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普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2005-06-30  來源:中國城市軌道交通網(wǎng)  作者:吳興祖 張耀芳等
核心提示:普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法
普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法 GBJ82—85
 
  主編部門:城鄉(xiāng)建設(shè)環(huán)境保護部

  批準(zhǔn)部門:中華人民共和國國家計劃委員會

  施行日期:1986年7月1日

  關(guān)于發(fā)布《普通混凝土拌合物性能試驗方法》等三本國家標(biāo)準(zhǔn)的通知

  計標(biāo)〔1985〕1889號

  根據(jù)原國家建委(78)建發(fā)設(shè)字第562號通知的要求,由城鄉(xiāng)建設(shè)部中國建筑科學(xué)研究院會同有關(guān)單位共同編制的《普通混凝土拌合物性能試驗方法》等三本標(biāo)準(zhǔn),已經(jīng)有關(guān)部門會審?,F(xiàn)批準(zhǔn)《普通混凝土拌合物性能試驗方法》GBJ80—85、《普通混凝土力學(xué)性能試驗方法》GBJ81—85和《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法》GBJ82—85等三本標(biāo)準(zhǔn)為國家標(biāo)準(zhǔn),自一九八六年七月一日施行。

  該三本標(biāo)準(zhǔn)由城鄉(xiāng)建設(shè)部管理,其具體解釋等工作由中國建筑科學(xué)研究院負責(zé)。出版發(fā)行由我委基本建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)定額研究所負責(zé)組織。

  國家計劃委員會

  一九八五年十一月二十五日

  編制說明

  本標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)原國家建委(78)建發(fā)設(shè)字第562號通知的要求,由中國建筑科學(xué)研究院會同各有關(guān)單位共同編制而成的。

  在編制過程中,作了大量的調(diào)查研究和試驗論證工作,收集并參考了國際標(biāo)準(zhǔn)和其它國內(nèi)外有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,經(jīng)過反復(fù)討論修改而成的。在編制過程中曾多次征求全國各有關(guān)單位的意見,最后才會同有關(guān)部門審查定稿。

  本標(biāo)準(zhǔn)為普通混凝土基本性能中有關(guān)長期性能和耐久性的試驗方法。內(nèi)容包括抗凍性能試驗(慢凍法、快凍法)、動彈性模量試驗、抗?jié)B性能試驗、收縮試驗、受壓徐變試驗、碳化試驗、混凝土中的鋼筋銹蝕試驗、抗壓疲勞強度試驗等九個方法。由于普通混凝土長期性能和耐久性能試驗涉及范圍較廣,本身又將隨著儀器設(shè)備的改進和測試技術(shù)的提高而不斷發(fā)展,故希望各單位在執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn)過程中,能注意積累資料,總結(jié)經(jīng)驗,如發(fā)現(xiàn)有需要修改補充之處,請?zhí)匾庖姾陀嘘P(guān)資料寄中國建筑科學(xué)研究院混凝土研究所,以便今后修改時參考。

  城鄉(xiāng)建設(shè)環(huán)境保護部

  一九八五年七月

  第一章 總則

  第1.0.1條 為了在確定混凝土性能特征值,檢查或控制現(xiàn)澆混凝土工程或預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量時,有一個統(tǒng)一的混凝土長期性能和耐久性試驗方法,特制訂本標(biāo)準(zhǔn)。

  第1.0.2條 本標(biāo)準(zhǔn)適用于工業(yè)與民用建筑和一般構(gòu)筑物中所用普通混凝土的基本性能試驗。
  第二章 試件的制作及養(yǎng)護

  第2.0.1條 本試驗方法標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的長期性能和耐久性試驗用試件,除抗?jié)B、疲勞試驗以外均以3塊為一組。制作每組長期性能及耐久性試驗的試件及其相應(yīng)的對比所用的拌合物應(yīng)根據(jù)不同要求從同一盤攪拌或同一車運送的混凝土中取出,或在試驗室用機械或人工單獨拌制。用以檢驗現(xiàn)澆混凝土工程或預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量的試件分組及取樣原則,應(yīng)按現(xiàn)行《鋼筋混凝土工程施工及驗收規(guī)范》及其它有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

  第2.0.2條 試驗室拌制混凝土制作試件時,其材料用量應(yīng)以重量計,稱量的精度應(yīng)為:水泥、水和外加劑均為±0.5%;骨料為±1%。

  第2.0.3條 所有試件均應(yīng)在拌制或取樣后立即制作。確定混凝土設(shè)計特征值、標(biāo)號或進行材料性能研究時,試件的成型方法應(yīng)按混凝土的稠度而定。坍落度不大于70毫米的混凝土,宜用震動臺振實,大于70毫米的宜用搗棒人工搗實。檢驗現(xiàn)澆混凝土工程和預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量的混凝土,試件的成型方法應(yīng)與實際施工采用的方法相同。棱柱體試件宜采用臥式成型,埋有鋼筋的試件在灌注混凝土及搗實時應(yīng)特別注意鋼筋和試模之間的混凝土能保持灌注密實及搗實良好。

  用離心法、壓漿法、真空作業(yè)法及噴射法等特殊方法成型的混凝土,其試件的制作應(yīng)按相應(yīng)的規(guī)定進行。

  第2.0.4條 制作試件用的試模應(yīng)由鑄鐵或鋼制成,應(yīng)具有足夠的剛度并拆裝方便。試模的內(nèi)表面應(yīng)機械加工,其不平度應(yīng)為每100毫米不超過0.05毫米,組裝后各相鄰面的不垂直度不應(yīng)超過±0.5度。在制作試件前應(yīng)將試模清擦干凈,并應(yīng)涂以脫模劑。

  第2.0.5條 用震動臺成型時,應(yīng)將混凝土拌合物一次裝入試模,裝料時應(yīng)用抹刀沿試模內(nèi)壁略加插搗并應(yīng)使混凝土拌合物高出試模上口。振動時應(yīng)防止試模在振動臺上自由跳動。振動應(yīng)持續(xù)到混凝土表面出漿為止,刮除多余的混凝土并用抹刀抹平。試驗室用震動臺的振動頻率應(yīng)為50±3赫,空載時振幅為0.5毫米。保持同條件養(yǎng)護。

  試驗需要進行自然放置并晾干的試件應(yīng)放置在干燥通風(fēng)的室內(nèi),每塊試件之間至少留有10~20毫米的間隙。
  第三章 抗凍性能試驗

  第一節(jié) 慢凍法

  第3.1.1條 本方法適用于檢驗以混凝土試件所能經(jīng)受的凍融循環(huán)次數(shù)為指標(biāo)的抗凍標(biāo)號。

  第3.1.2條 慢凍法混凝土抗凍性能試驗應(yīng)采用立方體試件。試件的尺寸應(yīng)根據(jù)混凝土中骨料的最大粒經(jīng)按表3.1.2—1選定。

  慢凍法所用試件尺寸選用表                                       表3.1.2-1
試件尺寸(毫米)
骨料最大料徑(毫米)
100×100×100
150×150×150
200×200×200
30
40
60
每次試驗所需的試件組數(shù)應(yīng)符合表3.1.2—2的規(guī)定,每組試件應(yīng)為3塊。

  慢凍法試驗所需的試件組數(shù)                                       表3.1.2-2

設(shè)計抗凍標(biāo)號
D25
D50
D100
D150
D200
D250
D300
檢查強度時的凍融循環(huán)次數(shù)
25
50
50及100
100及150
150及200
200及250
250及300
鑒定28天強度所需試件組數(shù)
1
1
1
1
1
1
1
凍融試件組數(shù)
1
2
2
2
2
2
2
對比試件組數(shù)
1
1
2
2
2
2
2
總計試件組數(shù)
3
3
5
5
5
5
 


  第3.1.3條 慢凍法混凝土抗凍性能試驗所用設(shè)備應(yīng)符合下列規(guī)定:

  一、冷凍箱(室)裝有試件后能使箱(室)內(nèi)溫度保持在-15~-20℃的范圍以內(nèi)。

  二、融解水槽裝有試件后能使水溫保持在15~20°的范圍以內(nèi)。

  二、框籃用鋼筋焊成,其尺寸應(yīng)與所裝的試件相適應(yīng)。

  四、案秤稱量10公斤,感量為5克。

  五、壓力試驗機精度至少為±2%,其量程應(yīng)能使試件的預(yù)期破壞荷載值不小于全量程的20%,也不大于全量程的80%。試驗機上、下壓板及試件之間可各墊以鋼墊板,鋼墊板兩承壓面均應(yīng)機械加工。

  與試件接觸的壓板或墊板的尺寸應(yīng)大于試件承壓面,其不平度應(yīng)為每100毫米不超過0.02毫米。

  第3.1.4條 慢凍法混凝土抗凍性能試驗應(yīng)按下列規(guī)定進行:

  一、如無特殊要求,試件應(yīng)在28天齡期時進行凍融試驗。試驗前4天應(yīng)把凍融試件從養(yǎng)護地點取出,進行外觀檢查,隨后放在15~20℃水中浸泡,浸泡時水面至少應(yīng)高出試件頂面20毫米,凍融試件浸泡4天后進行凍融試驗。對比試件則應(yīng)保留在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護室內(nèi),直到完成凍融循環(huán)后,與抗凍試件同時試壓。

  二、浸泡完畢后,取出試件,用濕布擦除表面水分、稱重、按編號置入框籃后即可放入冷凍箱(室)開始凍融試驗。在箱(室)內(nèi),框籃應(yīng)架空,試件與框籃接觸處應(yīng)墊以墊條,并保證至少留有20毫米的空隙,框籃中各試件之間至少保持50毫米的空隙。

  三、抗凍試驗凍結(jié)時溫度應(yīng)保持在-15~20℃。試件在箱內(nèi)溫度到達-2℃時放入,裝完試件如溫度有較大升高,則以溫度重新降至-15℃時起算凍結(jié)時間。每次從裝完試件到重新降至-15℃所需的時間不應(yīng)超過2小時。冷凍箱(室)內(nèi)溫度均以其中心處溫度為準(zhǔn)。

  四、每次循環(huán)中試件的凍結(jié)時間應(yīng)按其尺寸而定,對100×100×100毫米及150×150×150毫米試件的凍結(jié)時間不應(yīng)小于4小時,對
    200×200×200毫米試件不應(yīng)小于6小時。如果在冷凍箱(室)內(nèi)同時進行不同規(guī)格尺寸試件的凍結(jié)試驗,其凍結(jié)時間應(yīng)按最大尺寸試件計。

  五、凍結(jié)試驗結(jié)束后,試件即可取出并應(yīng)立即放入能使水溫保持在15~20℃的水槽中進行融化。此時,槽中水面應(yīng)至少高出試件表面20毫米,試件在水中融化的時間不應(yīng)小于4小時。融化完畢即為該次凍融循環(huán)結(jié)束,取出試件送入冷凍箱(室)進行下一次循環(huán)試驗。

  六、應(yīng)經(jīng)常對凍融試件進行外觀檢查。發(fā)現(xiàn)有嚴(yán)重破壞時應(yīng)進行稱重,如試件的平均失重率超過5%,即可停止其凍融循環(huán)試驗。

  七、混凝土試件達到表3.1.2—2規(guī)定的凍融循環(huán)次數(shù)后,即應(yīng)進行抗壓強度試驗??箟涸囼炃皯?yīng)稱重并進行外觀檢查,詳細記錄試件表面破損、裂縫及邊角缺損情況。如果試件表面破損嚴(yán)重,則應(yīng)用石膏找平后再進行試壓。

  八、在凍融過程中,如因故需中斷試驗,為避免失水和影響強度,應(yīng)將凍融試件移入標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護室保存,直至恢復(fù)凍融試驗為止。此時應(yīng)將故障原因及暫停時間在試驗結(jié)果中注明。

  第3.1.5條 混凝土凍融試驗后應(yīng)按下式計算其強度損失率。

式中:△fc—N次凍融循環(huán)后的混凝土強度損失率,以3個試件的平均值計算(%);

     fco—對比試件的抗壓強度平均值(兆帕);

     fcn—經(jīng)N次凍融循環(huán)后的三個試件抗壓強度平均值(兆帕);

  混凝土試件凍融后的重量損失率可按下式計算:

式中:△ωn—N次凍融循環(huán)后的重量損失率,以3個試件的平均值計算(%);

     Go—凍融循環(huán)試驗前的試件重量(公斤);

     Gn—N次凍融循環(huán)后的試件重量(公斤);

  混凝土的抗凍標(biāo)號,以同時滿足強度損失率不超過25%,重我不量損失率不超過5%時的最大循環(huán)次數(shù)來表示。
  第二節(jié) 快凍法

  第3.2.1條 本方法適用于在水中經(jīng)快速凍融來測定混凝土的抗凍性能??靸龇箖鲂阅艿闹笜?biāo)可用能經(jīng)受快速凍融循環(huán)的次數(shù)或耐久性系數(shù)來表示。

  本方法特別適用于抗凍性要求高的混凝土。

  第3.2.2條 本試驗采用100×100×400毫米的棱柱體試件?;炷猎嚰拷M3塊,在試驗過程中可連續(xù)使用,除制作凍融試件外,尚應(yīng)制備同樣形狀尺寸,中心埋有熱電偶的測溫試件,制作測溫試件所用混凝土的抗凍性能應(yīng)高于凍融試件。

  第3.2.3條 快凍法測定混凝土抗凍性能試驗所用設(shè)備應(yīng)符合下列規(guī)定。

  一、快速凍融裝置能使試件靜置在水中不動,依靠熱交換液體的溫度變化而連續(xù)、自動地按照本方法第3.2.4條第五款的要求進行凍融的裝置。滿載運轉(zhuǎn)時凍融箱內(nèi)各點溫度的極差不得超過2℃。

  二、試件盒由1~2毫米厚的鋼板制成。其凈截面尺寸應(yīng)為110×110毫米,高度應(yīng)比試件高出50~100毫米。試件底部墊起后盒內(nèi)水面應(yīng)至少能高出試件頂面5毫米。

  三、案秤稱量10公斤感量5克,或稱量20公斤,感量10克。

  四、動彈性模量測定儀共振法或敲擊法動彈性模量測定儀。

  五、熱電偶、電位差計能在20~2℃范圍內(nèi)測定試件中心溫度。測量精度不低于±0.5℃。

  第3.2.4條 快凍法混凝土抗凍性能試驗應(yīng)按下列規(guī)定進行:

  一、如無特殊規(guī)定,試件應(yīng)在28天齡期時開始凍融試驗。凍融試驗前四天應(yīng)把試件從養(yǎng)護地點取出,進行外觀檢查,然后在溫度為15~20℃的水中浸泡(包括測溫試件)。浸泡時水面至少應(yīng)高出試件頂面20毫米,試件浸泡4天后進行凍融試驗。

  二、浸泡完畢后,取出試件,用濕布擦除表面水分,稱重,并按本標(biāo)準(zhǔn)第四章的規(guī)定測定其橫向基頻的初始值。

  三、將試件放入試件盒內(nèi),為了使試件受溫均衡,并消除試件周圍因水分結(jié)冰引起的附加壓力,試件的側(cè)面與底部應(yīng)墊放適當(dāng)寬度與厚度的橡膠板,在整個試驗過程中,盒內(nèi)水位高度應(yīng)始終保持高出試件頂面5毫米左右。

  四、把試件盒放入凍融箱內(nèi)。其中裝有測溫試件的試件盒應(yīng)放在凍融箱的中心位置。此時即可開始凍融循環(huán)。

  五、凍融循環(huán)過程應(yīng)符合下列要求:

  1.每次凍融循環(huán)應(yīng)在2~4小時內(nèi)完成,其中用于融化的時間不得小于整個凍融時間的1/4。

  2.在凍結(jié)和融化終了時,試件中心溫度應(yīng)分別控制在-17±2℃和8±2℃。

  3.每塊試件從6℃降至-15℃所用的時間不得少于凍結(jié)時間的1/2。每塊試件從-15℃升至6℃所用的時間也不得少于整個融化時間的1/2,試件內(nèi)外的溫差不宜超過28℃。

  4.凍和融之間的轉(zhuǎn)換時間不宜超過10分鐘。

  六、試件一般應(yīng)每隔25次循環(huán)作一次橫向基頻測量,測量前應(yīng)將試件表面浮渣清洗干凈,擦去表面積水,并檢查其外部損傷及重量損失。橫向基頻的測量方法及步驟應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第四章的規(guī)定執(zhí)行。測完后,應(yīng)即把試件掉一個頭重新裝入試件盒內(nèi)。試件的測量、稱量及外觀檢查應(yīng)盡量迅速,以免水傷損失。

  七、為保證試件在冷液中凍結(jié)時溫度穩(wěn)定均衡,當(dāng)有一部份試件停凍取出時,應(yīng)另用試件填充空位。如凍融循環(huán)因故中斷,試件應(yīng)保持在凍結(jié)狀態(tài)下,并最好能將試件保存在原容器內(nèi)用冰塊圍住。如無這一可能,則應(yīng)將試件在潮濕狀態(tài)下用防水材料包裹,加以密封,并存放在-17±2℃的冷凍室或冰箱中。

  試件處在融解狀態(tài)下的時間不宜超過兩個循環(huán)。特殊情況下,超過兩個循環(huán)周期的次數(shù),在整個試驗過程中只允許1~2次。

  八、凍融到達以下3種情況之一即可停止試驗:

  1.已達到300次循環(huán);


  式中:p—經(jīng)N次凍融循環(huán)后試件的相對動彈性模量,以3個試件的平均值計算(%);

     fn—N次凍融循環(huán)后試件的橫向基頻(赫);

     fo—凍融循環(huán)試驗前測得的試件橫向基頻初始值(赫)。

  2.相對動彈性模量下降到60%以下;

  3.重量損失率達5%。

  第3.2.5條 凝土試件的相對動彈性模量可按下式計算:

混凝土試件凍融后的重量損失率應(yīng)按下式計算:

式中:△Wn—N次凍融循環(huán)后試件的重量損失率,以3個試件的平均值計算(%);

     Go—凍融循環(huán)試驗前的試件重量(公斤);

     Gn—N次凍融循環(huán)后的試件重量(公斤)。

  混凝土耐快速冰融循環(huán)次數(shù)應(yīng)以同時滿足相對動彈性模量值不小于60%和重量損失率不超過5%時的最大循環(huán)次數(shù)來表示。混凝土耐久性系數(shù)應(yīng)按下式計算:

  Kn=P×N/100……(3.2.5—3)

  式中:Kn—混凝土耐久性系數(shù);

     N—達到第3.2.4條第八款要求時的凍融循環(huán)次數(shù);

     P—經(jīng)N次凍融循環(huán)后試件的相對動彈性模量。
  第四章 動彈性模量試驗

  第4.0.1條 本方法適用于測定混凝土的動彈性模量,以檢驗混凝土在經(jīng)受凍融或其它侵蝕作用后遭受破壞的程度,并以此來評定它們的耐久性能。

  第4.0.2條 本試驗采用截面為100×100毫米的棱柱體試件,其高寬比一般為3~5。

  第4.0.3條 混凝土動彈性模量試驗所用設(shè)備應(yīng)符合下列規(guī)定:

  一、混凝土動彈性模量測定儀—有以下兩種形式:

  1.共振法混凝土動彈性模量測定儀(簡稱共振儀)。輸出頻率可調(diào)范圍為100~20000赫,輸出功率應(yīng)能激勵試件使產(chǎn)生受迫振動,以便能用共振的原理定出試件的基頻振動頻率(基頻)。

  在無專用儀器的情況下,可用通用儀器進行組合,其基本原理示意如圖4.0.3。

圖4.0.3 共振法混凝土動彈性模量測定基本原理示意圖

  1.振蕩器2.頻率計3.放大器4.激振換能器5.接收換能器6.放大器7.電表8.示波器

  通用儀器組合后,其輸出頻率的可調(diào)范圍應(yīng)與所測試件尺寸、容重及混凝土品種相匹配,一般為100~20000赫,輸出功率也應(yīng)使能激勵試件產(chǎn)生受迫振動;

  2.敲擊法混凝土動彈性模量測定儀

  應(yīng)能從試件受敲擊后的復(fù)雜振動狀態(tài)中析出基頻振動,并通過計數(shù)顯示系統(tǒng)顯示出試件基頻振動周期。儀器相應(yīng)的頻率測量范圍應(yīng)為30~30000赫

  二、試件支承體硬橡膠韌型支座或約20毫米厚的軟泡沫塑料墊。

  三、案秤稱量10公斤,感量5克;或稱量20公斤,感量10克。

  第4.0.4條 混凝土動彈性模量試驗應(yīng)按下列步驟進行:

  一、測定試件的重量和尺寸。試件重量的測量精度應(yīng)在±0.5%以內(nèi),尺寸的測量精度應(yīng)在±1%以內(nèi)。每個試件的長度和截面尺寸均取3個部位測量的平均值。

  二、將試件安放在支承體上,并定出換能器或敲擊及接收點的位置,以共振法測量試件的橫向基頻振動頻率時,其支承和換能器的安裝位置可見圖(4.0.4—1)。以敲擊法測量試件的橫向基頻振動頻率時其支承、敲擊點和接收換能器的安裝位置可見圖(4.0.4—2)。

圖4.0.4—1 共振法測量動彈性模量

  1.激振換能器2.接收換能器3.軟泡沫塑料墊4.試件(測量時試件成型面朝上)
 
圖4.0.2—2 敲擊法測量動彈性模量示意圖

   敲擊方向及位置 接收方向和位置

  能器的安裝位置可見圖(4.0.4—1)。以敲擊法測量試件的橫向基頻振動頻率時其支承、敲擊點和接收換能器的安裝位置可見圖(4.0.4—2)。

  三、用共振法測量混凝土動彈性模量時,先調(diào)整共振儀的激振功率和接收增益旋鈕至適當(dāng)位置,變換激振頻率,同時注意觀察指示電表的指針偏轉(zhuǎn),當(dāng)指針偏轉(zhuǎn)為最大時,即表示試件達到共振狀態(tài),這時所顯示的激振頻率即為試件的基頻振動頻率。每一測量應(yīng)重復(fù)測讀兩次以上,如兩次連續(xù)測值之差不超過0.5%,取這兩個測值的平均值作為該試件的測試結(jié)果。

  采用以示波器作顯示的儀器時,示波器的圖形調(diào)成一個正圓時的頻率即為共振頻率。

  當(dāng)儀器同時具有指示電表和示波器時,以電表指針達最大值時的頻率作為共振率。

  在測試過程中,如發(fā)現(xiàn)兩個以上峰值時,宜采用以下方法測出其真實的共振峰:

  1.將輸出功率固定,反復(fù)調(diào)整儀器輸出頻率,從指示電表上比較幅值的大小,幅值最大者為真實的共振峰。

  2.把接收換能器移至距端部0.224倍試件長處,此時如指示電表示值為零,即為真實的共振峰值。

  四、用敲擊法測量混凝土動彈性模量時,用擊錘激振。敲擊時敲擊力的大小以能激起試件振動為度,擊錘下落后應(yīng)任其自由彈起,此時即可從儀器數(shù)碼管中讀出試件的基頻振動周期,試件的基頻振動頻率應(yīng)按下式計算:

  
式中:f—試件橫向振動時的基振頻率(赫)

     T—試件基頻振動周期(微秒),取6個連續(xù)測值的平均值。

  第4.0.5條 混凝土動彈性模量應(yīng)按下式計算:

  

  式中:Ed—混凝土動彈性模量(兆帕);

     s—正方形截面試件的邊長(毫米);

     L—試件的長度(毫米);

     W—試件的重量(公斤);

     f—試件橫向振動時的基振頻率(赫);

     K—試件尺寸修正系數(shù):

     L/a=3時,K=1.68

     L/a=4時,K=1.40

     L/a=5時,K=1.26

  混凝土動彈性模量以3個試件的平均值作為試驗結(jié)果,計算精確到100兆帕(1000公斤力/平方厘米)。
  第五章 抗?jié)B性能試驗

  第5.0.1條 本方法適用于測定硬化后混凝土的抗?jié)B標(biāo)號

  第5.0.2條 抗?jié)B性能試驗應(yīng)采用頂面直徑為175毫米,底面直徑為185毫米,高度為150毫米的圓臺體或直徑與高度均為150毫米的圓柱體試件(視抗?jié)B設(shè)備要求而定)???jié)B試件以6個為一組。

  試件成型后24小時拆模,用鋼絲刷刷去兩端面水泥漿膜,然后送入標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護室養(yǎng)護。試件一般養(yǎng)護至28天齡期進行試驗,如有特殊要求,可在其它齡期進行。

  第5.0.3條 混凝土抗?jié)B性能試驗所用設(shè)備應(yīng)符合下列規(guī)定。

  一、混凝土抗?jié)B儀應(yīng)能使水壓按規(guī)定的制度穩(wěn)定地作用在試件上的裝置。

  二、加壓裝置螺旋或其它形式,其壓力以能把試件壓入試件套內(nèi)為宜。

  第5.0.4條 混凝土抗?jié)B性能試驗應(yīng)按下列步驟進行

  一、試件養(yǎng)護至試驗前一天取出,將表面晾干,然后在其側(cè)面涂一層熔化的密封材料,隨即在螺旋或其它加壓裝置上,將試件壓入經(jīng)烘箱預(yù)熱過的試件套中,稍冷卻后,即可解除壓力、連同試件套裝在抗?jié)B儀上進行試驗。

  二、試驗從水壓為0.1兆帕(1公斤力/平方厘米)開始。以后每隔8小時增加水壓0.1兆帕(1公斤力/平方厘米),并且要隨時注意觀察試件端面的滲水情況。

  三、當(dāng)6個試件中有3個試件端面呈有滲水現(xiàn)象時,即可停止試驗,記下當(dāng)時的水壓。

  四、在試驗過程中,如發(fā)現(xiàn)水從試件周邊滲出,則應(yīng)停止試驗,重新密封。

  第5.0.5條 混凝土的抗?jié)B標(biāo)號以每組6個試件中4個試件未出現(xiàn)滲水時的最大水壓力計算,其計算式為:

  S=10H-1……(5.0.5)

  式中:S——抗?jié)B標(biāo)號;

     H——6個試件中3個滲水時的水壓力(兆帕)。
  第六章 收縮試驗

  第6.0.1條 本方法適用于測定混凝土試件在規(guī)定的溫濕度條件下,不受外力作用所引起的長度變化,即收縮。本方法也可用以測定在其它條件下混凝土的收縮與膨脹。

  第6.0.2條 測定混凝土收縮時以100×100×515毫米的棱柱體試件為標(biāo)準(zhǔn)試件,它適用于骨料最大粒徑不超過30毫米的混凝土?;炷凉橇献畲罅酱笥?0毫米時可采用截面為150×150毫米(骨料最大粒徑不超過40毫米)或截面為200×200毫米(骨料最大粒徑不超過60毫米)的棱柱體試件。采用混凝土收縮儀時應(yīng)用外形為100×100×515毫米的棱柱體標(biāo)準(zhǔn)試件。試件兩端應(yīng)預(yù)埋測頭或留有埋設(shè)測頭的凹槽。測頭應(yīng)由不銹鋼或其它不銹的材料制成,并應(yīng)具有圖6.0.2的外形。

  
圖6.0.2 收縮測頭

  a 預(yù)埋測頭b 后埋測頭

  非標(biāo)準(zhǔn)試件采用接觸式引伸儀時,所用試件的長度應(yīng)至少比儀器的測量標(biāo)距長出一個截面邊長。測釘應(yīng)粘貼在試件兩測面的軸線上。

  使用混凝土收縮儀時,制作試件的試模應(yīng)具有能固定測頭或預(yù)留凹槽的端板。使用接觸式引伸儀時,可用一般棱柱體試模制作試件。試件成型時如用機油作隔離劑則所用機油的粘度不應(yīng)過大,以免阻礙以后試件的濕度交換,影響測值。如無特殊規(guī)定,試件應(yīng)帶模養(yǎng)護1~2天(視當(dāng)時混凝土實際強度而定)。拆模后應(yīng)立即粘或埋好測頭或測釘,送至溫度為20±3 ℃,濕度為90%以上的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護室養(yǎng)護。

  第6.0.3條 混凝土收縮試驗所用設(shè)備應(yīng)符合下列規(guī)定

  一、變形測量裝置可以有以下兩種形式:

  1.混凝土收縮儀測量標(biāo)距為540毫米,裝有精度為0.01毫米的百分表或測微器;

  2.其它形式的變形測量儀表其測量標(biāo)距不應(yīng)小于100毫米及骨料最大粒徑的3倍。并至少能達到相對變形為20× 的測量精度。

  測量混凝土變形的裝置應(yīng)具有殷鋼或石英玻璃制作的標(biāo)準(zhǔn)桿以便在測量前及測量過程中校核儀表的讀數(shù)。

  二、恒溫恒濕室能使室溫保持在20±2℃相對濕度保持在60±5%。

  第6.0.4條 混凝土收縮試驗應(yīng)按下列步驟進行

  一、測定代表某一混凝土收縮性能的特征值時,試件應(yīng)在3天齡期(從攪拌混凝土加水時算起)從標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護室取出并立即移入恒溫恒濕室測定其初始長度,此后至少應(yīng)按以下規(guī)定的時間間隔測量其變形讀數(shù):

  1、3、7、14、28、45、60、90、120、150、180天(從移入恒溫恒濕室內(nèi)算起)。

  測定混凝土在某一具體條件下的相對收縮值時(包括在徐變試驗時的混凝土收縮變形測定)應(yīng)按要求的條件安排試驗,對非標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護試件如需移入恒溫恒濕室進行試驗,應(yīng)先在該室內(nèi)預(yù)置4個小時,再測其初始值,以使它們具有同樣的溫度基準(zhǔn)。測量時并應(yīng)記下試件的初始干濕狀態(tài)。

  二、測量前應(yīng)先用標(biāo)準(zhǔn)桿校正儀表的零點,并應(yīng)在半天的測定過程中至少再復(fù)核1~2次(其中一次在全部試件測讀完后)。如復(fù)核時發(fā)現(xiàn)零點與原值的偏差超過±0.01毫米,調(diào)零后應(yīng)重新測定。

  三、試件每次在收縮儀上放置的位置、方向均應(yīng)保持一致。為此,試件上應(yīng)標(biāo)明相應(yīng)的記號。試件在放置及取出時應(yīng)輕穩(wěn)仔細,勿使碰撞表架及表桿,如發(fā)生碰撞,則應(yīng)取下試件,重新以標(biāo)準(zhǔn)桿復(fù)核零點。用接觸式引伸儀測定時,也應(yīng)注意使每次測量時試件與儀表保持同樣的方向性。每次讀數(shù)應(yīng)重復(fù)3次。

  四、試件在恒溫恒濕室內(nèi)應(yīng)放置在不吸水的擱架上,底面架空,其總支承面積不應(yīng)大于100乘試件截面邊長(毫米),每個試件之間應(yīng)至少留有30毫米的間隙。

  五、需要測定混凝土自縮值的試件,在3天齡期時從標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護室取出后應(yīng)立即密封處理,密封處理可采用金屬套或臘封,采用金屬套時試件裝入后應(yīng)蓋嚴(yán)焊死,不得留有任何能使內(nèi)外濕度交換的縫隙。外露測頭的周圍也應(yīng)用石臘反復(fù)封堵嚴(yán)實。采用臘封時至少應(yīng)涂臘3次,每次涂臘前應(yīng)用浸臘的紗布或臘紙包纏嚴(yán)實,臘封完畢后應(yīng)套以塑料袋加以保護。自縮試驗期間,試件應(yīng)無重量變化,如在180天試驗間隔期內(nèi)重量變化超過10克,該試件的試驗結(jié)果無效。

  第6.0.5條 混凝土收縮值應(yīng)按下式計算:

  

  式中:εst——試驗期為t天的混凝土收縮值,t從測定初始長度時算起;

     Lb——試件的測量標(biāo)距,用混凝土收縮儀測定時應(yīng)等于兩測頭內(nèi)側(cè)的距離,即等于混凝土試件的長度(不計測頭凸出部份)減去2倍測頭埋入深度(毫米);

     Lo——試件長度的初始讀數(shù)(毫米);

     Lb——試件在試驗期為t時測得的長度讀數(shù)(毫米)。

  作為相互比較的混凝土收縮值為不密封試件于3天齡期自標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護室移入恒溫恒濕室中放置180天所測得的收縮值。取3個試件值的算術(shù)平均值作為該混凝土的收縮值,計算精確到10× 。
  第七章 受壓徐變試驗

  第7.0.1條 本方法適用于測定混凝土試件在長期恒定軸向壓力作用下的變形性能。

  第7.0.2條 徐變試驗應(yīng)采用棱柱體試件,每組3塊。試件的截面尺寸應(yīng)根據(jù)混凝土中骨料的最大粒徑按表7.0.2選定。

  徐變試驗試件尺寸選用         表7.0.2

試件最小邊長(毫米)
骨料最大粒徑(毫米)
100
150
200
30
40
60


  試件的長度至少應(yīng)比擬采用的測量標(biāo)距長出一個截面邊長。

  采用外裝式變形測量裝置時,徐變試驗兩側(cè)面應(yīng)有安裝測量儀表的測頭,測頭宜采用埋入式。在對粘結(jié)的工藝及材料確有把握時允許采用膠粘。采用內(nèi)埋式應(yīng)變測量裝置時,應(yīng)注意使測頭埋設(shè)在試件中部并保持其軸線與試件長軸一致。采用埋入式測頭時,試模的側(cè)壁應(yīng)具有能在成型時使測頭定位的裝置。

  如無特殊要求,試件拆模后應(yīng)立即送入標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護室養(yǎng)護到7天齡期(自混凝土攪拌加水開始起算)。然后移入恒溫恒濕室待試。作對比或檢驗混凝土的徐變性能時,試件應(yīng)在28天齡期時加荷。當(dāng)研究某一混凝土的徐變特性時,應(yīng)至少制備4組徐變試件,并分別在齡期為7、14、28、90天時加荷。

  如需確定在具體使用條件下的混凝土徐變值,則應(yīng)根據(jù)具體情況確定試件的養(yǎng)護及試驗制度。

  制作徐變試件時應(yīng)同時制作相應(yīng)的棱柱體抗壓試件及收縮試件以供確定試驗荷載大小及測定收縮之用,收縮試件應(yīng)與徐變試件相同,并裝有與徐變試件相同的測量裝置。抗壓試件及收縮試件應(yīng)隨徐變試件一并養(yǎng)護。

  第7.0.3條 混凝土徐變試驗所用設(shè)備應(yīng)符合下列規(guī)定

  一、徐變儀其基本形式如圖(7.0.3)所示它包括上、下壓板、彈簧持荷裝置以及2~3根承力絲桿。彈簧及絲桿的數(shù)量、尺寸應(yīng)按徐變儀所要求的試驗噸位而定。在試驗荷載下,絲桿的拉應(yīng)力一般不應(yīng)大于材料屈服點的30%,彈簧的工作壓力不應(yīng)超過允許極限荷載的80%,但工作時彈簧的壓縮變形也不得小于20毫米,以使它具有足夠的調(diào)整能力。有條件時也可采用兩個試件串疊受荷,以提高設(shè)備的利用率。

  二、加荷裝置包括加荷架、千斤頂及測力裝置。加荷架由接長桿及頂板組成,用以承受加荷時的反力。加荷時加荷架與徐變儀絲桿頂部相連。千斤頂一般起重千斤頂,其噸位應(yīng)大于所要求的試驗荷載。測力裝置標(biāo)準(zhǔn)第(壓力環(huán))或其它形式的壓力測定裝置,其測量精度應(yīng)達到所加荷載的2%,其量程應(yīng)能使試驗壓力值不小于全量程的20%,也不大于全量程的80%。

  三、變形測量裝置可采用外裝的帶接長桿的千分表,差動式應(yīng)變計或移動式的接觸式引伸儀,它應(yīng)能保證所測量的應(yīng)變值至少具有20× 的精度。

  四、恒溫恒濕室能使室溫保持在20±2℃,相對濕度保持在60±5%。

  

  圖8.0.3 徐變儀

  1.螺母2.上壓板3.絲桿4.件試5.球絞6.墊板7.定心8.下壓板9.彈簧10.底盤11.球絞

  第7.0.4條 混凝土受壓徐變試驗應(yīng)按下列步驟進行

  一、試驗前應(yīng)充分作好準(zhǔn)備工作,需要粘貼測頭或測點的應(yīng)在一天以前粘好,儀表安裝好后應(yīng)仔細檢查,不得有任何松動或異?,F(xiàn)象。加荷用的千斤頂、測力計等也應(yīng)予以檢查。

  二、把同條件養(yǎng)護的棱柱體抗壓強度試件取出,試壓,取得混凝土的棱柱體抗壓強度。

  三、把徐變試件放在徐變儀的下壓板上,此時試件、加荷千斤頂,測力計及徐變儀的軸線應(yīng)重合。再次檢查變形測量儀表的調(diào)零情況,記下初始讀數(shù)。

  四、試件放好后,開始加荷。如無特殊要求,試驗時取徐變應(yīng)力為所測得的棱柱體抗壓強度的40%。如果采用外裝儀表或接觸式引伸儀,用千斤頂先加壓至徐變應(yīng)力的20%進行對中。此時,兩側(cè)的變形相差應(yīng)小于其平均值的10%,如超出此值,應(yīng)松開千斤頂,重新調(diào)整后,再加荷到徐變應(yīng)力的20%,檢查對中的情況。對中完畢后,應(yīng)立即繼續(xù)加荷直到徐變應(yīng)力,讀出兩邊的變形值。此時,兩邊變形的平均值即為在徐變荷載下的初始變形值。從對中完畢到測初始變形值之間的加荷及測量時間不得超過一分鐘。擰緊承力螺桿上端的螺帽,放松千斤頂,觀察兩邊變形值的變化情況。此時,試件兩側(cè)的讀數(shù)相差應(yīng)不超過平均值的10%,否則應(yīng)予以調(diào)整,調(diào)整應(yīng)在試件持荷的情況下進行,調(diào)整過程中所產(chǎn)生的變形增值應(yīng)計入徐變變形之中。再加荷到徐變應(yīng)力,檢查兩側(cè)變形讀數(shù),其總和與加荷前讀數(shù)相比,誤差不應(yīng)超過2%。否則應(yīng)予以補足。

  五、按下列試驗周期(由試件加荷時起算)測定混凝土試件的變形值:1、3、7、14、28、45、60、90、120、150、180、360天。

  在測讀變形讀數(shù)的同時應(yīng)測定同條件放置收縮試件的收縮值。

  六、試件受壓后應(yīng)定期檢查荷載的保持情況,一般在7、28、60、90天各校核一次,如荷載變化大于2%,應(yīng)予以補足。

  第7.0.5條 混凝土的徐變值應(yīng)按下式計算:

  

  式中:εct——加荷t天后的混凝土徐變值;

     △Lt——加荷t天后混凝土的總變形值(毫米);

  △Lo——加荷時測得的混凝土初始變形值(毫米);

  Lb——測量標(biāo)距(毫米);

  △εt——同齡期混凝土的收縮值。作為供對比的混凝土徐變值為經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護的混凝土試件,在28天齡期時經(jīng)受0.4倍棱柱體抗壓強度的恒定荷載360天的徐變值。

  二、混凝土的徐變度應(yīng)按下式計算:

  

  式中:Ct——加荷t天的混凝土徐變度(1/兆帕);

     δ——徐變應(yīng)力(兆帕)。

  混凝土的徐變系數(shù)可按下式計算:

  

  式中:φt——加荷t天的混凝土徐變系數(shù);

     εo——混凝土在加荷時測得的初始應(yīng)變值,即

  
  第八章 碳化試驗

  第8.0.1條 本方法適用于測定在一定濃度的二氧化碳氣體介質(zhì)中混凝土試件的碳化程度,以評定該混凝土的抗碳化能力。

  第8.0.2條 碳化試驗應(yīng)采用棱柱體混凝土試件,以3塊為一組,試件的最小邊長應(yīng)符合表8.0.2的要求。棱柱體的高寬比應(yīng)不小于3。

  碳化試驗試件尺寸選用               表8.0.2

試件最小邊長(毫米)
骨料最大料徑(毫米)
100
150
200
30
40
60


  無棱柱體試件時,也可用立方體試件代替,但其數(shù)量應(yīng)相應(yīng)增加。

  試件一般應(yīng)在28天齡期進行碳化,采用摻合料的混凝土可根據(jù)其特性決定碳化前的養(yǎng)護齡期。碳化試驗的試件宜采用標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護。但應(yīng)在試驗前2天從標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護室取出。然后在60℃溫度下烘48小時。經(jīng)烘干處理后的試件,除留下一個或相對的兩個側(cè)面外,其余表面應(yīng)用加熱的石臘予以密封。在側(cè)面上順長度方向用鉛筆以10毫米間距畫出平行線,以預(yù)定碳化深度的測量點。

  第8.0.3條 混凝土碳化試驗所用設(shè)備應(yīng)符合下列規(guī)定

  一、碳化箱帶有密封蓋的密閉容器,容器的容積至少應(yīng)為頂定進行試驗的試件體積的兩倍。箱內(nèi)應(yīng)有架空試件的鐵架,二氧化碳引入口,分析取樣用的氣體引出口,箱內(nèi)氣體對流循環(huán)裝置,溫濕度測量以及為保持箱內(nèi)恒溫恒濕所需的設(shè)施。必要時,可設(shè)玻璃觀察口以對箱內(nèi)的溫濕度進行讀數(shù)。

  二、氣體分析儀能分析箱內(nèi)氣體中的二氧化碳濃度、精確到1%。

  三、二氧化碳供氣裝置包括氣瓶、壓力表及流量計。

  第8.0.4條 混凝土碳化試驗應(yīng)按下列步驟進行

  一、將經(jīng)過處理的試件放入碳化箱內(nèi)的鐵架上,各試件經(jīng)受碳化的表面之間的間距至少應(yīng)不少于50毫米。

  二、將碳化箱蓋嚴(yán)密封。密封可采用機械辦法或油封,但不得采用水封以免影響箱內(nèi)的濕度調(diào)節(jié)。開動箱內(nèi)氣體對流裝置,徐徐充入二氧化碳,并測定箱內(nèi)的二氧化碳濃度,逐步調(diào)節(jié)二氧化碳的流量,使箱內(nèi)的二氧化碳濃度保持在20±3%。在整個試驗期間可用去濕裝置或放入硅膠,使箱內(nèi)的相對濕度控制在70±5%的范圍內(nèi)。碳化試驗應(yīng)在20±5℃的溫度下進行。

  三、每隔一定時期對箱內(nèi)的二氧化碳濃度,溫度及濕度作一次測定。一般在第一、二天每隔兩小時測定一次,以后每隔4小時測定一次。并根據(jù)所測得的二氧化碳濃度隨時調(diào)節(jié)其流量。去濕用的硅膠應(yīng)經(jīng)常更換。

  四、碳化到了3、7、14及28天時,各取出試件,破型以測定其碳化深度。棱柱體試件在壓力試驗機上用劈裂法從一端開始破型。每次切除的厚度約為試件寬度的一半,用石臘將破型后試件的切斷面封好,再放入箱內(nèi)繼續(xù)碳化,直到下一個試驗期。如采用立方體試件,則在試件中部劈開。立方體試件只作一次檢驗,劈開后不再放回碳化箱重復(fù)使用。

  五、將切除所得的試件部份刮去斷面上殘存的粉末,隨即噴上(或滴上)濃度為1%的酚酞酒精溶液(含20%的蒸餾水)。經(jīng)30秒鐘后,按原先標(biāo)劃的每10毫米一個測量點用鋼板尺分別測出兩側(cè)面各點的碳化深度。如果測點處的碳化分界線上剛好嵌有粗骨料顆粒,則可取該顆粒兩側(cè)處碳化深度的平均值作為該點的深度值。碳化深度測量精確至1毫米。

  第8.0.5條 混凝土在各試驗齡期時的平均碳化深度應(yīng)按下式計算,精確到0.1毫米:

  

  式中:dt——試件碳化t天后的平均碳化深度(毫米);

     di——兩個側(cè)面上各測點的碳化深度(毫米);

     n——兩個側(cè)面上的側(cè)點總數(shù)。

  以在標(biāo)準(zhǔn)條件下(即二氧化碳濃度為20±3%,溫度為20±5℃,濕度為70±5%)的3個試件碳化28天的碳化深度平均值作為供相互對比用的混凝土碳化值,以此值來對比各種混凝土的抗碳化能力及對鋼筋的保護作用。以各齡期計算所得的碳化深度繪制碳化時間與碳化深度的關(guān)系曲線,以表示在該條件下的混凝土碳化發(fā)展規(guī)律。
  第九章 混凝土中鋼筋銹蝕試驗

  第9.0.1條 本方法適用于測定在給定條件下混凝土中鋼筋的銹蝕程度,以對比不同混凝土對鋼筋的保護作用。本方法不適用于在侵蝕性介質(zhì)中使用的混凝土內(nèi)鋼筋銹蝕試驗。

  第9.0.2條 混凝土中鋼筋銹蝕試驗應(yīng)采用100×100×300毫米的棱柱體試件,每組3塊。適用于骨料最大粒徑不超過30毫米的混凝土。

  試件中埋置的鋼筋用直徑為6毫米的普通低碳鋼熱扎盤條調(diào)直制成,其表面不得有銹坑及其它嚴(yán)重缺陷。每根鋼筋長為299±1毫米。用砂輪將其一端磨出長約30毫米的平面,用鋼字打上標(biāo)記,然后用12%鹽酸溶液進行酸洗,經(jīng)清水漂凈后,用石灰水中和,并再用清水沖洗干凈,擦干后在干燥器中至少存放4小時,然后用分析天平稱取每根鋼筋的初重(精確至0.001克),存放在干燥器中備用。

  試件成型前應(yīng)將套有定位板的鋼筋放入試模,定位板應(yīng)緊貼試模的兩個端板,為防止試模上的隔離劑沾污鋼筋。安放完畢后應(yīng)用丙酮擦凈鋼筋表面。試件成型1~2晝夜后編號拆模,然后用鋼絲刷將試件兩個端部混凝土刷毛,用1∶2水泥砂漿抹上20毫米厚的保護層,就地潮濕養(yǎng)護(或用塑料薄膜蓋好)一晝夜,移入標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護室養(yǎng)護。

  第9.0.3條 混凝土中鋼筋銹蝕試驗所用設(shè)備應(yīng)符合下列規(guī)定。

  一、混凝土碳化試驗裝置包括碳化箱、供氣裝置及氣體分析儀。其要求應(yīng)符合第8.0.3條的規(guī)定。

  二、鋼筋定位板木質(zhì)五合板或薄木板鋸成,尺為100×100毫米,板上并應(yīng)鉆有穿插鋼筋的圓孔(見圖9.0.3)。

  三、分析天平稱量1公斤,感量0.001克。

  

  圖9.0.3 定位板

  第9.0.4條 混凝土中鋼筋銹蝕試驗應(yīng)按下列步驟進行

  一、作鋼筋銹蝕試驗以前試件應(yīng)先進行碳化,碳化一般在28天齡期時開始,采用摻合料的混凝土可根據(jù)其特性決定碳化前的養(yǎng)護齡期。碳化應(yīng)在二氧化碳濃度為20±3%;相對濕度70±5%,溫度為20±5℃的條件下進行,碳化時間應(yīng)為28天。

  二、試件碳化處理后再移入標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護室養(yǎng)護。在養(yǎng)護室中,試件間隔的距離不應(yīng)小于50毫米,并應(yīng)避免試件直接淋水。在潮濕條件下存放56天后取出,破型,先測出碳化深度,然后進行鋼筋銹蝕程度的測定。

  三、取出試件中的鋼筋,刮去鋼筋上沾附的混凝土,用12%鹽酸溶液進行酸洗,經(jīng)清水漂凈后,用石灰水中和,最后再以清水沖洗干凈。擦干后在干燥器中至少存放4小時,用分析天平稱重(精確至0.001克)計算銹蝕失重。

  第9.0.5條 鋼筋銹蝕的失重率應(yīng)按下式計算:

  

  式中:Lw——鋼筋銹蝕失重率(%);

     go——鋼筋未銹前重量(克);

     g——鋼筋銹蝕后的重量(克)。

  計算精確至0.01%。
  第十章 抗壓疲勞強度試驗

  第10.0.1條 本方法適用于測定在給定循環(huán)次數(shù)為200萬次作用下的混凝土抗壓疲勞強度值。

  第10.0.2條 疲勞試驗所用試件應(yīng)根據(jù)骨料最大粒徑及疲勞試驗機的允許噸位采用100×100×300毫米或150×150×450毫米的棱柱體試件。每組試件不應(yīng)少于9個,其中3個做棱柱體抗壓強度試驗,其余的做抗壓疲勞試驗。

  第10.0.3條 混凝土抗壓疲勞強度試驗所用設(shè)備應(yīng)符合下 列規(guī)定。

  一、疲勞試驗機其噸位應(yīng)能使試件預(yù)期的疲勞破壞荷載不小于全量程的20%,也不大于全量程的80%。脈沖頻率以4赫茲為宜。

  二、上、下鋼墊板應(yīng)具有足夠的剛度,其尺寸應(yīng)大于試件的承壓面,不平度要求為每100毫米不超過0.02毫米。

  第10.0.4條 混凝土抗壓疲勞試驗應(yīng)按下列步驟進行

  一、全部試件在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護室養(yǎng)護至28天齡期后取出,在室溫下(不低于10℃)存放到3個月齡期進行抗壓疲勞試驗。

  二、試件在齡期約3個月時從養(yǎng)護地點取出,先用3塊試件測定其棱柱體抗壓強度,其余試件按測得的棱柱體抗壓強度值進行疲勞強度試驗。

  三、每一試件進行抗壓疲勞強度試驗前,應(yīng)先在疲勞試驗機上進行靜壓變形對中,對中時應(yīng)力取40%的棱柱體抗壓強度(荷載可近似取一整數(shù)噸位)。此時,試件兩側(cè)變形值之差不得大于平均值的10%,否則應(yīng)調(diào)整試件位置,直至符合對中要求方可進行疲勞試驗。

  四、疲勞強度試驗荷載采用受壓穩(wěn)定脈沖荷載(如圖10.0.4)。試驗荷載循環(huán)次數(shù)定為200萬次。下限應(yīng)力與上限應(yīng)力的比值稱為荷載循環(huán)特征系數(shù)(ρ)。該系數(shù)按使用要求取值,如無要求時取0.15。

  

  圖10.0.4 疲勞試驗脈沖荷載示意

  五、進行第一個試件的抗壓疲勞強度試驗時,可參照表10.0.4來取決脈沖上限應(yīng)力δmax(換算成荷載時可取到整數(shù)噸位)。若試件在此應(yīng)力狀態(tài)下經(jīng)200萬次循環(huán)后沒有破壞,則取另一個試件,將上限應(yīng)力增加0.05棱柱體抗壓強度值(ρ值保持不變),再進行200萬次循環(huán)試驗。如果仍未破壞,另取一試件再增加0.05棱柱體抗壓強度值進行試驗。以此類推,直到第n個試件在荷載不足200萬次破壞為止。將第n-1個試件的上限應(yīng)力定為此組試件所能承受的初定疲勞極限應(yīng)力。如第一個試件循環(huán)不足200萬次便破壞,則另取一個試件將上限應(yīng)力減少0.05棱柱體抗壓強度值(ρ值保持不變)進行200萬次循環(huán)試驗,如仍不足200萬次即已破壞,則再取一個試件,再降低荷載0.05棱柱體抗壓強度值進行試驗,以此類推,直至第m個試件經(jīng)受荷載循環(huán)200萬次不破壞為止,并把第m個試件上限應(yīng)力定為該組試件所能承受的初定疲勞極限應(yīng)力。

  疲勞試驗第一個試件建議采用的脈沖上限應(yīng)力值                               表10.0.4

試驗所用的ρ值
0.15
0.25
0.35
0.45
第一個試件建議取用的δmax
0.6f′cp
0.65′fcp
0.7f′cp
0.75f′cp


  注:1.對高標(biāo)號混凝土建議取用的δmax值尚可適當(dāng)提高

    2.表中的f′cp為由試件測得的棱柱體抗壓強度

  六、對取得的初定疲勞極限應(yīng)力進行驗證,其方法如下:取一試件,以上限應(yīng)力為已測得的初定疲勞極限應(yīng)力值進行200萬次循環(huán)試驗,如試件仍不破壞,則可確認該初定值即為該組試件的抗壓疲勞極限應(yīng)力;若該驗證試件在上限應(yīng)力為初定疲勞極限應(yīng)力狀態(tài)下循環(huán)不足200萬次即破壞,則應(yīng)再取一試件將上限應(yīng)力減少0.05棱柱體抗壓強度值進行200萬次循環(huán)試驗,以此類推,直至試件能經(jīng)受200萬次循環(huán)為止,并以該試件所承受的上限應(yīng)力定為該組試件的抗壓疲勞極限應(yīng)力。

  七、全部試驗應(yīng)連續(xù)進行,不宜中斷。

  第10.0.5條 經(jīng)驗證后的抗壓疲勞極限應(yīng)力即為該混凝土在給定ρ值下的抗壓疲勞強度。進行材料疲勞性能對比時取ρ為0.15的抗壓疲勞強度作為其特征值。

  如需計算在其它條件下的抗壓疲勞折減系數(shù)、則可按下式計算:

  

  式中:Kfi——疲勞強度折減系數(shù);

     ffi——ρ=0.15,n=200萬次時試驗得出的疲勞強度(兆帕);

     f′cp——同組試件的混凝土棱柱體抗壓強度(兆帕);

     Kn——與疲勞荷載重復(fù)次數(shù)有關(guān)的修正系數(shù),當(dāng)n=200萬次時,Kn=1.00,當(dāng)n=700萬次時,Kn=1.10;

     Kρ——與荷載循環(huán)特征系數(shù)ρ有關(guān)的修正系數(shù),可按下表取值Κρ

  系數(shù)取值表                                               表10.0.5

ρ
0.15
0.25
0.35
0.45
0.55
0.65
1
1.07
1.15
1.25
1.35
1.44

  附錄 本規(guī)范用詞說明

  一、執(zhí)行本規(guī)范條文時,對于要求嚴(yán)格程度的用詞說明如下,以便在執(zhí)行中區(qū)別對待:

  1.表示很嚴(yán)格,非這樣作不可的用詞:

  正面詞采用“必須”;

  反面詞采用“嚴(yán)禁”。

  2.表示嚴(yán)格,在正常情況下均應(yīng)這樣作的用詞;

  正面詞采用“應(yīng)”;

  反面詞采用“不應(yīng)”或“不得”。

  3.表示允許稍有選擇,在條件許可時,首先應(yīng)這樣作的用詞:

  正面詞采用“宜”或“可”;

  反面詞采用“不宜”。

  二、條文中指明必須按其他有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范執(zhí)行的寫法為,

   “應(yīng)按……執(zhí)行”或“應(yīng)符合……要求或規(guī)定”。非必須按所指定的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范執(zhí)行的寫法為,“可參照……”。 
  附加說明

  本標(biāo)準(zhǔn)主編單位,參加單位和主要起草人名單

  主編單位:中國建筑科學(xué)研究院混凝土研究所

  參加單位:鐵道部科學(xué)研究院鐵道建筑研究所

       湖南大學(xué)土木系

       中國建筑第四工程局建筑科學(xué)研究所

       太原工學(xué)院土木系

       長沙鐵道學(xué)院鐵道工程系

       黑龍江省低溫建筑研究所

  主要起草人:吳興祖 張耀芳 皮心喜 丁林寶 尹志府 馬蕓芳 張紹麟 崔靜忠 黃伯瑜 鐘美秦 陸建雯 姚庭舟 賈綠薇  馮克良
 
 
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