GB50081-2002普通混凝土力学性能试验方法标准.pdf
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4.5垫块、垫条与支架4.5.1劈裂抗拉强度试验应采用半径为75mm的钢制弧形垫块。其横截面尺寸如图4.5.1所示,垫块的长度与试件相同。4.5.2垫条为三层胶合板制成,宽度为20mm,厚度为3~4mm,长度不小于试件长度,垫条不得重复使用图4.5.1垫块图4.5.3支架示意1—垫块;2—垫条,3—支架4.5.3支架为钢支架,如图4.5.3所示。4.6钢垫板4.6.1钢垫板的平面尺寸应不小于试件的承压面积,厚度应不小于25mm。4.6.2钢垫板应机械加工,承压面的平面度公差为0.04mm,7
表面硬度不小于55HRC;硬化层厚度约为5mm。 4.7其他量具及器具 4.7.1 量程大于600mm、分度值为1mm的钢板尺。 4.7.2量程大于200mm、分度值为0.02mm的卡尺。 4.7.3符合《混凝土落度仪》(JG3021)中规定的直径 16mm、长600mm、端部呈半球形的捣棒。
5.1.1混凝士试件的制作应符合下列规定水利标准规范范本,
,混疑工试件的制作应符合下列规定: 1成型前,应检查试模尺寸并符合本标准第4.1.1条中的 有关规定:试模内表面应涂一薄层矿物油或其他不与混凝士发生 反应的脱模剂。 2在试验室拌制混凝土时,其材料用量应以质量计,称量 的精度:水泥、掺合料、水和外加剂为土0.5%;骨料为土1%。 3取样或试验室拌制的混凝土应在拌制后尽短的时间内成 型,一般不宜超过15min。 4根据混凝土拌合物的稠度确定混凝土成型方法,落度 不大于70mm的混凝土宜用振动振实;大于70mm的宜用捣棒人 工捣实;检验现浇混凝土或预制构件的混凝土,试件成型方法宜 与实际采用的方法相同。 5圆柱体试件的制作见附录A。 5.1.2 混凝土试件制作应按下列步骤进行: 1 取样或拌制好的混凝土拌合物应至少用铁再来回拌合 三次。 2按本章第5.1.1条中第4款的规定,选择成型方法成型。 1)用振动台振实制作试件应按下述方法进行: a.将混凝土拌合物一次装入试模,装料时应用抹刀沿各试 模壁插捣,并使混凝土拌合物高出试模口; b.试模应附着或固定在符合第4.2节要求的振动台上,振 动时试模不得有任何跳动,振动应持续到表面出浆为止;不得过 振。 2)用人工插捣制作试件应按下述方法进行:
a.混凝土拌合物应分两层装入模内,每层的装料厚度大致 相等; b.插捣应按螺旋方向从边缘向中心均匀进行。在插捣底层 混凝土时,捣棒应达到试模底部,插捣上层时,捣棒应贯穿上层 后插入下层20~30mm,插捣时捣棒应保持垂直,不得倾斜。然 后应用抹刀沿试模内壁插拨数次; c.每层插捣次数按在10000mm截面积内不得少于12次; d.插捣后应用橡皮锤轻轻敲击试模四周,直至插捣棒留下 的空洞消失为止。 3)用插入式振捣棒振实制作试件应按下述方法进行: a.将混凝土拌合物一次装入试模,装料时应用抹刀沿各试 模壁插捣,并使混凝土拌合物高出试模口; b.宜用直径为5rm的插入式振揭棒,插入试模振捣时 振捣棒距试模底板10~20mm且不得触及试模底板,振动应持续 到表面出浆为止,且应避免过振,以防止混凝土离析,一般振捣 时间为20s。振捣棒拔出时要缓慢,拔出后不得留有孔洞。 3刮除试模上口多余的混凝土,待混凝土临近初凝时,用 抹刀抹平。
5.2.1试件成型后应立即用不透水的薄膜覆盖表面。 5.2.2采用标准养护的试件,应在温度为20士5℃的环境中静置 一昼夜至二昼夜,然后编号、拆模。拆模后应立即放入温度为 20土2℃,相对湿度为95%以上的标准养护室中养护,或在温度 为20士2℃的不流动的Ca(OH)饱和溶液中养护。标准养护室 内的试件应放在支架上,彼此间隔10~20mm,试件表面应保持 潮湿,并不得被水直接冲淋。 5.2.3同条件养护试件的拆模时间可与实际构件的拆模时间相 同,拆模后,试件仍需保持同条件养护。 5.2.4标准养护龄期为28d(从搅拌加水开始计时)。
5.3.1试件制作和养护的试验记录内容应符合本标准第1.0.3 条第2款的规定。
6.0.1本方法适用于测定混凝土立方体试件的抗压强度,圆柱 体试件的抗压强度试验见附录B。 3.0.2混凝土试件的尺寸应符合本标准第3.1节中的有关规 定
1混凝士立方体抗压强度试验所采用压力试验机应符合本 标准第4.3节的规定。 2混凝土强度等级≥C60时,试件周围应设防崩裂网罩。 当压力试验机上、下压板不符合本标准第4.6.2条规定时,压力 试验机上、下压板与试件之间应各垫以符合本标准第4.6节要求 的钢垫板。
6.0.4立方体抗压强度试验步骤应按下列方法进行:
1试件从养护地点取出后应及时进行试验,将试件表面与 上下承压板面擦干净。 2将试件安放在试验机的下压板或垫板上,试件的承压面 立与成型时的顶面垂直。试件的中心应与试验机下压板中心对 准,开动试验机,当上压板与试件或钢垫板接近时,调整球座, 使接触均衡。 3在试验过程中应连续均匀地加荷,混凝土强度等级
混凝土立方体抗压强度应按下式计算:
式中f一混凝土立方体试件抗压强度(MPa); F一试件破坏荷载(N); A一试件承压面积(mm)。 混凝土立方体抗压强度计算应精确至0.1MPa。 2强度值的确定应符合下列规定: 1)三个试件测值的算术平均值作为该组试件的强度值(精 确至0.1MPa) 2)三个测值中的最大值或最小值中如有一个与中间值的差 值超过中间值的15%时,则把最大及最小值一并舍除,取中间 值作为该组试件的抗压强度值; 3)如最大值和最小值与中间值的差均超过中间值的15%, 则该组试件的试验结果无效。 3混凝土强度等级
6.0.6混凝士立方体抗压强度试验报告内容除应满足本标准第
1.0.3条要求外,还应报告实测的混凝土立方体抗压强度值。
7.0.1本试验方法适用于测定棱柱体混凝王试件的轴心抗压强 度。 7.0.2测定混凝土轴心抗压强度试验的试件应符合本标准第3 章中的有关规定
7.0.3试验采用的试验设备应符合下列规定:
1轴心抗压强度试验所采用压力试验机的精度应符合本标 准第4.3节的要求。 2混凝土强度等级≥C60时,试件周围应设防崩裂网罩。 当压力试验机上、下压板不符合本标准第4.6.2条规定时,压力 试验机上、下压板与试件之间应各垫以符合本标准第4.6节要求 的钢垫板。
7.0.4轴心抗压强度试验步骤应按下列方法进行:
1试件从养护地点取出后应及时进行试验,用干毛币将试 件表面与上下承压板面擦干净。 2将试件直立放置在试验机的下压板或钢垫板上,并使试 件轴心与下压板中心对准。 3开动试验机,当上压板与试件或钢垫板接近时,调整球 座,使接触均衡。 4应连续均匀地加荷,不得有冲击。所用加荷速度应符合 本标准第6.0.4条中第3款的规定。 5试件接近破坏而开始急剧变形时,应停止调整试验机油 门,直至破坏。然后记录破坏荷载。
7.0.5试验结果计算及确定按下列方法送
式中f一混凝土轴心抗压强度(MPa), F一试件破坏荷载(N); A一试件承压面积(mm)。 混凝土轴心抗压强度计算值应精确至0.1MPa。 2混凝土轴心抗压强度值的确定应符合本标准第6.0.5条 中第2款的规定。 3混凝土强度等级
8静力受压弹性模量试验
8.0.1本方法适用于测定棱性体试件的混凝土静力受压弹性模 量(以下简称弹性模量)。圆柱体试件的弹性模量试验见附录C。 8.0.2测定混凝土弹性模量的试件应符合本标准第3章中的有 关规定。每次试验应制备6个试件。 8.0.3试验采用的试验设备应符合下列规定: 1 压力试验机应符合本标准中第4.3节中的规定。 2 微变形测量仪应符合本标准第4.4节中的规定。 8.0.4 静力受压弹性模量试验步骤应按下列方法进行: 1 试件从养护地点取出后先将试件表面与上下承压板面擦 干净。 2取3个试件按本标准第7章的规定,测定混凝土的轴心 抗压强度(f)。另3个试件用于测定混凝土的弹性模量。 3在测定混凝土弹性模量时,变形测量仪应安装在试件两 侧的中线上并对称于试件的两端。 4应仔细调整试件在压力试验机上的位置,使其轴心与下 压板的中心线对准。开动压力试验机,当上压板与试件接近时调 整球座,使其接触匀衡。 5加荷至基准应力为0.5MPa的初始荷载值F,保持恒载 60s并在以后的30s内记录每测点的变形读数0。应立即连续均 匀地加荷至应力为轴心抗压强度f的1/3的荷载值F。,保持恒 载60s并在以后的30s内记录每一测点的变形读数g。所用加荷 速度应符合本标准第6.0.4条中第3款的规定。 6当以上这些变形值之差与它们平均值之比大于20%时, 应重新对中试件后重复本条第5款的试验。如果无法使其减少到 低于20%时,则此次试验无效。
中 取一次从0全 值(mm) eF。时试件两侧变形的平均值(mm); &一F。时试件两侧变形的平均值(mm)。 混凝土受压弹性模量计算精确至100MPa; 2弹性模量按3个试件测值的算术平均值计算。如果其中 有一个试件的轴心抗压强度值与用以确定检验控制荷载的轴心抗 压强度值相差超过后者的20%时,则弹性模量值按另两个试件 测值的算术平均值计算,如有两个试件超过上述规定时,则此次 试验无效。
8.0.6混凝土弹性模量试验报告内容除应满足本标准第1.0.3
1压力试验机应符合本标准第4.3节的规定。 2垫块、垫条及支架应符合本标准第4.5节的规定。 9.0.4 劈裂抗拉强度试验步骤应按下列方法进行: 1试件从养护地点取出后应及时进行试验,将试件表面与 上下承压板面擦干净。 2将试件放在试验机下压板的中心位置,劈裂承压面和劈 裂面应与试件成型时的顶面垂直;在上、下压板与试件之间垫以 圆弧形垫块及垫条各一条,垫块与垫条应与试件上、下面的中心 线对准并与成型时的顶面垂直。宜把垫条及试件安装在定位架上 使用(如图4.5.3所示)。 3开动试验机,当上压板与圆弧形垫块接近时,调整球座, 使接触均衡。加荷应连续均匀,当混凝土强度等级
式中fs一混凝土劈裂抗拉强度(MPa); F一试件破坏荷载(N); A一试件劈裂面面积(mm), 劈裂抗拉强度计算精确到0.01MPa。 2强度值的确定应符合下列规定: 1)三个试件测值的算术平均值作为该组试件的强度值(精 确至 0.01MPa); 2)三个测值中的最大值或最小值中如有一个与中间值的差 值超过中间值的15%时,则把最大及最小值一并舍除,取中间 值作为该组试件的抗压强度值; 3)如最大值与最小值与中间值的差均超过中间值的15%, 则该组试件的试验结果无效。 3采用100mm×100mm×100mm非标准试件测得的劈裂抗 拉强度值,应乘以尺寸换算系数0.85;当混凝土强度等级≥C60 时,宜采用标准试件;使用非标准试件时,尺寸换算系数应由试 验确定。
9.0.6混凝士壁裂抗拉强度试验报告内容除应满足本标准
1.0.3条要求外,尚应报告实测的劈裂抗拉强度值。
1.0.3条要求外,尚应报告实测的劈裂抗拉强度值。
10抗折强度试验10.0.1本方法适用于测定混凝土的抗折强度。10.0.2试件除应符合本标准第3章的有关规定外,在长向中部1/3区段内不得有表面直径超过5mm、深度超过2mm的孔洞。10.0.3试验采用的试验设备应符合下列规定:1试验机应符合第4.3节的有关规定。2试验机应能施加均匀、连续、速度可控的荷载,并带有能使二个相等荷载同时作用在试件跨度3分点处的抗折试验装置,见图10.0.3。3试件的支座和加荷头应采用直径为20~40mm、长度不小于b十10mm的硬钢圆柱,支座立脚点固定铰支,其他应为滚动支点。10.0.4抗折强度试验步骤应按下列方法进行:试件从养护地取出后应及时进行试验,将试件表面擦干净。图10.0.3抗折试验装置21
2按图10.0.3装置试件,安装尺寸偏差不得大于1mm。试 牛的承压面应为试件成型时的侧面。支座及承压面与圆柱的接触 面应平稳、均匀,否则应垫平。 3施加荷载应保持均匀、连续。当混凝土强度等级
式中f一一混凝土抗折强度(MPa); F一试件破坏荷载(N); l一支座间跨度(mm), h一试件截面高度(mm); b一试件截面宽度(mm), 抗折强度计算应精确至0.1MIPa。 2抗折强度值的确定应符合本标准第6.0.5条中第2款的 规定。 3三个试件中若有一个折断面位于两个集中荷载之外,则 混凝土抗折强度值按另两个试件的试验结果计算。若这两个测值 的差值不大于这两个测值的较小值的15%时,则该组试件的抗 折强度值按这两个测值的平均值计算,否则该组试件的试验无 效。若有两个试件的下边缘断裂位置位于两个集中荷载作用线之 外,则该组试件试验无效。 4当试件尺寸为100mm×100mm×400mm非标准试件时, 应乘以尺寸换算系数0.85,当混凝土强度等级C60时,宜采
用标准试件;使用非标准试件时,尺寸换算系数应由试验确定。 10.0.6混凝土抗折强度试验报告内容除应满足本标准第1.0.3 条要求外,尚应报告实测的混凝土抗折强度值。
附录A圆柱体试件的制作和养护
A.0.1本方法适用于混凝土圆柱体试件的制作及养护。 A.0.2圆柱体试件的直径为100mm、150mm、200mm三种,其 高度是直径的2倍。粗骨料的最大粒径应小于试件直径的1/4 倍。
A.0.3试验采用的试验设备应符合下列规定:
1试模:试模应由刚性、金属制成的圆筒形和底板构成, 用适当的方法组装而成。试模组装后不能有变形和漏水现象。试 模的尺寸误差,直径误差应小于1/200d,高度误差应小于1/ 100h。试模底板的平面度公差应不超过0.02mm。组装试模时, 圆筒形模纵轴与底板应成直角,其允许公差为0.5°。 2试验用振动台、捣棒等用具:应符合第4.2节与第4.7 节的有关规定。 3压板:用于端面平整处理的压板,应采用厚度为6mm及 其以上的平板玻璃,压板直径应比试模的直径大25mm以上。 A.0.4圆柱体试件的制作应按下列方法进行: 1在试验室制作试件时,应根据混凝土拌合物的稠度确定 混凝土成型方法,落度不大于70mm的混凝土宜用振动振实; 大于70mm的宜用捣棒人工捣实。 1)采用插捣成型时,分层浇注混凝土,当试件的直径为 200mm时,分3层装料;当试件为直径150mm或100mm时, 分2层装料,各层厚度大致相等:浇注时以试模的纵轴为对称
捣底层混凝土时,捣棒应达到试模底部;插捣上层时,捣棒应贯 穿该层后插入下一层20~30mm;插捣时捣棒应保持垂直,不得 倾斜。当所确定的插捣次数有可能使混凝土拌合物产生离析现象 时,可酌情减少插捣次数至拌合物不产生离析的程度。插捣结束 后,用橡皮捶轻轻敲打试模侧面,直到捣棒插捣后留下的孔消失 为止。 2)采用插入式振捣棒振实时,直径为100~200mm的试件 应分2层浇注混凝土。每层厚度大致相等,以试模的纵轴为对称 轴,呈对称方式装入混凝土拌合物;振捣棒的插入密度按浇注层 上表面每6000mm插入一次确定,振捣下层时振捣棒不得触及试 模的底板,振捣上层时,振捣棒插入下层大约15mm深,不得超 过20mm;振捣时间根据混凝土的质量及振捣棒的性能确定,以 使混凝土充分密实为原则。振捣棒要缓慢拨出,拨出后用橡皮锤 轻轻敲打试模侧面,直到捣棒插捣后留下的孔消失为止。 3)采用振动台振实时,应将试模牢固地安装在振动台上, 以试模的纵轴为对称轴,呈对称方式一次装入混凝土,然后进行 振动密实。装料量以振动时砂浆不外溢为宜。振动时间根据混凝 土的质量和振动台的性能确定,以使混凝土充分密实为原则。 2振实后,混凝土的上表面稍低于试模顶面12mm。 A.0.5试件的端面找平层处理按下述方法进行: 1拆模前当混凝土具有一定强度后,清除上表面的浮浆, 并用干布吸去表面水,抹上同配比的水泥净浆,用压板均匀地盖 在试模顶部。找平层水泥净浆的厚度要尽量薄并与试件的纵轴相 垂直,为了防止压板与水泥浆之间粘固,在压板的下面垫上结实 的薄纸。 2找平处理后的端面应与试件的纵轴相垂直;端面的平面 度公差应不大于0.1mm。 3不进行试件端部找平层处理时,应将试件上端面研磨整 平。 A.0.6圆柱体试件养护应符合本标准5.2节的规定
附录B圆柱体试件抗压强度试验
B.0.1本方法适用于测定按附录A要求制作和养护的圆柱体试 件的抗压强度。 B.0.2测定圆柱体抗压强度的试件应是按附录A要求制作和养 护的圆柱体试件。 B.0.3[ 圆柱体试件抗压强度试验设备应符合下列规定: 1 压力试验机:应符合本标准第4.3节中的有关规定。 2卡尺:量程300mm,分度值0.02mm。 B.0.4抗压强度试验步骤应按下列方法进行: 1试件从养护地取出后应及时进行试验,将试件表面与上 下承压板面擦干净,然后测量试件的两个相互垂直的直径,分别 记为di、dz,精确至0.02mm;再分别测量相互垂直的两个直径 段部的四个高度;应符合本标准第3.3节中的有关规定。 2将试件置于试验机上下压板之间,使试件的纵轴与加压 板的中心一致。开动压力试验机,当上压板与试件或钢垫板接近 时,调整球座,使接触均衡;试验机的加压板与试件的端面之间 要紧密接触,中间不得夹入有缓冲作用的其他物质。 3应连续均匀地加荷,加荷速度应符合本标准第6.0.4条 中第4款的规定;当试件接近破坏,开始迅速变形时,停止调整 试验机油门直至试件破坏。记录破坏荷载F(N)。 B.0.5圆柱体试件抗压强度试验结果计算及确定按下列方法进 行: 1 试件直径应按下式计算:
式中d一试件计算直径(mm),
di、dz————试件两个垂直方向的直径(mm)。 试件计算直径的计算精确至0.1mm 2抗压强度应按下式计算:
式中f一混凝土的抗压强度(MPa); F一试件破坏荷载(N); d试件计算直径(mm)。 混凝土圆柱体试件抗压强度的计算精确至0.1MPa。 3混凝土圆柱体抗压强度值的确定应符合本标准第6.0.5 条中第2款的规定。 4用非标准试件测得的强度值均应乘以尺寸换算系数,其 值为对200mm×400mm试件为1.05;对100mm×200mm试件 为0.95
附录C圆柱体试件静力受压弹性模量试验
C.0.1本方法适用于测定按附录A要求制作和养护的圆柱体试 的静力受压弹性模量(以下简称弹性模量)。 C.0.2测定圆柱体试件的弹性模量的试件应是按附录A要求制 作和养护的圆柱体试件。每次试验应制备6个试件。 C.0.3试验采用的试验设备应符合下列规定: 1 压力试验机:应符合本标准中第4.3节中的规定。 2 微变形测量仪:应符合本标准第4.4节中的规定。 C.0.4 圆柱体试件弹性模量试验步骤应按下列方法进行: 1试件从养护地点取出后应及时进行试验,将试件擦干净, 观察其外观,按本标准B.0.4条中第1款的规定,测量试件尺 寸,应符合本标准第3.3节中的有关规定。 2取3个试件按本标准附录B的规定,测定圆柱体试件抗 压强度(f.)。另3个试件用于测定圆柱体试件弹性模量。 3在测定圆柱体试件弹性模量时,微变形测量仪应安装在 圆柱体试件直径的延长线上并对称于试件的两端。 4应仔细调整试件在压力试验机上的位置,使其轴心与下 玉板的中心线对准。开动压力试验机,当上压板与试件接近时调 整球座,使其接触均衡。 5加荷至基准应力为0.5MPa的初始荷载值F,保持恒载 60s并在以后的30s内记录每测点的变形读数0。应立即连续均 习地加荷至应力为轴心抗压强度f的1/3的荷载值F,保持恒 载60s并在以后的30s内记录每一测点的变形读数。所用加荷 速度应符合本标准第6.0.4条中第3款的规定。 6当以上这些变形值之差与它们平均值之比大于20%时, 应重新对中试件后重复本条第5款的试验。如果无法使其减少到
低于20%时,则此次试验无效。 7在确认试件对中符合本条第6款规定后,以与加荷速度 相同的速度卸荷至基准应力0.5MPa(F。>,恒载60s;然后用同 样的加荷和卸荷速度以及60s的保持恒载(F。及Fa)至少进行 两次反复预压。在最后一次预压完成后,在基准应力0.5MPa (F)持荷60s并在以后的30s内记录每一测点的变形读数& 再用同样的加荷速度加荷至Fa,持荷60s并在以后的30s内记录 每一测点的变形读数&(见图8.0.4)。 8卸除变形测量仪,以同样的速度加荷至破坏。记录破坏 荷载;如果试件的抗压强度与之差超过f20%时钢筋标准规范范本,则应在报 告中注明。 C.0.5圆柱体试件弹性模量试验结果计算及确定按下列方法进 行: 1 试件计算直径d按B.0.5的有关规定计算。 2圆柱体试件混凝士受压弹性模量值应按下式计算
Td2 2 P An
式中E。 圆柱体试件混凝土静力受压弹性模量(MPa) 应力为1/3轴心抗压强度时的荷载(N) Fo 应力为0.5MPa时的初始荷载(N); 圆柱体试件的计算直径(mm); 测量标距(mm);
式中4n—最后一次从F。加荷至F。时试件两侧变形的平均 值(mm); &aF。时试件两侧变形的平均值(mm); &—F。时试件两侧变形的平均值(mm)。
果其中有一个试件的轴心抗压强度值与用以确定检验控制荷载的 轴心抗压强度值相差超过后者的20%时,则弹性模量值按另两 个试件测值的算术平均值计算;如有两个试件超过上述规定时。 则此次试验无效。 C.0.6圆柱体试件混凝土静力受压弹性模量试验报告内容除应 满足本标准第1.0.3条要求外,尚应报告实测的圆柱体试件混凝 土的静力受压弹性模量值。
附录D圆柱体试件劈裂抗拉强度试验
1为便于在执行本标准条文时区别对待,对于要求严格程 度不同的用词说明如下: 1)表示很严格,非这样不可的用词: 正面词采用:“必须”;反面词采用:“严禁”。 2)表示严格,在正常情况下均这样做的用词: 正面词采用:“应”;反面词采用:“不应”或“不得”。 3)表示容许稍有选择工字钢标准,在条件许可时,首先应这样做的用 词: 正面词采用:“宜”,反面词采用:“不宜”。 表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用:“可”。 2条文中指定按其他有关标准执行的写法为应按.执 行”或“应符合…的规定”
1为便于在执行本标准条文时区别对待,对于要求严格程 度不同的用词说明如下: 1)表示很严格,非这样不可的用词: 正面词采用:“必须”;反面词采用:“严禁”。 2)表示严格,在正常情况下均这样做的用词: 正面词采用:“应”;反面词采用:“不应”或“不得”。 3)表示容许稍有选择,在条件许可时,首先应这样做的用 词: 正面词采用:“宜”,反面词采用:“不宜”。 表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用:“可”。 2条文中指定按其他有关标准执行的写法为“应按.执 行”或“应符合的规定”
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