淺談加載速度對(duì)建筑材料力學(xué)性能檢測(cè)的影響

宋建偉 鮑亞楠 周俊鈞

（中國(guó)建筑材料檢驗(yàn)認(rèn)證中心有限公司，北京 100024）

1 引言

建筑材料及制品的強(qiáng)度是由其材質(zhì)及組成結(jié)構(gòu)所確定,強(qiáng)度的確定一般通過(guò)試驗(yàn)得到，強(qiáng)度的測(cè)試與加載速度、溫濕度、試件規(guī)格等有關(guān)。當(dāng)加載速度較快時(shí)，荷載的增長(zhǎng)大于材料變形速度，測(cè)出的數(shù)值就會(huì)偏高。為此，在材料的強(qiáng)度測(cè)試中，一般都規(guī)定其加載速度的范圍。

而在實(shí)際的檢測(cè)工作中，往往會(huì)忽視加載速度的變化對(duì)結(jié)果帶來(lái)的變化，不按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的加載速度進(jìn)行檢測(cè)，導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果失去可比性、真實(shí)性，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)苯佑绊憴z測(cè)結(jié)論。為了進(jìn)一步了解加載速度對(duì)檢測(cè)結(jié)果影響的大小和規(guī)律，本文對(duì)兩種常用建筑材料進(jìn)行拉伸和彎曲試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步表明了加載速度對(duì)檢測(cè)結(jié)果有著重要的影響。

2 加載速度對(duì)抗拉強(qiáng)度的影響

在同一塊75mm厚的金屬面硬質(zhì)聚氨酯夾芯板上，按照GB/T 23932-2009《建筑用金屬面絕熱夾芯板》的規(guī)定切取3塊試件，試件尺寸為200mm×200mm，并制成粘結(jié)強(qiáng)度試件，分別以不同速度進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 不同拉伸速度下的材料粘結(jié)強(qiáng)度

從表中可以看出，隨著拉伸速度的增加，材料的粘結(jié)強(qiáng)度降低。是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的拉伸速度，當(dāng)拉伸速度由標(biāo)準(zhǔn)GB/T 23932-2009規(guī)定的1.0±0.5mm/min增加到5mm/min時(shí)，得到的粘結(jié)強(qiáng)度值降低了18%左右；而當(dāng)加載速度增加到25mm/min時(shí)，粘結(jié)強(qiáng)度的降幅超過(guò)了60%。

3 加載速度對(duì)彎曲強(qiáng)度的影響

在同一塊15mm厚的礦物棉裝飾吸聲板上，按照J(rèn)C/T 670-2005《礦物棉裝飾吸聲板》的要求沿樣品的縱橫向各切取3塊試件，試件尺寸為150mm×200mm，并按照標(biāo)準(zhǔn)條件養(yǎng)護(hù)后，分別以3個(gè)不同速度進(jìn)行彎曲試驗(yàn)（見(jiàn)表2），試驗(yàn)跨距為150mm，得到的試件的彎曲破壞載荷如圖1所示。

表2 不同加載速度下的材料的彎曲破壞荷載

表3 常用建筑材料力學(xué)性能試驗(yàn)加荷速度一覽表

圖1 不同彎曲速度下的材料的彎曲破壞載荷

從圖1可以看出，隨著加載速度的增大，材料的縱向和橫向彎曲破壞載荷均隨之降低，但是加載速度的變化對(duì)縱向破壞載荷的影響要大于對(duì)橫向破壞載荷。

4 結(jié)論

從以上試驗(yàn)研究可以看出，加載速度對(duì)檢測(cè)結(jié)果有著重要的影響。所以在建筑材料的力學(xué)性能試驗(yàn)中，應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的要求進(jìn)行加載。表3為部分常用建筑材料檢測(cè)的加載速度要求。

由于環(huán)境條件和試件數(shù)量的限制，加上測(cè)試速度范圍較窄，所以試驗(yàn)結(jié)果很難全面準(zhǔn)確地反映加載速度與力學(xué)特性的關(guān)系，要想進(jìn)一步研究材料的力學(xué)特性與加載速度之間的變化規(guī)律，還需進(jìn)行大量的試驗(yàn)。

[1] 國(guó)家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心, 上海市建設(shè)工程檢測(cè)行業(yè)協(xié)會(huì). 建筑工程檢測(cè)技術(shù)與管理[M]. 北京： 化學(xué)工業(yè)出版社, 2006.

[2] 郭偉.淺談建筑材料的檢測(cè)與試驗(yàn)[J].江西建材.2007(4)：123-124.