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T0559-2005水泥混凝土弯拉弹性模量试验方法

关键字: T0559-2005水泥混凝土弯拉弹性模量试验方法日期: 2021-4-21 20:18:53 点击 12161 次

JTG 3420-2020《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》---- 5 硬化水泥混凝土性能试验/5.2 力学性能试验/T0559-2005水泥混凝土弯拉弹性模量试验方法

T0559-2005水泥混凝土弯拉弹性模量试验方法

1 目的、适用范围和引用标准
本方法规定了水泥混凝土弯拉弹性模量的试验方法，弯拉弹性模量是以1/2极限弯拉强度时的加荷模量为准。
本方法适用于各类水泥混凝土棱柱小梁试件。
引用标准：
《水泥混凝土弯拉强度试验》（T0558）
《指示表（指针式、数显式）》（JJG 34）
水泥混凝土试件制作与硬化水泥混凝土现场取样方法（T0551）
2 仪具与材料
2.1 压力机、弯拉试验装置：应符合T0558的规定。
2.2 千分表：应符合现行《指示表（指针式、数显式）》（JJG 34）的规定，分度值为0.001mm。
2.3 千分表架：1个。图T0559-1为金属刚性框架，正中为千分表插座，两端有3个圆头长螺杆，可以调整高度。
图T0559-1千分表架（尺寸单位：mm）
2.4 毛玻璃片（每片约1.0cm2）、502胶水、平口刮刀、丁字尺、直尺、钢卷尺、铅笔等。
3 试件制备
3.1 试件尺寸应符合T0551中表T0551-1的规定，同时在试件长向中部1/3区段内表面不得有直径超过φ5mm、深度超过φ2mm的孔洞。
3.2 每组为6根同龄期同条件制作的试件，3根用于测定弯拉强度，3根用于作弯拉弹性模量试验。
4 试验步骤
4.1 至试验龄期时，自养护室取出试件，用湿布覆盖，避免其湿度变化。清除试件表面污垢，修平与装置接触的试件部分（对弯拉强度试件即可进行试验）。在其上下面（即成型时两侧面）划出中线和装置位置线，在千分表架共4个脚点处用干毛巾先擦干水分，再用502胶水黏牢小玻璃片，量出试件中部的宽度和高度，精确至1mm。
4.2 将试件安放在支座上，使成型时的侧面朝上，千分表架放在试件上，压头及支座线垂直于试件中线且无偏心加载情况，而后缓缓加上约1kN压力，停机检查支座等各接缝处有无空隙（必要时应加金属薄垫片），应确保试件不扭动，而后安装千分表，其脚点及表架脚点稳立在小玻璃片上，如图T0559-2所示。图T0559-2弯拉弹性模量试验装置示意图（尺寸单位：mm）1-试件；2-可移动支座；3-加荷支座；4-千分表；5-千分表架；6-螺杆
4.3 取弯拉极限荷载平均值的1/2为弯拉弹性模量试验的荷载标准（即F_0.5），进行5次加卸荷载循环，由1kN起，以0.15～0.25kN/s的速度加荷，至3kN刻度处停机（设为F₀），保持约30s（在此段加荷时间中，千分表指针应能起动，否则应提高F₀至4kN等），记下千分表读数Δ₀，而后继续加至F_0.5，保持约30s，记下千分表读数Δ_0.5；再以同样速度卸荷至1kN，保持约30s，如此为第一次循环，如图T0559-3所示。
4.4 同第一次循环，共进行五次循环，以第五次循环的挠度值为准。如第五次与第四次循环挠度值相差大于0.5μm时，应进行第六次循环，直到两次相邻循环挠度值之差符合上述要求为止，以最后一次挠度值为准。
4.5 当最后一次循环完毕，检查各读数无误后，立即去掉千分表，继续加荷直至试件折断，记下循环后弯拉强度f’_f，观察断裂面形状和位置。如断面在三分点外侧，则此根试件结果无效；如有两根试件结果无效，则该组试验无效。
5 结果计算
5.1 混凝土弯拉弹性模量，按式（T0559-1）计算：
       23L³(F_0.5-F₀)
E_f=------------------ （T 0559-1）
      1296J|△_0.5-△₀|
式中： E_f ——混凝土弯拉弹性模量（MPa）；
F_0.5、F₀ ——终荷载及初荷载（N）；
F_0.5、△₀ ——对应F0.5 及F0 的千分表读数（mm）；
L ——试件支座间距离，取450mm；
                                      1
J ——试件断面转动惯量（mm4）， J=---------bh³
                                      12
结果计算精确至100MPa。
5.2 以三个试件测量值的算术平均值为测定值，结果精确至100MPa。三个试件测量值，的最大值或最小值中如有一个与中间值之差超过中间值的15%，则把最大值和最小值舍去，以中间值作为试件的弯拉强度。如有两个测量值与中间值的差值均超过15%时，则该组试验结果无效。
5.3 三个试件中如有一个断裂面位于加荷点外侧，则混凝土弯拉强度按另外两个试件的试验结果计算。如果这两个测量值的差值不大于这两个测量值中最小值的15%，则两个测量值的平均值为测试结果，否则结果无效。如果有两个试件均出现断裂面位于加荷点外侧，则该组结果无效。
6 试验报告
试验报告应包括下列内容：
（1）要求检测的项目名称、执行标准；
（2）原材料的品种、规格和产地，试验日期及时间；
（3）仪器设备的名称、型号及编号；
（4）环境温度和湿度；
（5）弯拉弹性模量；
（6）要说明的其他内容。

条文说明

   本方法延用《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTG E30—2005）中规定的水泥混凝土抗弯拉弹性模量试验和计算采用弯拉极限荷载平均值的1/2为弯拉模量试验的标准荷载，并经反复加荷变形稳定后的割线模量。常见水泥混凝土弯拉弹性模量见表T0559-1所示。
   表T 0559-1 水泥混凝土弯拉弹性模量

泥混凝土弯拉弹性模量水泥混凝土弯拉强度（MPa）	4.0～4.5	4.5～5.5
水泥混凝土弯拉弹性模量（MPa）	27000～31000	28000～35000

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