混凝土彈性模量試驗操作使用步驟及相關儀器設備

公路工程水泥及水泥混凝土試驗規程(JTG E30-2005)

本方法規定了測定水泥混凝土抗彎拉彈性模量的方法和步驟。抗彎拉彈性模量是以

1／2抗彎拉強度時的加荷模量為準。本方法適用于各類水泥混凝土棱柱小梁試件。

1 引用標準：

   GB／T 2611—1992《試驗機通用技術要求》

    GB／T 3722—1992《液壓式壓力試驗機》

    JB／T 54251—1994《杠桿千分表產品質量分等》

    T 0551—2005《水泥混凝土試件制作與硬化水泥混凝土現場取樣方法》

    T 0558—2005《水泥}昆凝土抗彎拉強度試驗》

2 儀器設備   

(1)壓力機、抗彎拉試驗裝置：儀器設備應符合T 0558的規定。   

(2)千分表：一個。分度值為0.001mm，0級或l級。   

(3)千分表架：一個。圖T0559—1為金屬剛性框架，正中為千分表插座，兩端有三個圓頭長螺桿，可以調整高度。   

(4)毛玻璃片(每片約1.0cm2)、502膠水、平l：3刮刀、丁字尺、直尺、鋼卷尺和鉛筆等。

3 試件制備   

3.1 試件尺寸符合T 0551中表T0551—1的規定，同時在試件長向中部1／3區段內表面不得有直徑超過5mm深度超過2mm的孔洞。

3.2 每組6根同齡期同條件制作的試件，3根用于測定抗彎拉強度，3根則用作抗彎拉彈性模量試驗。

4 試驗步驟 

4.1 至試驗齡期時，自養護室取出試件，用濕布覆蓋，避免其濕度變化。清除試件表面污垢，修平與裝置接觸的試件部分(對抗彎拉強度試件即可進行試驗)。在試件上下面(即成型時兩側面)劃出中線和裝置位置線，在千分表架共四個腳點處，用干毛巾先擦干水分，再用502膠水粘牢小玻璃片，量出試件中部的寬度和高度，精確至1mm。 

4.2 將試件安放在支座上，使成型時的側面朝上，千分表架放在試件上，壓頭及支座線垂直于試件中線且無偏心加載情況，而后緩緩加上約1kN壓力，停機檢查支座等各接縫處有無空隙(必要時需加金屬薄墊片)，應確保試件不扭動，而后安裝千分表，其觸點及表架觸點穩立在小玻璃片上，如圖T0559—2。 

4.3 取抗彎拉極限荷載平均值的l／2 為抗彎拉彈性模量試驗的荷載標準(即F0.5) ，進行5次加卸荷載循環，由lkN起，以0.15kN／s～0.25kN／s的速度加荷，至3kN刻度處停機(設為F0)，保持約30s(在此段加荷時問中，千分表指針應能起動，否則應提高F0至4kN等)，記下千分表讀數△o，而后繼續加至F0.5，保持約30s，記下千分表讀數△0.5；再以同樣速度卸荷至lkN，保持約30s，為第一次循環，如圖T0559-3。 4.4 同第一次循環，共進行五次循環，取第五次循環的撓度值為準。如第五次與第四次循環撓度值相差大于時，須進行第六次循環，直到兩次相鄰循環撓度值之差符合上述要求為止，取最后一次撓度值為準。 4.5 當最后一次循環完畢，檢查各讀數無誤后，立即去掉千分表，繼續加荷直至試件折斷，記下循環后抗彎拉強度 ，觀察斷裂面形狀和位置。如斷面在三分點外側，則此根試件結果無效；如有兩根試件結果無效，則該組試驗無效。

5 試驗結果

 5.1 混凝土抗彎拉彈性模量按簡支梁在三分點各加荷載等的跨中撓度公式反算

求得：

                                (T0559-1)

式中：    ——混凝土抗彎拉彈性模量(MPa)；

    、 ——終荷載及初荷載(N)；

    、 ——對應及的千分表讀數(mm)；

           ——試件支座間距離( =450mm)；

           ——試件斷面轉動慣量 (mm4)。

 5.2 以3個試件測值的算術平均值為測定值。3個試件中最大值或最小值中如有一

個與中間值之差超過中間值的15％，則把最大值和最小值舍去，以中間值作為試件的抗

彎拉強度。如有兩個測值與中間值的差值均超過中間值的15％時，則該組試驗結果無

效。    

3個試件中如有一個斷裂面位于加荷點外側，則混凝土抗彎拉強度按另外兩個試件

的試驗結果計算。如果這兩個測值的差值不大于這兩個測值中較小值的15％，則以兩個

測值的平均值為測試結果，否則結果無效。

    如果有兩根試件均出現斷裂面位于加荷點外側，則該組結果無效。

    注：斷面位置在試件斷塊短邊一側的底面中軸線上量得。

結果計算精確至100MPa。