影响弹性模量的因素
材料弹性模量及其影响因素
材料在相变过程中往往发生晶体结构或晶格常数的突变， 因而在相变点经常发生E值的突变
显微组织（热处理）
弹性模量是一个对组织不敏感的力学性能指标（如晶粒大 小对E值无影响；第二相大小和分布对E值影响也很小； 淬火后E值虽稍有下降，但回火后又恢复到退火状态的数 值）。但灰口铸铁除外，其E值与组织密切相关。
提高弹性模量的途径
石墨片的细致化 石墨片的均匀化 石墨片尖端钝化 减少C 、 D 、 E 型石墨数量,尽量获得A型
石墨
灰口铸铁的孕育处理基本可实现上述变化
灰铸铁中石墨片的分布形式
灰铸铁中石墨片的分布形式
A型石墨 B型石墨 C型石墨 D型石墨 E型石墨
均匀无方向性分布片状 均匀无方向性分布菊花状 均匀无方向性分布初生针片状(粗大) 无秩序无方向性分布于枝晶间 有秩序有方向性分布于枝晶间
相比较而言, C 、 E 、 D型石墨对弹性模量影响 最大,B型次之,A型影响相对最小
同一周期的元素,E值随原子序数 增加而增大,这与元素价电子增多 及原子半径减小有关
Na → Mg → Al →Si
同一族的元素, E值随原子序数增 加而减小,这与原子半径增大有关
Be → Mg → Ca → Sr → Ba
过渡族金属不符合上述规律,由右 图可知,过渡族金属的弹性模量极 高,过渡族金属的特性在理论上尚 未解决,但可想见,d层电子的特殊 结构应起重要的作用
1.0511 1.0511 2 1.0
0.40 0.651 0.40 0.652
外因
温度
温度是对弹性模量影响较大的一个外部因素。通常，温度 升高，原子间距增大，原子间结合力减弱，E值降低。碳 钢加热时每升高100℃ ，其E值下降3%~5%
C100混凝土弹性模量影响因素的研究分析
C100混凝土弹性模量影响因素的研究分析摘要：本文通过对影响高强混凝土弹性模量的各因素进行对比试验，分析高性能混凝土粗骨料、砂率、水胶比、坍落度等因素对C100高性能混凝土弹性模量的影响。
关键词：弹性模量粗骨料砂率水胶比坍落度在混凝土工程实际应用中，除了以强度、坍落度作为主要控制指标外，还经常规定混凝土的弹性模量，混凝土结构设计规范GB50010-2002第4.1.5条规定C30混凝土受压和受拉时的弹性模量为：3.00X104 MPa。
在计算钢筋混凝土的变形，裂缝扩展及大体积混凝土的温度应力时，都需要知道混凝土的弹性模量。
如目前我国高铁高性能混凝土的28d弹性模量要求达到3.55×104MPa，既35.5GPa。
同时在实际工程中，也出现过混凝土强度满足要求但弹性模量偏低，使混凝土构件变形较大而不能正常使用的问题，甚至会导致混凝土结构失稳而发生工程质量事故。
因此，研究哪些因素会影响混凝土弹性模量是非常必要的。
本次试验主要研究混凝土粗骨料、砂率、水胶比、坍落度等因素对C100高性能混凝土弹性模量的影响。
1 试验采用的原材料1.1 水泥采用大连小野田P.O42.5级水泥，水泥性能见表1-1表1-1 水泥性能生产厂家品种及强度等级抗压强度实测值（MPa）抗折强度实测值（MPa）凝结时间（min）3d 28d 3d 28d 初凝终凝大连小野田P.O42.5 28.3 59.6 6.0 10.1 150 2251.2细集料采用沈阳浑河产河砂，性能见表1-2表1-2细集料性能项目细度模数颗粒级配表观密度堆积密度含泥量（%）泥块含量（%）孔隙率（%）（kg/m3）（kg/m3）结果 2.8 Ⅱ2580 1570 0.4 0.2 391.3粗集料分别采用玄武岩、石灰岩和花岗岩制成的5-25mm的碎石。
性能见表1-3表1-3岩石性能岩石种类玄武岩石灰岩花岗岩表观密度（kg/m3）2750 2640 2560弹性模量（GPa）38.0 36.2 32.81.4外加剂采用沈阳依利达混凝土外加剂厂生产的泵送剂WBF-1。
材料物理性能考试复习资料
1. 影响弹性模量的因素包括:原子结构、温度、相变。
2. 随有温度升高弹性模量不一定会下降。
如低碳钢温度一直升到铁素体转变为奥氏体相变点，弹性模量单调下降，但超过相变点，弹性校模量会突然上升，然后又呈单调下降趋势。
这是在由于在相变点因为相变的发生，膨胀系数急剧减小，使得弹性模量突然降低所致。
3. 不同材料的弹性模量差别很大，主要是因为材料具有不同的结合键和键能。
4. 弹性系数Ks 的大小实质上代表了对原子间弹性位移的抵抗力，即原子结合力。
对于一定的材料它是个常数。
弹性系数Ks 和弹性模量E 之间的关系:它们都代表原子之间的结合力。
因为建立的模型不同，没有定量关系。
（☆）5. 材料的断裂强度：a E th /γσ=材料断裂强度的粗略估计：10/E th =σ6. 杜隆-珀替定律局限性:不能说明低温下，热容随温度的降低而减小，在接近绝对零度时，热容按T 的三次方趋近与零的试验结果。
7. 德拜温度意义:① 原子热振动的特征在两个温度区域存在着本质差别，就是由德拜温度θD 来划分这两个温度区域:在低θD 的温度区间，电阻率与温度的5次方成正比。
在高于θD 的温度区间，电阻率与温度成正比。
② 德拜温度------晶体具有的固定特征值。
③ 德拜理论表明:当把热容视为(T/θD )的两数时，对所有的物质都具有相同的关系曲线。
德拜温度表征了热容对温度的依赖性。
本质上，徳拜温度反应物质内部原子间结合力的物理量。
8. 固体材料热膨胀机理：（1） 固体材料的热膨胀本质，归结为点阵结构中质点间平均距离随温度升高而增大。
（2） 晶体中各种热缺陷的形成造成局部点阵的畸变和膨胀。
随着温度升高，热缺陷浓度呈指数增加，这方面影响较重要。
9. 导热系数与导温系数的含义:材料最终稳定的温度梯度分布取决于热导率，热导率越高，温度梯度越小;而趋向于稳定的速度,则取决于热扩散率,热扩散率越高，趋向于稳定的速度越快。
即:热导率大，稳定后的温度梯度小，热扩散率大，更快的达到“稳定后的温度梯度”（☆）10. 热稳定性是指材料承受温度的急剧变化而不致破坏的能力，故又称为抗热震性。
影响材料弹性模量的因素
影响材料弹性模量的因素1合金元素与钢材弹性模量的关系原子间作用力决定于金属原子本身和晶格类型，故弹性模量也主要取决于金属原子本性与晶格类型。
溶质元素虽可以改变合金的晶格常数，但对于常用金属材料而言，合金元素对其晶格常数的改变不大，因而对弹性模量影响小。
合金钢和碳钢的弹性模量数值相当接近，差值不大于12%。
2热处理对弹性模量的影响热处理对弹性模量的影响不大，如晶粒大小对弹性模量无影响；第二相大小和分布对弹性模量影响也很小；淬火后弹性模量虽有所下降，但回火后又恢复到退火前的状态值。
但是，弹簧钢(60Si2MnA) 在经过热处理（淬火+回火）后，弹性模量变化不大，而不同的温度回火后，切变模量变化较明显。
设计中若对此不予以考虑，可能会造成一定误差。
对于60Si2MnA材料热处理虽然对E的影响很小，但是G却有明显变化，根据剪切模量、弹性模量及泊松比的关系：G=E/(2(1+υ))，可以得出是热处理会影响υ值。
但是，这种关系是否具有普适性还有待探讨。
3应变强化对弹性模量的影响若试件为塑性材料，被加载至塑性阶段后再卸载，则当材料返回平衡状态时，弹性应变消失，而塑性应变不会消失，结果材料出现永久变形，如图a所示。
该过程称为应变强化或者冷作硬化。
这样，虽然比例极限提高了，但是在一定程度上降低了塑性，增加了脆性。
从图a中可以看出，强化前后，曲线线性段的直线趋于平行，斜率相同，弹性模量相同。
实际上，试件从A’点卸载，再加载至同一点会损失部分热量或能量，因而加载和卸载过程的曲线并不重合，如图b虚线所示，会存在一个机械滞回区。
在选择振动结构或机械设备的阻尼器材料时，要重点考虑其机械滞回特性。
材料强化过程示意图4冷塑变形对弹性模量的影响冷塑变形使弹性模量稍有降低，一般降低4%~6%，这与残余应力有关。
当塑性变形量很大时，因产生形变使弹性模量出现各向异性，沿变形方向弹性模量最大。
这种冷塑变形所造成的材料弹性模量变化，将会对精密零件的冷成型精度造成影响。
混凝土的弹性模量与泊松比原理
混凝土的弹性模量与泊松比原理一、引言混凝土是建筑工程中常用的一种材料，其性能直接影响到建筑物的安全、稳定和耐久性。
混凝土的弹性模量和泊松比是混凝土材料力学性能的重要指标，对于混凝土的设计和施工具有重要的指导作用。
本文将详细介绍混凝土的弹性模量和泊松比的原理及其影响因素。
二、混凝土的弹性模量1. 弹性模量的定义弹性模量是指材料在受到外力作用时，能够发生弹性变形的能力。
在弹性变形状态下，材料恢复到原来的形状和尺寸，不会发生永久变形。
弹性模量是衡量材料弹性变形能力的指标，通常用E表示，单位是帕斯卡（Pa）。
2. 混凝土的弹性模量混凝土是一种非均质材料，其弹性模量随着混凝土中各组分的变化而变化。
通常情况下，混凝土的弹性模量在20-40GPa之间。
混凝土的弹性模量与其组成、体积密度、龄期、湿度等因素有关。
3. 影响混凝土弹性模量的因素（1）混凝土的组成：混凝土中水泥石、骨料、砂、水等各组分的含量和性质不同，会影响混凝土的弹性模量。
其中，水泥石的弹性模量较高，骨料的弹性模量较低，因此，当混凝土中骨料含量增加时，其弹性模量会降低。
（2）混凝土的体积密度：混凝土的体积密度主要受到混凝土中水泥石、骨料、砂等组分的体积分数和相对密度的影响。
当混凝土的体积密度增加时，其弹性模量也会随之增加。
（3）混凝土的龄期：混凝土的龄期越长，弹性模量也会随之增加。
这是因为随着混凝土的龄期的增加，其内部水泥石的结晶程度和强度也会逐渐提高，从而提高混凝土的弹性模量。
（4）混凝土的湿度：混凝土的湿度也会影响其弹性模量。
当混凝土的湿度增加时，其弹性模量会随之降低。
这是因为水的存在会使混凝土中的孔隙率增加，从而降低混凝土的弹性模量。
三、混凝土的泊松比1. 泊松比的定义泊松比是指材料在受到外力作用时，沿着一个方向发生压缩变形时，垂直于该方向的另一方向发生拉伸变形的比例。
泊松比通常用ν表示。
2. 混凝土的泊松比混凝土的泊松比通常在0.15-0.25之间。
混凝土的弹性模量(MPa)-混凝土弹性
混凝土的弹性模量(MPa)-混凝土弹性混凝土是一种常见的建筑材料，它具有许多优点，如强度高，抗压能力强，防火，防水等。
但是，它也存在一些缺点，其中之一就是它的弹性较差。
混凝土的弹性模量(MPa)是衡量其弹性的重要指标，本文将详细介绍混凝土弹性及其影响因素。
1. 混凝土弹性简介弹性是指物体在受到外力作用后，能够恢复原状的能力。
如果物体受到的外力越小，恢复的能力越好，则物体的弹性就越强。
混凝土材料虽然具有一定的强度，但其弹性较差，即在受到外力作用后，能够恢复原状的能力较差。
混凝土的弹性模量(MPa) 是指在混凝土受到压力作用时，单位面积的应力和应变之比。
一般情况下，应力和应变之间有一定的线性关系，因此弹性模量也可以定义为比例常数。
混凝土的弹性模量通常用MPa表示。
2. 影响混凝土弹性的因素混凝土材料的弹性模量与以下因素有关：2.1 混凝土材料的配合比混凝土材料的配合比是指混凝土中石子、水泥、砂等原材料的比例。
不同的配合比会影响混凝土的密度和内部结构，从而影响混凝土的弹性模量。
混凝土材料的配合比越合理，混凝土的弹性模量越高。
2.2 混凝土的密度混凝土的密度直接影响其弹性模量。
密度越大，混凝土材料的弹性也就越强。
因此，为了提高混凝土的弹性，可以使用更高密度的混凝土。
2.3 龄期混凝土的龄期也会影响它的弹性模量。
通常情况下，混凝土的弹性模量会随着龄期的增加而提高。
这是因为随着时间的推移，混凝土中的水分会逐渐蒸发，从而使混凝土变得更加坚硬。
2.4 温度和湿度温度和湿度也会影响混凝土材料的弹性模量。
当混凝土遇到高温或高湿度环境时，其弹性模量会下降。
因此，在设计混凝土结构时，需要考虑到材料的使用环境。
3. 如何提高混凝土的弹性为了提高混凝土的弹性，可以从以下几个方面入手：3.1 优化配合比混凝土的弹性模量与其配合比有直接关系。
因此，优化配合比可以提高混凝土的弹性。
调整不同原材料的比例，以达到最佳比例，从而提高混凝土的弹性模量。
混凝土的弹性模量(MPa)
混凝土的弹性模量(MPa)混凝土的弹性模量(MPa)混凝土是一种常见的建筑材料，用于制作建筑结构中的基础、墙壁、地板等。
混凝土的弹性模量是评估其力学性能的重要参数之一。
本文将探讨混凝土的弹性模量及其影响因素。
1. 弹性模量的定义和意义弹性模量是指材料在受到应力作用时变形程度的度量，是衡量材料抵抗变形能力的重要指标。
对于混凝土而言，弹性模量可以反映其在受力后是否会发生明显的变形。
2. 混凝土的组成及其影响因素混凝土主要由水泥、砂、石子和水混合而成。
其弹性模量受以下因素的影响：2.1 水灰比：水灰比是指混凝土中水的质量与水泥的质量之比。
水灰比的增大会使混凝土的弹性模量降低。
2.2 骨料的种类和粒径：不同类型和粒径的骨料会对混凝土的弹性模量产生影响。
较粗的骨料会使混凝土的弹性模量增加。
2.3 混凝土的拌合度：拌合度是指混凝土中固相材料的容量与全量料容（空隙和固相的总和）的百分比。
拌合度的增加会使混凝土的弹性模量增加。
3. 测试混凝土的弹性模量通常，通过压缩试验来测试混凝土的弹性模量。
这种试验将混凝土试样置于压力机中，施加一定的压力，并测量试样的应力和应变。
通过应力-应变曲线，可以确定混凝土的弹性模量。
4. 弹性模量的应用混凝土的弹性模量对于结构设计和计算具有重要意义。
在工程设计中，混凝土的弹性模量被用于计算结构的变形和应力分布。
它对于建筑物的稳定性和安全性至关重要。
5. 弹性模量的影响因素优化为提高混凝土的弹性模量，可以采取以下措施：5.1 控制水灰比：适当降低水灰比可以增加混凝土的弹性模量。
5.2 优选骨料：选择适合的骨料种类和粒径，以提高混凝土的弹性模量。
5.3 控制拌合度：合理控制混凝土的拌合度，以提高混凝土的弹性模量。
6. 结论混凝土的弹性模量是反映其变形能力和力学性能的重要参数。
通过控制水灰比、优选骨料和控制拌合度等措施，可以优化混凝土的弹性模量。
在工程设计中，合理考虑混凝土的弹性模量对于确保建筑物的稳定性和安全性至关重要。
混凝土的弹性模量分析
混凝土的弹性模量分析混凝土的弹性模量是衡量材料在受力作用下的变形能力的指标。
在工程设计和结构分析中，准确计算混凝土的弹性模量对于预测和评估结构的性能至关重要。
本文将探讨混凝土的弹性模量的计算方法及其影响因素。
一、弹性模量的定义和计算方法弹性模量是指材料在受力作用下产生的单位应力下的应变能力。
对于混凝土而言，其弹性模量的计算可以采用静弹学理论中的弹性模量计算公式。
一般而言，混凝土的弹性模量可以通过以下公式来计算：E = f / ε其中，E代表混凝土的弹性模量，f代表混凝土在单位应力下的应变，ε代表混凝土在单位应变下的应力。
在弹性阶段，混凝土的应力和应变呈线性关系，可以通过应力-应变试验来获取混凝土的弹性模量。
二、影响弹性模量的因素混凝土的弹性模量受到许多因素的影响，下面将介绍一些常见的影响因素。
1. 成分：混凝土的成分是影响弹性模量的重要因素之一。
常见的混凝土成分包括水泥、骨料、砂浆和水。
不同比例和种类的成分将会对混凝土的弹性模量产生影响。
2. 龄期：混凝土的龄期指的是其从浇筑到时间经过的时长。
龄期的增加会导致混凝土的强度增加，从而影响其弹性模量。
3. 温度：温度对混凝土的弹性模量也有显著影响。
温度的升高将会导致混凝土的弹性模量减小。
4. 负荷历史：混凝土在不同的荷载历史下，其弹性模量也会发生改变。
一般情况下，混凝土在较高的负荷历史下，其弹性模量会降低。
三、实际应用和注意事项在工程设计和结构分析中，准确计算混凝土的弹性模量对于预测结构的行为和性能非常重要。
以下是在实际应用中需要注意的几点事项：1. 实验测试：为了准确计算混凝土的弹性模量，需要进行应力-应变试验。
这些试验应该在实验室环境下进行，并遵循相应的试验标准和规范。
2. 样品选择：选择合适的样品进行测试也是非常关键的。
样品应该具有代表性，并且需要充分考虑结构中实际应受力的情况。
3. 温度控制：在进行应力-应变试验时，需要进行温度控制，保持恒定的试验温度。
混凝土材料的弹性模量原理
混凝土材料的弹性模量原理一、弹性模量的定义及意义弹性模量是材料抵抗变形的能力，它是描述材料在外力作用下发生弹性变形时，单位应力引起的单位应变的比值。
弹性模量是材料弹性性能的重要参数，它可以反映材料的刚度，即抵抗变形的能力。
二、混凝土材料的弹性模量的影响因素混凝土材料的弹性模量受到以下几个因素的影响：1. 混凝土配合比混凝土配合比直接影响混凝土的强度和稳定性，进而影响混凝土的弹性模量。
当混凝土的配合比合理时，混凝土的密实度比较高，颗粒之间的结合力比较强，能够承受更大的应力而不会发生塑性变形，从而使混凝土的弹性模量比较高。
2. 骨料的种类和大小骨料的种类和大小对混凝土弹性模量的影响较大。
一般来说，骨料的弹性模量越大，混凝土的弹性模量也就越大。
此外，骨料的大小也会影响混凝土的弹性模量。
当骨料的颗粒较大时，混凝土的弹性模量也就越大，因为颗粒较大的骨料在混凝土中的分布比较均匀，可以增加混凝土的密实度。
3. 混凝土的龄期混凝土的龄期是指混凝土从浇筑到固化的时间。
一般来说，混凝土的弹性模量随着龄期的增长而增大。
这是因为混凝土中的水分逐渐蒸发，导致混凝土内部的结构变得更加致密，进而增加混凝土的弹性模量。
4. 环境温度和湿度混凝土材料的弹性模量还受到环境温度和湿度的影响。
一般来说，当环境温度较低时，混凝土的弹性模量也就较低。
此外，当环境湿度较高时，混凝土的弹性模量也会受到一定的影响。
三、混凝土材料的弹性模量的计算公式混凝土材料的弹性模量可以通过以下公式进行计算：E=σ/ε其中，E为混凝土的弹性模量，单位为MPa；σ为混凝土受到的应力，单位为MPa；ε为混凝土的应变，单位为无量纲。
四、混凝土材料的弹性模量的测试方法混凝土材料的弹性模量可以通过以下两种方法进行测试：1. 静载试验法静载试验法是一种比较常用的测试混凝土弹性模量的方法。
该方法是通过施加不同大小的荷载，测得混凝土在不同应力下的应变，然后通过计算得出混凝土的弹性模量。
不同骨料对混凝土弹性模量的影响
石家庄铁道大学毕业论文不同骨料对混凝土弹性模量影响的研究The Research of the effects about different aggregates to the concrete elastic modulus2015届材料科学与工程学院专业无机非金属材料工程学号2011XXXX学生姓名X X指导教师XXXXX完成日期 2015年6月20日毕业设计（论文）成绩单毕业论文任务书毕业论文开题报告摘要弹性模量反映的是混凝土试块受压后的应变与应力之间的关系。
骨料、水泥石、砂率、水胶比、矿物掺合料、界面过渡区以及混凝土试块的养护条件和养护时间等因素都会对混凝土试块的弹性模量产生一定的影响，但是其中骨料对混凝土的弹性模量的影响在众多的影响因素中作用是最大的，因此本研究主要是侧重不同种类、不同用量、不同等级的骨料对混凝土弹性模量的影响，从而达到测定骨料的种类、用量对混凝土弹性模量会出现什么样的影响。
本研究分别用石灰岩、大理石、玄武岩1、玄武岩2拌制不同的混凝土通过实验和一定的计算得出混凝土试块的弹性模量，并通过四组混凝土的弹性模量对比得出一定的规律。
本次研究主要工作拌制混凝土，养护，待到达龄期之后测定混凝土的轴心抗压强度值和应力——应变测试，根据计算公式可以算出混凝土试块的弹性模量，最后通过对比C50、C40三种强度等级的混凝土的弹性模量测定值得出结论： C50混凝土中玄武岩2混凝土的弹性模量最大，其次是大理石混凝土，第三是石灰石混凝土，玄武岩1混凝土弹性模量最小；C40混凝土中石灰石混凝土、大理石混凝土、玄武岩1混凝土的弹性模量相差不多，玄武岩2混凝土弹性模量最小；C30混凝土中大理石混凝土弹性模量最大，接下来的是石灰石混凝土、玄武岩1混凝土和玄武岩2 混凝土；C50混凝土中骨料用量越大，弹性模量就会越高，C40混凝土的弹性模量则是与其他因素有较大关系。
关键字：轴心抗压强度；凝土弹性模量；混凝土拌合步骤AbstractAggregate elastic modulus of bone reflects the relationship between the strain and stress of concrete after the concrete is blocked. Aggregate, cement, sand ratio, water/cement ratio, mineral admixtures and curing of concrete block, interfacial transition zone conditions and factors, such as curing time will produced certain effect on the elastic modulus of concrete, but the most important influence on the elastic modulus of concrete in the numerous factors influencing role is aggregate, so this research is mainly focus on impact to different types, different dosage, different grades of aggregates, the influence of elastic modulus of concrete, to determine the types of aggregate, dosage of elastic modulus of concrete. This study used limestone, granite, basalt, basalt 1 2 which mixing different concrete by experiment and some calculated elastic modulus of concrete block, and with four groups of the elastic modulus of concrete certain regularity are obtained by comparison. This research has four to eight kinds of coarse aggregate particle size determination of stone crushing index and the apparent density and the analysis of the screen, and then use a single horizontal mixer mixing concrete, after mixing of concrete slump and the determination of the air content, concrete forming, qualified after curing, after reach the age determination of the axial compressive strength of concrete value and the stress - strain test, according to the formula to calculate the elastic modulus of concrete block, finally by comparing the C50, C40, three kinds of strength grade of concrete elastic modulus measurement of worth conclusion: basalt in the C50 concrete 2 concrete elastic modulus maximum, the second is concrete, granite, the third is the concrete of limestone, basalt 1 concrete elastic modulus minimum; C40 concrete in the concrete, granite, limestone, basalt 1 concrete elastic modulus of concrete, basalt 2 concrete elastic modulus minimum; Granite in the C30 concrete concrete elastic modulus maximum, the next is concrete and basalt, basalt, limestone concrete 1 2 concrete; In C50 concrete aggregate dosage, the greater the elastic modulus is higher, C40, C30 concrete elastic modulus have great relationship on other factors.Keywords: axial compressive strength ；the concrete elastic modulus；concrete mixing process目录第1章绪论 (1)1.1混凝土弹性模量 (1)1.1.1普通材料弹性模量定义 (1)1.1.2混凝土弹性模量定义 (1)1.13弹性模量的重要意义 (2)1.2国内外研究成果 (2)1.2.1 Glucklich 的研究以及总结 (2)1.2.2陈光华和许将的研究以及总结 (2)1.3背景资料 (5)1.3.1课题背景 (5)1.3.2弹性模量的测定现状 (6)1.3.3课题研究意义及目的 (6)1.4研究方案 (7)第2章实验部分 (8)2.1 原材料 (8)2.1.1P.O.42.5水泥技术指标 (8)2.1.2粉煤灰技术指标 (8)2.1.3四种粗骨料技术指标 (8)2.2实验设备 (9)2.3实验方案 (10)2.3.1方案 (10)2.3.2配合比 (10)2.3.3 测定混凝土坍落度和含气量 (11)2.3.4实验过程 (11)第三章结果与讨论 (13)3.1不同骨料对弹性模量的影响 (13)3.2 讨论 (18)第四章实验结论与展望 (19)4.1实验结论 (19)4.2 展望 (19)致谢 (20)参考文献 (21)附录 (22)第1章绪论1.1混凝土弹性模量1.1.1普通材料弹性模量定义普通材料弹性模量是指材料在弹性范围内的应力和应变的比值。
工程力学中的弹性模量与材料特性
工程力学中的弹性模量与材料特性工程力学是研究物体在受力作用下的运动和变形规律的学科，它在工程领域中具有重要的应用价值。
在工程力学中，弹性模量是一个重要的参数，它与材料的特性密切相关。
本文将重点探讨工程力学中的弹性模量与材料特性之间的关系。
一、弹性模量的定义及意义弹性模量是描述材料抵抗外力作用下发生形变的能力的一个物理量，通常用E表示。
它反映了材料在受到外力后能够恢复原状的能力，是衡量材料弹性特性的重要指标。
弹性模量越大，材料的抗弯刚度越大，反之亦然。
弹性模量对于材料的选取和设计具有重要意义。
二、材料特性对弹性模量的影响材料的特性对于弹性模量具有直接影响。
以下是几个重要的材料特性与弹性模量之间的关系：1. 结晶度：晶体结构的完整性是影响弹性模量的关键因素之一。
完全无缺陷的结晶物质具有较高的弹性模量，而存在缺陷或杂质的材料弹性模量较低。
2. 密度：密度是描述单位体积材料质量的物理量。
一般来说，密度越大，材料的弹性模量越大。
这是因为材料的总质量增加，其对外力的抵抗能力也相应增加。
3. 温度：温度是影响弹性模量的重要因素之一。
随着温度升高，材料的原子振动强度增大，结构发生改变，导致弹性模量降低。
因此，在工程应用中需要考虑温度对材料弹性行为的影响。
4. 晶格结构：材料晶格结构的不同也会导致弹性模量的差异。
比如对于金属材料来说，具有面心立方结构的金属弹性模量较高，而具有体心立方结构的金属弹性模量较低。
三、弹性模量的测量方法为了准确确定材料的弹性模量，科学家们发展了多种测量方法。
以下是几种常用的测量方法：1. 拉伸试验法：通过加载试样并测量应力和应变，从而计算出材料的弹性模量。
2. 压缩试验法：将试样置于压力下，测量应力和应变，进而计算弹性模量。
3. 弯曲试验法：将试样放置于两个支撑点之间，施加力矩，测量挠度和应力，用以计算材料的弹性模量。
4. 超声波法：利用超声波穿透材料后在另一端接收到的波形变化，通过计算，得出材料的弹性模量。
混凝土弹性模量的设计原理
混凝土弹性模量的设计原理一、前言混凝土是建筑工程中常用的一种材料，其力学性能是设计工程的重要参数之一。
其中，弹性模量是混凝土力学性能的重要指标之一。
本文将从混凝土的弹性模量的定义、影响因素、计算公式、实验测定方法等方面进行详细的介绍和分析。
二、弹性模量的定义弹性模量是指材料在受到一定应力时，其形变量与应力量之比的比例系数，通常用E表示。
混凝土的弹性模量是指当施加在混凝土上的轴向应力不超过其极限抗压强度时，混凝土的应变与应力之比。
弹性模量是描述混凝土变形特性的物理量，它是衡量混凝土抗弯强度和抗压强度的重要参数。
混凝土弹性模量的大小与混凝土性质、配合比、龄期、温度等因素有关。
三、影响混凝土弹性模量的因素1.混凝土强度混凝土的强度是影响混凝土弹性模量的主要因素之一。
一般来说，混凝土的强度越高，其弹性模量也会随之增加。
2.水灰比水灰比是混凝土中水和水泥之比。
水灰比越小，混凝土的强度和弹性模量越高。
这是因为水灰比较小，水泥的含量相对较高，混凝土中的孔隙率相对较小，导致混凝土在受到应力时，容易受到弹性的恢复。
3.配合比配合比也是影响混凝土弹性模量的重要因素之一。
配合比的不同会导致混凝土中孔隙率的不同，从而影响混凝土的弹性模量。
4.龄期混凝土的龄期也会影响其弹性模量。
随着龄期的增加，混凝土的弹性模量也会相应地增加。
这是因为随着龄期的增加，混凝土中的水化反应会逐渐完成，孔隙率也会逐渐减小，从而提高混凝土的弹性模量。
5.温度温度对混凝土弹性模量的影响也很大。
当温度升高时，混凝土的弹性模量会相应地降低。
这是因为温度升高会导致混凝土中的水分蒸发，孔隙率增加，从而使混凝土的弹性模量降低。
四、混凝土弹性模量的计算公式混凝土弹性模量的计算公式可以根据混凝土的配合比、龄期、强度等参数来进行计算。
其中，最常用的计算公式是根据强度来计算弹性模量的公式，即E=0.043f_c^{1.5}，其中E为弹性模量，f_c为混凝土的抗压强度。
混凝土弹性模量的设计原理
混凝土弹性模量的设计原理一、背景介绍混凝土弹性模量是混凝土材料力学性能的重要指标之一，是指材料在受到一定的外力作用后，能够产生多大的形变。
混凝土弹性模量的大小直接关系到混凝土结构的受载能力、变形性能和耐久性等。
二、混凝土弹性模量的定义混凝土弹性模量是指混凝土在一定应力范围内，应变与应力之比的比值。
其公式为：E = σ/ε其中E表示混凝土弹性模量，σ表示混凝土在受到外力作用后产生的应力，ε表示混凝土在受到外力作用后产生的应变。
三、混凝土弹性模量的影响因素1. 混凝土配合比：混凝土配合比是指混凝土中水泥、砂、石料和水等材料的配合比例。
当混凝土中水泥用量增加时，混凝土弹性模量也会相应增加。
2. 混凝土强度等级：混凝土强度等级是指混凝土抗压强度的等级，当混凝土强度等级增加时，混凝土弹性模量也会相应增加。
3. 混凝土龄期：混凝土龄期是指混凝土浇筑后的时间，随着时间的增长，混凝土弹性模量也会相应增加。
4. 混凝土含水率：混凝土含水率是指混凝土中水分的含量，当混凝土含水率增加时，混凝土弹性模量也会相应降低。
5. 温度：温度会影响混凝土的强度和硬度，从而影响混凝土弹性模量的大小。
四、混凝土弹性模量的设计原理1. 混凝土配合比的设计原理混凝土配合比的设计原则是保证混凝土的强度和耐久性，同时使混凝土弹性模量尽可能大。
一般来说，采用水灰比较小、砂率较大、石子粒径较小的配合比可以获得较大的弹性模量。
2. 混凝土强度等级的设计原理混凝土强度等级的设计原则是根据工程要求和使用环境确定，一般要求混凝土抗压强度达到规定的标准要求，同时也要考虑混凝土弹性模量的大小。
3. 混凝土龄期的设计原理混凝土龄期的设计原则是根据工程需要确定，一般要求混凝土达到规定强度和硬度后才能进行使用，同时也要考虑混凝土弹性模量的大小。
4. 混凝土含水率的设计原理混凝土含水率的设计原则是使混凝土中水分的含量保持在适当的范围内，一般来说，混凝土含水率过高会导致混凝土弹性模量降低，而含水率过低则会导致混凝土的强度和硬度降低。
浅谈混凝土弹性模量影响因素分析及运用
浅谈混凝土弹性模量影响因素分析及运用引言作为混凝土结构设计的重要依据，弹性模量是钢筋混凝土结构的重要的力学性质，反映混凝土所受应力与所产生应变之间的关系.按照传统的方法，通常要对混凝土试件进行28d标准养护，通过测试，方可获得弹性模量.对于施工现场来说，在获悉弹性模量之前，常常已经浇灌了某种配合比的大量的混凝土，而不知道它是否满足要求.相反，如果能在浇筑混凝土后数小时内得到其预期的28d弹性模量，就可以采取包括调整配合比等措施来控制混凝土的质量.采用压电阻抗技术预测混凝土的早期弹性模量，对提高施工质量和进度具有实用价值.压电陶瓷电-机阻抗技术以其对结构初始损伤敏感、对外界环境影响的免疫力强等特点得到了越来越多的关注。
1、混凝土弹性模量的影响因素分析1.1、骨料颗粒形状对混凝土弹性模量的影响碎石的粒形和针片状对弹性模量有一定影响。
用颗粒级配均匀、针片状少的骨料可提高混凝土弹性模量。
1.2、骨料材质对混凝土弹性模量的影响用石灰石材质骨料拌制的混凝土比用花岗岩材质骨料拌制的混凝土的弹性模量要高得多，这可能与岩石的单轴压缩应力-应变特性有关，花岗岩属塑-弹性岩石，石灰石属弹-塑性或弹性岩石。
1.3、养护方式对混凝土弹性模量的影响按基准混凝土配合比用量，采用不同碎石、不同养护方式制作试件进行试验。
试件的养护方式分别为：方法一是标准养护14d；方法二是成型8h后蒸汽养护12h后自然养护共14d；方法三是随梁自然养护14d（室外温度在6℃～18℃之间，相对湿度小于40%）。
从前文的论述之中可以看出，使用不同的养护方法，其对混凝土弹性模量的影响也会有所不同，而方法一的使用可以最大程度提升混凝土弹性模量，达到43.5mpa，随后的是方法二，在此方法之中使用了蒸汽养护，施工人员在蒸汽养护技术的应用过程中应当注重确保其配制强度应相比正常养护时高上许多，但是对于快硬水泥拌制的混凝土，工作人员不得对其进行蒸汽养护。
1.4、细集料对混凝土弹性模量的影响液态渣的孔隙率、总孔隙均比普通砂小得多、且孔径分布也较细，因而与普通砂相比，液态渣的弹性模量要高。
谈影响普通混凝土弹性模量的因素
谈影响普通混凝土弹性模量的因素影响普通混凝土弹性模量的因素有很多，包括混凝土的成分、水胶比、固化时间、外加剂、温度、荷载等。
下面我将逐一进行解释。
首先，混凝土的成分对其弹性模量有影响。
普通混凝土通常由水泥、骨料（沙子和石子）和水混合而成。
水泥是混凝土的胶凝材料，含量的增加会提高混凝土的强度和弹性模量。
而骨料的类型、粒径和体积含量也会影响混凝土的弹性模量。
粒径较大的骨料会降低混凝土的弹性模量，而细粒骨料可以提高弹性模量。
其次，水胶比是指水的重量与水泥重量之比。
水胶比会对混凝土的弹性模量产生影响。
一般来说，水胶比越高，混凝土的弹性模量越低。
这是因为水的添加会分散水泥颗粒，降低水泥骨料的成型，导致混凝土的整体结构弱化，从而降低弹性模量。
固化时间也会对混凝土的弹性模量产生影响。
混凝土在固化过程中发生水化反应，形成硬固的胶凝物质，这个过程持续时间的长短会对混凝土的弹性模量产生影响。
通常情况下，混凝土的弹性模量会随着固化时间的延长而增加。
外加剂是为了改善混凝土性能而添加的化学物质。
例如，减水剂可以减少混凝土中的水用量，提高强度和弹性模量。
而增强剂可以提高混凝土的抗压强度和弹性模量。
温度也是影响混凝土弹性模量的重要因素。
在低温环境下，混凝土弹性模量会增加，而在高温环境下则会减小。
这是因为温度的变化会影响水泥骨料和胶凝材料的膨胀和收缩，进而影响混凝土的整体强度和弹性模量。
最后，荷载也会对混凝土的弹性模量产生影响。
当混凝土受到外部荷载作用时，会发生变形。
荷载越大，混凝土的变形就越大，导致弹性模量降低。
综上所述，影响普通混凝土弹性模量的因素主要包括混凝土的成分、水胶比、固化时间、外加剂、温度和荷载等。
不同的因素对混凝土的弹性模量产生不同的影响，因此在实际工程中需要根据具体情况进行合理的选择和控制，以满足工程的要求。
材料物理性能
2、弹性模量E随原子间距R的减小，近似的存在以下关系：E=k/R m3、并联：E=E A S A/S+E B S B/S 串联：1/E=L A/E A L+L B/E B L4、弹性系数Ks的大小实质上反映了原子间势能曲线极小值尖峭度的大小。
对于一定的材料它是个常数，它代表了对原子间弹性位移的抵抗力，即原子结合力。
5、影响裂纹扩展的因素：①首先应使作用应力不超过临界应力，这样裂纹就不会扩展。
②其次在材料中设置吸收能量的机构也阻碍裂纹扩展。
③此外，人为地在材料中造成大量极微细的裂纹（小于临界尺寸）也能吸收能量，阻止裂纹扩展。
6、杜隆-珀替定律——元素的热容定律：恒压下元素的原子摩尔热容为25J/(K*mol),即3R7、热膨胀：物体的体积或长度随温度的升高而增大的现象称为热膨胀。
8、固体材料的热膨胀机理：①固体材料的热膨胀本质，归结为点阵结构中质点间平均距离随温度升高而增大。
②晶体中各种热缺陷的形成造成局部点阵的畸变和膨胀。
9、影响金属热导率的因素：①温度的影响②晶粒大小的影响③立方晶系的热导率与晶向无关；非立方晶系的热导率表现出各向异性④杂质将强烈影响热导率10、影响无机非金属材料热导率的因素：温度的影响；化学组成的影响；显微结构的影响:a.结晶构造的影响b.各向异性晶体的热导率c.多晶体与单晶体的热导率d.非晶体的热导率11、热稳定性：是指材料承受温度的急剧变化而不致破坏的能力，故又称抗热震性。
12、晶体和非晶体热导率曲线比较：①在不考虑光子导热的贡献的任何温度下λ非晶体<λ晶体。
②高温时，非晶体的热导率和晶体的热导率比较接近。
③两者的λ-T曲线的重大区别在于非晶体的λ-Ｔ曲线无λ的峰值点ｍ。
13、热应力引起的材料断裂破坏，还涉及材料的散热问题，散热使热应力得以缓解。
与此有关的因素包括：材料的热导率λ；传热的途径；材料表面散热速率14、提高材料抗热冲击断裂性能的措施：①提高材料强度、减小弹性模量，使σ/E提高；②提高材料的热导率，使R、提高；减小材料的热膨胀系数；③减小表面热传递系数；减小产品厚度15、光子与固体材料相互作用，实际上是光子与固体材料中的原子、离子、电子等的相互作用，出现以下两重要结果：①电子极化；②电子能态转变。
混凝土材料的弹性模量解析
混凝土材料的弹性模量解析混凝土是一种常见的建筑材料，其弹性模量是描述其抗弯刚度的重要参数。
在本文中，我将深入探讨混凝土材料的弹性模量，并解析其相关的概念和主要影响因素。
1. 弹性模量的定义和意义弹性模量是材料在受力下变形程度的度量。
在混凝土中，弹性模量反映了其抵抗外力变形的能力。
它是衡量混凝土刚度和强度的重要指标，对于结构设计和力学计算都具有重要意义。
2. 弹性模量的计算方法弹性模量的计算方法有多种，其中常用的有静态弹性模量、动态弹性模量和切割模量等。
静态弹性模量可以通过试验室进行单轴压缩试验来测定，而动态弹性模量则通过超声波试验获取。
切割模量则是描述材料在剪切变形下的抵抗能力。
3. 弹性模量的影响因素混凝土的弹性模量受多个因素的影响，主要包括：- 混凝土的配合比：不同的水灰比和粗细骨料比例会对混凝土的硬度和弹性模量产生影响。
- 龄期：随着混凝土强度的发展，其弹性模量也会发生变化。
- 孔隙率：混凝土中的孔隙度越高，其弹性模量越低。
- 温度：温度变化对混凝土的弹性模量也会有一定的影响。
4. 弹性模量与其他材料性质的关系混凝土的弹性模量与其强度、抗裂性等性质密切相关。
高强混凝土的弹性模量一般较大，而低强混凝土则相对较小。
混凝土的弹性模量还与其构件尺寸、加载方式等因素有关。
总结混凝土材料的弹性模量是衡量其抗弯刚度的重要参数。
它对于工程结构的设计和计算具有重要意义。
弹性模量的计算可以通过静态或动态测试得到，而其数值受多种因素的影响，包括配合比、龄期、孔隙率和温度等。
混凝土的弹性模量与其强度、抗裂性等性质密切相关。
在实际工程中，合理控制混凝土材料的弹性模量是保证结构安全可靠的关键之一。
1. 弹性模量的影响因素混凝土的弹性模量是受多个因素的影响的。
这些因素主要包括：1.1 混凝土的配合比混凝土的配合比中的水灰比和粗细骨料的比例会对混凝土的硬度和弹性模量产生影响。
水灰比是指混凝土中水的质量与水泥的质量之比。
水灰比较低会使混凝土更加紧密，从而提高其弹性模量。
混凝土中的弹性模量设计原理
混凝土中的弹性模量设计原理一、引言混凝土是建筑工程中常用的材料之一，其物理力学性能的研究和优化是建筑工程设计中的一个重要方面。
其中弹性模量是衡量混凝土刚度的重要指标，也是设计中经常需要考虑的参数。
本文将介绍混凝土中的弹性模量设计原理，包括弹性模量的概念、影响因素、计算方法等方面。
二、弹性模量的概念弹性模量是指材料在受力作用下发生弹性变形时，单位应力下的应变值。
对于混凝土而言，弹性模量是反映混凝土刚度的一个重要指标，通常用E表示，单位为MPa。
混凝土的弹性模量通常情况下在30-40GPa之间。
三、影响混凝土弹性模量的因素混凝土弹性模量的大小受多种因素的影响，下面将介绍其中较为重要的几个因素。
1. 水泥熟化程度混凝土的强度和弹性模量与水泥熟化程度有关。
当水泥熟化程度较低时，混凝土的强度和弹性模量较低，而当水泥熟化程度较高时，混凝土的强度和弹性模量较高。
2. 水灰比水灰比是混凝土中水和水泥的质量比，对混凝土的强度和弹性模量有显著影响。
当水灰比较低时，混凝土的强度和弹性模量较高；反之，水灰比较高时，混凝土的强度和弹性模量较低。
3. 骨料性质混凝土中的骨料包括粗骨料和细骨料，其粒径、强度、形状等因素都会影响混凝土的强度和弹性模量。
一般来说，粒径较大、强度较高、形状较好的骨料可以提高混凝土的强度和弹性模量。
4. 纤维材料混凝土中添加纤维材料可以提高混凝土的强度和弹性模量。
常见的纤维材料有钢纤维、聚丙烯纤维等。
纤维材料的加入可以增强混凝土的韧性，从而提高混凝土的弹性模量。
四、混凝土弹性模量的计算方法混凝土弹性模量的计算方法有多种，下面将介绍其中较为常见的两种方法。
1. 经验公式法经验公式法是一种较为简单的计算方法，适用于一般情况下的混凝土弹性模量计算。
常见的经验公式有E=0.043f_c、E=3320f_c^0.5等。
其中，f_c表示混凝土的抗压强度，单位为MPa。
2. 材料力学法材料力学法是一种较为精确的计算方法，适用于复杂情况下的混凝土弹性模量计算。
影响铝合金弹性模量的因素
影响铝合金弹性模量的因素
影响铝合金弹性模量的因素主要包括以下几个方面：
1.化学成分：不同的合金成分对弹性模量会有不同的影响。
例如，铝合金中添加硅、镁、锌等元素可以提高弹性模量，而添加铜、镍等元素则可以降低弹性模量。
2.晶体结构：铝合金的弹性模量与其晶体结构有关。
晶体结构的变化会影响原子排列的紧密度和结构的稳定性，从而影响弹性模量。
例如，弥散相的形成和析出会引起晶格畸变，进而影响弹性模量。
3.冷处理：铝合金的冷加工可以引起晶体的塑性变形和再结晶行为，从而改变其弹性模量。
通常情况下，冷加工会使合金的弹性模量增加。
4.温度：温度的变化也会影响铝合金的弹性模量。
一般来说，随着温度的升高，合金的弹性模量会减小。
5.晶粒尺寸和晶界：晶粒尺寸和晶界会对铝合金的弹性模量产生影响。
较小的晶粒尺寸和较多的晶界会提高合金的弹性模量，因为晶界是原子排列的缺陷区域，对应力传递有一定的影响。
综上所述，铝合金弹性模量受到化学成分、晶体结构、冷处理、温度以及晶粒尺寸和晶界等因素的影响。
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• 对化合物和中间相的弹性模量研究表明，中间 相的熔点愈高，弹性模量也愈大。CuAl2相的弹 性模量比铝高，但比铜低。
• 弹性模量是一个组织不敏感的参量，它几乎与 单相合金的晶粒大小与形状，多相合金中第二 相的弥散程度，形状和分布状态等因素无关。
• 两相合金的弹性模量与组成合金各相的体积分 数成直线关系。
度近似与直线关系。
E
Ag-pd Au-pd
40% 80%
rE, pd,%
溶质是过渡族元素 则偏离直线关系，这 与d层电子未满有关
W Mo V
Ti
10 20 30 40 50
rE, Nb,%
• 合金的有序化和生成不均匀固溶体时，原子间 的结合力增强，从而使E增大。如CuZn,Cu3Au有 序化合金的E都比相同成分无序状态的高。
影响弹性模量的因素
1. 温度的影响 一般情况：T↑→a↑→F↓→E↓
铁：△T=100℃，△E = -(3~4)%； 钢：t = 25→450 ℃, △E = - 20 % ； 弹性模量温度系数：e = (1/E)·(dE/dT); 热膨胀系数：α =(1/a)·(da/dT)
• 恒弹合金： e ~ 0 用于制造游丝，张丝等。 • 反铁磁性恒弹合金： Fe-Mn, Cr-Cu, Mn-Ni, Fe-Cr • 顺磁性恒弹合金：Nb-Zr, Nb-Ti, 其中Nb-40Ti-5.5Al合
1 形成固溶体合金 形成固溶体合金时， 溶质原子对弹性模量E的 影响有以下三个方面： ①造成点阵畸变使E下降； ②阻碍位错弯曲和运动使E增大； ③溶质和溶剂原子之间结合力大于溶剂原子之间的结合力，
使E增大，反之，使E减小。所以合金元素可能使E增大， 也可能使E减小，因具体情况而异。
3. 合金成分与组织的影响
金在700度以下e ~ 0 ;横弹性温区宽,抗腐蚀性好,和高 的抗弛豫能力,是有发展前景的合金.
2. 相变的影响 (多晶型转变、有序化转变、铁磁性转
变、超导态转变等)
E Fe
Co
Fe: α-Fe → γ-Fe
Co: 六方晶系α-Co →立方晶体系α- Co
480
910 T/℃
E
Ni (退火)
Ni(磁饱和)
加入大量的合金元素会使E 产生明显变化。 E与溶质浓度之间可以成近似于直线关系，或偏离直线关系。
(一）形成固溶体合金
Cu-Ag, Cu-Si, Cu-Ga, CuZn
E
E
10 20
rE×100 30
点阵类型相同，价电子
数和原子半径相近的两
种金属组成无限固溶体
时，Cu-Ni,Cu-Pt,Cu-Au, Ag-Au合金，E与溶质浓
溶质原子对E影响小结：
1。由于溶质加入而造成点阵畸变，ห้องสมุดไป่ตู้E降低。 2。溶质和溶剂原子结合力比溶剂原子结合力大，
使E增加，反之降低。 3。溶质原子可能阻碍位错弯曲和运动，使E增
大。
4。过渡族元素的d层电子未填满，结合力较强， 可能使E增大。
5。有序化有利于改善离子电场的规整性，有利 于增强化学作用力。使E增大。
E l l
E0 E
l 0 l m
△l/l
应变
应力感生磁 致伸缩效应
σ = E0(△l/l)
T
σ应力
饱和磁化的应变
E表征点阵原子结合力
合金成分与组织的影响
总的来说，一般加入少量的合金元素和进行不同热 处理工艺对弹性模量的影响并不明显，但如加入大 量的合金元素也会使弹性模量产生明显地变化。