GBJ 81-85 普通混凝土力学性能试验方法

中华人民共和国国家标准普通混凝土力学性能试验方法主编部门城乡建设环境保护部批准部门中华人民共和国国家计划委员会施行日期年月日关于发布普通混凝土拌合物性能试验方法等三本国家标准的通知计标号根据原国家建委建发设字第号通知的要求由城乡建设部中国建筑科学研究院会同有关单位共同编制的普通混凝土拌合物性能试验方法等三本标准已经有关部门会审现批准普通混凝土拌合物性能试验方法普通混凝土力学性能试验方法验方法和普通混凝土长期性能和耐久性能试等三本标准为国家标准自一九八六年七月一日起施行该三本标准由城乡建设部管理其具体解释等工作由中国建筑科学研究院负责出版发行由我委基本建设标准定额研究所负责组织国家计划委员会一九八五年十一月二十五日编制说明本标准是根据原国家建委建发设字第号通知的要求由中国建筑科学研究院会同各有关单位共同编制而成的在编制过程中作了大量的调查研究和试验论证工作收集并参考了国际标准和其它国内外有关的规范标准经过反复讨论修改而成的在编制过程中曾多次征求全国各有关单位的意见最后才会同有关部门审查定稿本标准为普通混凝土基本性能中有关力学性能的试验方法内容包括立方体抗压强度轴心抗压强度静力受压弹性模量劈裂抗拉强度以及抗折强度等五个方法由于普通混凝土力学性能试验涉及范围较广本身又将随着仪器设备的改进和测试技术的提高而不断发展故希望各单位在执行本标准过程中注意积累资料总结经验如发现有需要修改补充之处请将意见和有关资料寄中国建筑科学研究院混凝土研究所以便今后修改时参考城乡建设环境保护部一九八五年七月目录第一章总则第二章试件的制作及养护第三章立方体抗压强度试验第四章轴心抗压强度试验第五章静力受压弹性模量试验第六章劈裂抗拉强度试验第七章抗折强度试验附录本规范用词说明附加说明第一章总则第条为了在确定混凝土设计特征值检验或控制现浇混凝土工程或预制构件的质量时有一个统一的混凝土力学性能试验方法特制订本标准第条本标准适用于工业与民用建筑和一般构筑物中所用普通混凝土的基本性能试验第二章试件的制作及养护第条混凝土力学性能试验应以三个试件为一组每组试件所用的拌合物根据不同要求应从同一盘搅拌或同一车运送的混凝土中取出或在试验室用机械或人工单独拌制用以检验现浇混凝土工程或预制构件质量的试件分组及取样原则应按现行钢筋混凝土工程施工及验收规范及其它有关规定执行第条试验室拌制的混凝土制作试件时其材料用量应以重量计称量的精度为水泥水和外加剂均为为骨料第条所有试件应在取样后立即制作确定混凝土设计特征值标号或进行材料性能研究时试件的成型方法应根据混凝土的稠度而定坍落度不大于毫米的混凝土宜用振动台振实大于毫米的宜用捣棒人工捣实检验现浇混凝土工程和预制构件质量的混凝土试件成型方法应与实际施工采用的方法相同棱柱体及小梁试件宜采用卧式成型压浆法真空作业法及喷射法等特殊方法成型的混凝土其试件的制作应按相应的规定进行第条制作试件用的试模由铸铁或钢制成应具有足够的刚度并拆装方便试模的内表面应机械加工其不平度应为每毫米不超过度毫米组装后各相邻面的不垂直度不应超过制作试件前应将试模清擦干净并在其内壁涂上一层矿物油脂或其它脱膜剂第条采用震动台成型时应将混凝土拌合物一次装入试模装料时应用抹刀沿试模内壁略加插捣并使混凝土拌合物高出试模上口振动时应防止试模在震动台上自由跳动振动应持续到混凝土表面出浆为止刮除多余的混凝土并用抹刀抹平试验室用震动台的振动频率应为毫米赫空载时振幅约为第条人工插捣时混凝土拌合物应分二层装入试模每层的装料厚度大致相等插捣用的钢制捣棒长为毫米直径毫米端部应磨圆插捣应按螺旋方向从边缘向中心均匀进行插捣底层时捣棒应达到试模表面插捣上层时捣棒应穿入下层深度为毫米插捣时捣棒应保持垂直不得倾斜同时还应用抹刀沿试模内壁插入数次每层的插捣次数应根据试件的截面而定一般每平方厘米截面积不应少于次插捣完后刮除多余的混凝土并用抹刀抹平根据试验目的不同试件可采用标准养护或与为第条构件同条件养护确定混凝土特征值标号或进行材料性能研究时应采用标准养护检验现浇混凝土工程或预制构件中混凝土强度时试件应采用同条件养护试件一般养护到天龄期由成型时算起进行试验但也可以按要求如需确定拆模起吊施加预应力或承受施工荷载等时的力学性能养护到所需的龄期第条采用标准养护的试件成型后应复盖表面以防止水分蒸发并应在温度为然后编号拆模情况下静置一昼夜至两昼夜拆模后的试件应立即放在温度为湿度为以上的标准养护室中养护在标准养护室内试件应放在架上彼此间隔为毫米并应避免用水直接冲淋试件当无标准养护室时混凝土试件可在温度为的不流动水中养护水的值不应小于同条件养护的试件成型后应复盖表面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第三章立方体抗压强度试验第第条条本方法适用于测定混凝土立方体试件的抗压强度混凝土试件的尺寸应根据混凝土中骨料的最大粒径按表选定混凝土立方体试件尺寸选用表表试件尺寸毫米毫米第条混凝土立方体抗压强度试验所采用试验机的精度示值的相对误差至少应为坏荷载值不小于全量程的其量程应能使试件的预期破也不大于全量程的试验机上下压板及试件之间可各垫以钢垫板钢垫板的两承压面均应机械加工与试件接触的压板或垫板的尺寸应大于试件的承压面其不平度应为每毫米不超过毫米第条试件从养护地点取出后应尽快进行试验以免试件内部的温湿度发生显著变化混凝土立方体抗压强度试验应按下列步骤进行一先将试件擦拭干净测量尺寸并检查其外观试件尺寸测量精确至毫米并据此计算试件的承压面积如实测尺寸与公称尺寸之差不超过毫米可按公称尺寸进行计算试件承压面的不平度应为每毫米不超过毫米承压而与相邻面的不垂直度不应超过度二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混凝土试件的试验应连续而均匀地加荷加荷速度应为混凝土强度等级低于相当于原公斤力平方厘米混凝土强度等级高于或等于号时取每秒钟兆帕号时取每秒钟兆相帕当于原公斤力平方厘米当试件接近破坏而开始迅速变形时停止调整试验机油门直至试件破坏然后记录破坏荷载混凝土立方体试件抗压强度应按下式计算第条式中混凝土立方体试件抗压强度兆帕破坏荷载牛试件承压面积平方毫米混凝土立方体抗压强度计算应精确至兆帕公斤平方厘米以三个试件测值的算术平均值作为该组试件的抗压强度值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如有两个测值与中间值的差均超过中间值的则该组试件的试验结果无效取毫米试件的抗压强度为标准值用其它尺寸试件测得的强度值均应乘以尺寸换算系数其值为对毫米试件为毫米试件为对第四章轴心抗压强度试验第压强度第条本方法适用于测定混凝土棱柱体试件的轴心抗条混凝土轴心抗压强度试验应采用毫米棱柱体作为标准试件如确有必要可采用非标准尺寸的棱柱体试件但其高宽比应的范围内在试件允许的骨料最大粒径不应大于表规定的数值棱柱体试件尺寸选用表表试件最小边长毫米第第条混凝土轴心抗压强度试验所用的试验机应符合条所提出的各项要求试件从养护地点取出后应及时进行试验以免第条试件内部的温湿度发生显著变化混凝土轴心抗压强度试验应按下列步骤进行一先将试件擦拭干净测量尺寸并检查其外观试件尺寸测量精确至并据此计算试件的承压面积如实测尺寸与公称尺寸之差不超过毫米可按公称尺寸计算试件承压面的不平度应为每毫米不超过毫米承压面与相邻面的不垂直度不应超过度二将试件直立放置在试验机的下压板上试件的轴心应与压力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混凝土试件的试验应连续而均匀地加荷其加荷速度应为混凝土强度等级低于相当于原公斤力平方厘米强度等级高于或等于号时取每秒钟兆帕公斤力平方厘米号时取每秒钟兆帕原相当于当试件接近破坏而开始迅速变形时应停止调整试验机油门一直至试件破坏然后记录破坏荷载第条混凝土轴心抗压强度应按下式计算式中混凝土轴心抗压强度兆帕破坏荷载牛试件承压面积平方毫米混凝土轴心抗压强度计算应精确至兆帕公斤力平方厘米值以三个试件测值的算术平均值作为该组试件的轴心抗压强度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组试件的轴心抗压强度值如有两个测值与中间值的差均超过中间值的则该组试件的试验结果无效采用非标准尺寸试件测得的轴心抗压强度值应乘以尺寸换算则把最大及最小值一并舍除取中间值作为该系数其值为对米截面试件为毫米截面试件为对毫第五章静力受压弹性模量试验第条本方法适用于测定混凝土的静力受压弹性模量简称弹性模量本方法测定的混凝土弹性模量是指应力为轴心抗压强度时的加荷割线模量第条混凝土弹性模量测定用的标准或非标准棱柱体试件的各项要求与本规范第条对轴心抗压强度试件的要求相同每次试验应制备个试件其中个用于测定轴心抗压强度第条混凝土静力受压弹性模量试验所用设备应符合下列规定一应满足本规范第条提出的各项要求毫米二变形测量仪表精度不应低于注使用镜式引伸仪时毫米第条试件从养护地点取出后应及时进行试验试验前试件应保持与原养护地点相似的干湿状态混凝土静力受压弹性模量试验应按下列步骤进行一先将试件擦拭干净测量尺寸并检查其外观试件尺寸测量精确至并据此计算试件的承压面积如实测尺寸与公称尺寸之差不超过毫米可按公称尺寸计算试件承压面的不平度应为每毫米不超过毫米承压面与相邻面的不垂直度不应超过度二取三个试件按本规范第四章的要求测定混凝土的轴心抗压强度三将测量变形的仪表安装在供弹性模量测定的试件上仪表应安装在试件成型时两侧面的中线上并对称于试件的两端标准试件的测量标距采用不应大于试件高度的毫米非标准试件的测量标距毫米及骨料最大粒径也不应小于的倍试件按装好仪表后应仔细调整其在试验机上的位置使其轴心与下压板的中心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试件应连续均匀地加荷到轴心抗压强度值的即达到弹性模量试验的控制荷载值加荷速度为混凝土强度等级低于相当于原方厘米强度等级高于或等于兆帕号时取每秒钟兆帕相当于原公斤力平号时取每秒钟平方厘米然后以同样的速度卸荷至零如此反复预压次图次30"30"30"PaPo30"30"0图弹性模量试验加荷制度示意图在预压过程中观察试验机及仪表运转是否正常如有必要应予以调整采用毫米载面非标准试件时其两测读得的变形值之差不得大于变形平均值的四次后用上述同样速度进行第次加荷先加荷到应力为兆帕公斤力平方厘米的初始荷载值保持钟后分别读取试件两侧仪表的初始读数然后加荷到控制荷载保秒钟后读取试件两侧仪表的读数两测读数增值的平均值即否则应调整试件位置秒持为该次试验的变形值按上述速度卸荷到初始荷载秒钟后再读取试件两侧仪表上的初始读数并按上述方法继续进行第次加荷持荷读数并计算出该次试验的变形值前后两次试验的变形值相差应不大于的测量标距否则应重复上述过程直到两次相邻加荷的变形值相差符合上述要求为止然后卸除仪表以同样速度加荷至破坏取得试件的棱柱体抗压强度第条混凝土的弹性模量值应按下式计算式中混凝土弹性模量兆帕轴心抗压强度时的荷载牛初始荷载牛试件承压面积平方毫米最后一次从加荷到时试件两侧变形差的平均值毫米测量标距毫米弹性模量的计算结果应精确至厘米弹性模量按个试件测值的算术平均值计算如果其中一个试件在测定弹性模量后发现其抗压强度值与用以决定试验控制荷载的轴心抗压强度值相差超过后者的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兆帕公斤力平方则试验结果无效第六章劈裂抗拉强度试验第拉强度第条本方法适用于测定混凝土立方体试件的劈裂抗条劈裂抗拉强度试验应采用毫米的立方体作为标准试件制作标准试件所用混凝土中骨料的最大粒径不应大于毫米必要时可采用件非标准试件混凝土所用骨料的最大粒径不应大于劈裂抗拉强度试验设备应符合下列规定一应符合本标准第条所提出的各项要求毫米非标准尺寸的立方体试毫米第条二采用直径为毫米的钢制弧形垫条其截面尺寸如图垫条的长度不应短于试件的边长图劈裂抗拉试验用垫条垫条与试件之间应垫以木质三合板垫层垫层宽应为毫米毫米长度不应短于试件边长垫层不得重复使厚用第条试件从养护地点取出后应及时进行试验试验前试件应保持与原养护地点相似的干湿状态劈裂抗拉强度试验应按下列步骤进行一先将试件擦拭干净测量尺寸检查外观并在试件中部划线定出劈裂面的位置劈裂面应与试件成型时的顶面垂直试件尺寸测量精确至毫米并据此计算试件的劈裂面面积如实测尺寸与公称尺寸之差不超过可按公称尺寸计算试件承压区的不平度应为每毫米不超过毫米承压线与相邻面的不垂直度应不超过度二将试件放在试验机下压板的中心位置在上下压板与试件之间垫以圆弧形垫条及垫层各一条垫条应与成型时的顶132面垂直图为了保证上下垫条对准及提高试验效率可以把垫条安装在定位架上使用开动试验机当上压板与试件接近时调整球座使接触均衡324图劈裂抗拉试验示意图上压板试件的试验应连续而均匀地加荷加荷速度应为混凝土强度等级低于兆帕垫条垫层下压板相当于原公斤力平方厘米强度等级高于或等于时平方厘米当试件接号时取每秒钟相当于原号近破坏时应停止调整试验机油门直至试验破坏然后记下破坏荷载第条混凝土劈裂抗拉强度应按下式计算式中混凝土劈裂抗拉强度兆帕破坏荷载试件劈裂面面积平方毫米劈裂抗拉强度计算精确到兆帕牛公斤力平方厘米值以个试件测值的算术平均值作为该组试件的劈裂抗拉强度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则把最大及最小值一并舍除取中间值作为该组试件的劈裂抗拉强度值如有两个测值与中间值的差均超过中间值的则该组试件的试验结果无效采用毫米非标准试件取得的劈裂抗拉强度值应乘以尺寸换算系数采用本方法测得的劈裂抗拉强度值如需换算成轴心抗拉强度则应进行换算过中间值的第七章抗折强度试验第第条条本方法适用于测定混凝土的抗折即弯曲抗拉强度混凝土抗折强度试验应采用或毫米小梁作为标准试件制作标准试件所用混凝土中骨料的最大粒径不应大于毫米必要时可采用毫米试件此时混凝土中骨料的最大粒径不应大于毫米第条抗折试验所用的试验机可采用抗折试验机万能试验机或带有抗折试验架的压力试验机所有这些试验机均应带有能使两个相等的荷载同时作用在小梁跨度三分点处的装置试验机的精度示值的相对误差至少应为件的预期破坏荷载值不小于全量程的其量程应能使试也不大于全量程的试验机与试件接触的两个支座和两个加压头应具有直径约为毫米的弧形顶面并应至少比试件的宽度长毫米其中个一个支座及两个加压头应尽量做到能滚动并前后倾斜的第条试件从养护地点取出后应及时进行试验试验前试件应保持与原养护地点相似的干湿状态混凝土抗折强度试验应按下列步骤进行一先将试件擦拭干净量测尺寸并检查其外观试件尺寸测量精确至毫米并据此进行强度计算试件不得有明显缺损在跨中直径超过毫米并深度超过毫米的孔洞试件承压区及支承区接触线的不平度应为每毫米不超过毫米梁的受拉区内不得有表面二的要求调整支承架及压头的位置具所有间hhhL=3h+150(或100)抗折试验示意图图距的尺寸偏差不应大于毫米将试件在试验机的支座上放稳对中承压面应选择试件成型时的侧面开动试验机当加压头与试件快接近时调整加压头及支座使接触均衡如加压头及支座均不能前后倾斜则各接触不良之处应予以垫平试件的试验应连续而均匀地加荷其加荷速度应为混凝土强度等级低于相当于原号时取每秒钟兆帕相当于公斤力平方厘米强度等级高