力学性能试验作业指导书.doc

力学性能试验作业指导书1.1混凝土抗压强度试验1.1.1试验目的 测定混凝土立方体试件的抗压强度。1.1.2试验设备 压力试验机、金属直尺等。当混凝土强度等级大于C60时，试件周围应设防崩裂网罩。1.1.3试验步骤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上，试件的承压面应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C30时，加荷速度取每秒钟0.30.5MPa；混凝土强度等级C30且C60时，取每秒钟0.50.8MPa；混凝土强度等级C60时，取每秒钟0.81.0MPa。4.当试件接近破坏开始急剧变形时，应停止调整试验机油门，直至破坏。然后记录破坏荷载。1.1.4试验结果1.混凝土立方体抗压强度应按下式计算：（精确至0.1MPa）式中： 混凝土立方体抗压强度，MPa；试件破坏荷载，N；试件承压面积，mm2。2.取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)。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，则舍去最大值和最小值取中间值。如最大值和最小值与中间值的差值均超过中间值的15%，则该组试件的试验结果无效。3.混凝土强度等级C60时，用非标准试件测得的强度值均应按表4-2规定乘以尺寸换算系数。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。抗压强度换算系数试件尺寸/mm换算系数1001001000.951501501501.02002002001.051.2混凝土劈裂抗拉强度1.2.1试验目的测定混凝土立方体的劈裂抗拉强度。1.2.2试验设备1.压力试验机；2.垫块：采用半径为75mm钢制弧形垫块，垫块的长度与试件相同。3.垫条：采用三层胶合板制成，宽度为20mm，厚度为34mm，长度不小于试件长度，垫条不得重复使用。4.支架1.2.3试验步骤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.将试件放在试验机的下压板中心位置，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。3.开动试验机，当上压板与垫块接近时，调整球座，使接触均衡。加荷应连续均匀，当混凝土强度等级C30时，加荷速度取每秒钟0.020.05MPa；当混凝土强度等级C30且C60时，取每秒钟0.050.08MPa；当混凝土强度等级C60时，取每秒钟0.080.10MPa。4.试件接近破坏时，应停止调整试验机油门，直至试件破坏，然后记录破坏荷载。1.2.4试验结果1.混凝土劈裂抗拉强度应按下式计算：（精确至0.1MPa）式中： 混凝土劈裂抗拉强度，MPa；试件破坏荷载，N；试件劈裂面面积，mm2。2.取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)。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，则将最大值与最小值一并舍去取中间值。如最大值和最小值与中间值的差值均超过中间值的15%，则该组试件的试验结果无效。3.当采用100100100mm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。1.3混凝土静力受压弹性模量试验1.3.1试验的目的测定混凝土的静力受压弹性模量(简称弹性模量)。弹性模量值取应力为1/3轴心抗压强度时的加荷割线模量。1.3.2试验设备1.压力试验机2.微变形测量仪：测量精度不得低于0.001mm。采用千分表时，要附有夹具。1.3.3试验步骤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.取3个试件，按混凝土轴心抗压试验方法测定其轴心抗压强度(fcp)。另外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并对称于试件的两端。4.应仔细调整试件在压力机上的位置，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，使接触均衡。5.加荷至基准应力为0.5MPa的初始荷载值F0，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fcp的1/3的荷载值Fa，保持恒载60s后并在以后的30s内记录每一测点的变形读数a。加荷速度与混凝土抗压强度试验要求相同。6.当以上这些变形值之差与它们平均值之比大于20%时，应重新对中试件并重复试验。如果无法使其减少到低于20% 时，则此次试验无效。1.在确认试件对中后，以与加荷速度相同的速度卸荷至基准应力0.5MPa(F0)，恒载60s；然后用同样的加荷和卸荷速度以及60s的保持恒载(F0及Fa)至少进行两次反复预压。在最后一次预压完成后，在基准应力为0.5MPa(F0)持荷60s并在以后的30s内记录每一测点的变形读数0；再用同样的加荷速度加荷至Fa，保持恒载60s后并在以后的30s内记录每一测点的变形读数a。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fcp之差超过fcp的20%时，则应注明。1.3.4.试验结果1.混凝土弹性模量值应按下式计算：（精确至100MPa）式中： 混凝土弹性模量，MPa；应力为1/3轴心抗压强度时的荷载，N；应力为0.5MPa时的初始荷载，N；试件承压面积，mm2。测量标距，mm。最后一次Fa时试件两侧变形的平均值，mm；最后一次F0时试件两侧变形的平均值，mm。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。1.4抗折强度试验1.4.1试验目的 测定混凝土的抗折强度，以提供道路混凝土设计参数，用以控制道路混凝土的施工质量。1.4.2试验设备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。试件的支座和加荷头应采用直径为2040mm、长度不小b+10mm的硬钢圆柱，支座立脚点固定铰支，其它应为滚动支点。1.4.3试验步骤1.试件从养护地点取出后应及时进行试验，将试件表面擦干净。2.装置试件安装尺寸偏差不得大于1mm。试件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C30时，加荷速度取每秒钟0.020.05MPa；混凝土强度等级C30且C60时，取每秒钟0.050.08MPa；混凝土强度等级C60时，取每秒钟0.080.10MPa。当试件接近破坏时，应停止调整试验机油门，直至试件破坏，然后记录破坏荷载及试件下边缘断裂的位置。1.4.4试验结果1.若试件下边缘断裂位置处于二个集中荷载作用线之间，则试件的抗折强度 按下式计算：（精确至0.1MPa）式中： 混凝土抗折强度，MPa；F试件破坏荷载，N； 支座间跨度，mm；试件截面高度，mm；试件截面宽度，mm。2.取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)。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，则取中间值。如最大值和最小值与中间值的差值均超过中间值的15%，则该组试件的试验结果无效。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均位于两个集中荷载作用线之外，则该组试件的试验结果无效。4.当采用100100100mm非标准试件时，应乘以尺寸换算系数0.85。