何讓混凝土充分密實，如何防止砂漿從兩端泌出等等，都是無法完全通過文字和**能夠學到的。
六、 試驗載入
現場載入時，幾個同學分工。一人負責記錄撓度及荷載，一人負責觀察裂縫，另外兩人分別負責載入和照相。
在同時監控和記錄同時進行的情況下，我們一點點地加大混凝土梁的荷載，並記錄梁的開裂情況。
當荷載加至4.026kn時，梁跨中底部開始出現裂紋，而隨著荷載的不斷增大，裂紋漸漸發展。
在荷載加至14.596kn時，梁由於撓度變形較大、頂部混凝土壓酥而判定為失效。
七、 理論荷載計算
根據實驗資料計算鋼纖維混凝土的實際承載力：
注：計算一下資料結果過程中變異係數、折減係數等均採用書中給出的值。
實驗測得抗壓鋼纖維混凝土試塊破壞壓力資料如下：
破壞壓力的平均值=118.67kn
抗壓強度=11.87mpa=11.87n/，轉換為標準立方體試塊抗壓強度平均值： = =0.9511.87=11.28n/
換算為標準值： =(1-1.645 ) =11.28 (1-1.6450.12)=9.053n/
所以， =0.880.761.09.053=6.055n/
最終換算出倆的抗拉強度標準值： =0.881.0 (0.395) =0.848n/
=（1+）=0.848（1+0.760.9）=1.43n/
==0.8481.3961.301.09=0.861n/
由於在計算實際承載力的時候，需要運用混凝土抗壓強度的標準值，
即在計算過程中認為=9.053n/
所以根據實驗結果再次進行計算：
a)開裂荷載：
b (+)= b
①=（1+）=1.44n/；
②b (+)= b=0.946kn m
b)極限彎矩：
①==28.11mm
②=h-=114.86mm；
③b =+b； =9.053n/；
==0.861n/； =h-=114.86mm；
④x==39.03mm；滿足x=72.6mm；
⑤=b (-x/2)- b (/2 -a)=3.46kn m
八、 實驗結果及分析
● 實驗結果
實驗實測的資料如下所示：（經量測，實際載入的跨度為900mm）
儀器讀數與實際荷載之間的關係滿足：
實際荷載=儀器讀數31.3
跨中彎矩=實際荷載l4=實際荷載0.94
通重載入實驗得到以上的相關資料。其中紅色字型標出的為混凝土梁開裂時對應的情況，得到開裂時的彎矩=0.906knm.
黃色字型標出的為混凝土極限的情況，得到極限彎矩=3.286knm.
綠色字型標出的部分是現場計算中認為的極限情況，認為極限彎矩=3.6knm，通過進一步計算認定現場的計算情況不準確， =3.46knm。
● 實驗分析
由於=3.286knm，而理論值=3.46knm，因此實際與理論的誤差為
從這方面說，實驗是非常成功的。而實測量略小於理論值的原因，可能是以下幾條:
鋼纖維攪拌不均勻，對混凝土的抗拉強度有一定影響。導致混凝土強度不如計算的強度大，從而實測值低於理論值。
混凝土澆築時，由於調整後的水灰比過大，使得混凝土有些泌水，從而導致了混凝土在沒載入之前有些地方就已經開裂，影響了實測強度。
混凝土梁的實際尺寸。由於澆築技術的影響，使得實際的混凝土梁的長度並沒有理論上的1000mm長，而只有950mm左右。因此，實際的極限彎矩就比理論值小。
當然，根據我們混凝土梁「強剪弱彎」的設計準則，這根混凝土梁只產生了正截面受彎破壞，而不會產生斜截面受剪破壞。實驗現象沒有出現貫穿的斜裂縫就很好的驗證了這一點。
九、 實驗結論
本次實驗基本完成了鋼纖維混凝土梁的設計、澆築以及試驗載入過程，並且實驗中鋼纖維混凝土抗拉強度確有提高，達到了實驗的基本目的。雖然試驗並不十分嚴格，但是其還是為現實中的鋼纖維混凝土的應用提供了一定的依據。
鋼纖維混凝土的配合比設計上有些不足，儘管按照推薦方式進行配合比設計，但是由於缺乏經驗，用水量的修正之後卻有些偏大，使得最後的混凝土有泌水現象。從而其抗壓強度比設計值要偏低，影響了鋼纖維強度的發揮。
通過這次的混凝土梁試驗，我們對於書中的知識有了更為深入的了解，對於混凝土結構設計規範中的分項係數也有了新的認識。此外，我們加強了對混凝土構件「強剪弱彎」準則的印象。混凝土結構不是一項十分精準的學科，經驗是十分重要的。
對於配合比中的用水量、鋼纖維的用量等，都要依據經驗進行一定的調整。
混凝土實驗報告
一 實驗目的和內容 實驗目的 通過實驗，認識混凝土結構構件的受力全過程 加深對混凝土結構基本構件受力效能的理解和掌握，了解 掌握混凝土受彎和受壓的試驗方法。實驗要求 參加並完成規定的實驗專案內容，理解和掌握鋼筋混凝土構件的實驗方法，能對實驗結果進行分析和判斷，通過實踐掌握試件設計 實驗實施 實驗結果...
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