材料力學(xué)性能的試驗方法對強度指標的影響

　　材料的力學(xué)性能指標是由鋼材、鋼筋和混凝土等各種材料分別制成的標準試樣或試塊進(jìn)行試驗結果的平均值。由于材質(zhì)的不均勻性等原因，測定的結果必然會(huì )有較大的波動(dòng)，尤其當試驗方法不妥時(shí)，波動(dòng)值將會(huì )更大。

　　長(cháng)期以來(lái)人們通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗發(fā)現試驗方法對材料強度指標有著(zhù)一定的影響，特別是試件的形狀、尺寸和試驗加載速度對試驗結果的影響尤為顯著(zhù)，對于同一種材料，僅僅由于試驗方法與試驗條件的不同，就會(huì )得出不同的強度指標。下面我們就混凝土材料來(lái)作進(jìn)一步的說(shuō)明。

　　1.試件尺寸與形狀的影響

　　在國際上各國混凝土材料強度測定用的試件有立方體和圓柱體兩種。按照我國《普通混凝土力學(xué)性能試驗方法》規定，采用150mm×l50mm×l50mm的立方體試件測定的抗壓強度為標準值，采用h/a=2：1的150mm×l50mm× 300mm的棱柱體試件（h為試件的高度，a為試件的邊長(cháng)），為測定混凝土軸心抗壓強度和彈性模量的標準試件。國外采用圓柱體試件時(shí)，試件尺寸為hl/d=2：1的· 100mm×200mm或· 50mm×300mm的圓柱體（h為圓柱體高度，d為圓柱體直徑）。

　　隨著(zhù)材料試件尺寸的縮小，在試驗中出現了混凝土強度有系統地稍有提高的現象。截面較小而高度較低的試件得出的抗壓強度偏高，這可以歸結為試驗方法和材料自身的原因等兩個(gè)方面的因素，試驗方法問(wèn)題可解釋為試驗機壓板對試件承壓面的摩擦力所起的箍緊作用，由于受壓面積與周長(cháng)的比值不同而影響程度不一。對小試件的作用比對大試件要大。材料自身的原因是由于內部存在缺陷（裂縫）的分布，表面和內部硬化程度的差異在大小不同的試件中起不同影響，隨試件尺寸的增大而增加。

　　采用立方體或棱柱體的優(yōu)點(diǎn)是制作方便，試件受壓面是試件的模板面，平整度易于保證。但澆搗時(shí)試件的棱角處都由砂漿來(lái)填充，因而混凝土拌合物的顆粒分布不及圓柱體試件均勻，由于圓形截面邊界條件均一性好，所以圓柱體截面應力分布均勻。此外圓柱體試件外形與鉆芯法從結構上鉆取的試樣一致。但由于圓柱體試件是立式成型，試件的端面即是試驗加載的受壓面，比較粗糙，因此造成試件抗壓強度的離散性較大。