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文档简介

福建省工程建设地方标准DB

工程建设地方标准编号:DBJ/xxx-xxx-201*

住房和城乡建设部备案号:Jxxxxx-201*

超高性能混凝土制备与工程应用技术规程

Technicalspecificationfordesignofultra-highperformanceconcreteandits

engineeringapplications

201*-0x-0x发布201*-0x-0x实施

福建省住房和城乡建设厅发布

前言

根据福建省住房和城乡建设厅《关于印发福建省住房和城乡建设系统2014年第二批科学技术项目

计划的通知》(闽建科[2014]21号)的要求,由福州大学土木工程学院和福建省第一公路工程公司共同

编写本规程。

编制组在编写过程中,进行了大量的调查研究,在充分吸收和借鉴国内外有关超高性能混凝土的

最新成果与工程实践经验,参考国内外有关标准规范,并广泛征求意见的基础上,编制本规程。

本规程分为9章和条文说明,主要内容包括:1.总则、2.术语和符号、3.分类、性能等级与标记、

4.原材料及要求、5.配合比设计、6.制备与运输、7.养护、8.试验方法、9.检验规则;以及条文说

明。

本规程由福建省住房和城乡建设厅负责管理,由福州大学土木工程学院负责具体技术内容的解释。

在执行本规程的过程中,执行过程中如有意见或建议,请寄送福建省住房和城乡建设厅建筑节能

与科学技术处(地址:福州市北大路242号,邮政编码:350001),或福州大学土木工程学院(地址:

福州市闽侯学园路2号,邮编:350108),以供今后再次修订时参考。

本规程主编单位:福州大学

福建省第一公路工程公司

本规程参编单位:福建福永工程技术有限公司

深圳市市政设计研究院有限公司

福州铭林新材料科技有限公司

福州福大福顺土木工程技术有限公司

武汉理工大学

本规程主要起草人员:陈宝春韦建刚黄卿维林宜光苏家战庄黎明余印根王远洋

林铭俤丁庆军吴庆雄林潮赵秋黄伟杨艳刘君平

季韬梁咏宁陈昭晖

本规程主要审查人员:

1

目次

1.总则...............................................................................................................................................................1

2.术语和符号...................................................................................................................................................1

2.1.术语.............................................................................................................................................................1

2.2.符号.............................................................................................................................................................1

3.性能等级.......................................................................................................................................................2

4.原材料及要求...............................................................................................................................................3

4.1.胶凝材料.....................................................................................................................................................3

4.2.骨料.............................................................................................................................................................3

4.3.外加剂.........................................................................................................................................................4

4.4.纤维.............................................................................................................................................................4

4.5.水.................................................................................................................................................................4

5.配合比设计...................................................................................................................................................4

6.制备与运输...................................................................................................................................................5

6.1.一般规定.....................................................................................................................................................5

6.2.原材料贮存.................................................................................................................................................5

6.3.计量.............................................................................................................................................................5

6.4.搅拌.............................................................................................................................................................6

6.5.运输.............................................................................................................................................................6

6.6.浇筑.............................................................................................................................................................6

7.养护...............................................................................................................................................................6

8.试验方法.......................................................................................................................................................6

8.1.取样.............................................................................................................................................................6

8.2.力学性能试验方法.....................................................................................................................................7

8.3.其他性能试验方法.....................................................................................................................................7

9.检验与评定...................................................................................................................................................7

9.1.检验.............................................................................................................................................................7

9.2.评定.............................................................................................................................................................7

本规程用词用语说明............................................................................................................................................8

引用标准名录.......................................................................................................................................................9

附录A超高性能混凝土抗拉强度试验方法....................................................................................................10

附录B超高性能混凝土扩展度试验方法.......................................................................................................14

2

1.总则

1.0.1.为了促进超高性能混凝土在工程中的应用,做到技术先进、经济合理、安全适用、确保工程

质量,制定本规程。

1.0.2.本规程规定的超高性能混凝土适用于新建或者维修加固的工业、民用、军用的建筑物、桥梁、

隧道、地下管廊、市政设施、建筑装饰等预制和现浇构件与结构。

1.0.3.本规程所述的超高性能混凝土为抗压强度fUck≥130MPa,抗拉强度fUtek≥5MPa,弹性模量大于

40GPa的水泥基复合材料。

1.0.4.超高性能混凝土应用于工程时,除执行本规程外,尚应符合国家、行业和福建省现行有关标

准的规定。

2.术语和符号

2.1.术语

2.1.1.超高性能混凝土Ultra-highPerformanceConcrete,UHPC

由水泥、矿物掺合料、外加剂、骨料、高强度微细纤维,加水拌合后固化而成的具有超高性

能的水泥基复合材料。

2.1.2.预拌混合料Premixedmixture

由胶凝材料和/或骨料按级配要求而配制的干粉料,其中可包含或不包含固态外加剂。

2.1.3.抗拉强度Tensilestrength

单轴拉伸时的最大拉应力。

2.1.4.弹性极限抗拉强度Elasticlimittensilestrength

单轴拉伸时试件达到弹性极限时对应的拉应力,即由线弹性转变为非线性时的转折点所对应

的拉应力。

2.1.5.应变硬化Strainhardening

当单轴拉伸应力超过弹性极限抗拉强度时,试件中的拉应力随拉应变增加而增大的现象。

2.1.6.热养护Heatcuring

采用高于环境温度的热水、蒸汽等对超高性能混凝土进行养护的方法。

2.1.7.工作性能Workability

新拌超高性能混凝土拌合物浇筑密实的难易程度与纤维均匀分布情况。

2.2.符号

fUck——立方体抗压强度标准值

fUteu——抗拉强度标准值

fUtek——弹性抗拉强度标准值

EU——受压弹性模量

1

3.性能等级

3.0.1.性能等级测试试件可为现场或室内成型试件,也可为实体取芯或切割成型试件。

3.0.2.超高性能混凝土力学性能等级按表3.0.2的规定进行划分,其性能等级应同时满足抗压强度和

抗拉强度的指标要求。

表3.0.2超高性能混凝土力学性能等级(MPa)

等级抗压强度抗拉强度

UC130-1≥4

UC130-2≥5

≥130

UC130-3≥6

UC130-4≥7

UC140-1≥5

UC140-2≥6

≥140

UC140-3≥7

UC140-4≥8

UC150-1≥6

UC150-2≥7

≥150

UC150-3≥8

UC150-4≥9

UC160-1≥7

UC160-2≥8

≥160

UC160-3≥9

UC160-4≥10

UC170-1≥7

UC170-2≥8

≥170

UC170-3≥9

UC170-4≥10

UC180-1≥7

UC180-2≥8

≥180

UC180-3≥9

UC180-4≥10

UC190-1≥7

UC190-2≥8

≥190

UC190-3≥9

UC190-4≥10

UC200-1≥7

UC200-2≥8

≥200

UC200-3≥9

UC200-4≥10

2

3.0.3.超高性能混凝土的耐久性能应满足《混凝土结构耐久性设计规范》(GB/T50476)的要求。

4.原材料及要求

4.1.胶凝材料

4.1.1水泥宜采用《通用硅酸盐水泥》(GB175)标准要求的硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥,其标号

宜为P.O.52.5。当采用其他种类或标号的水泥时,应通过试验验证,在满足设计要求后方可使

用。

4.1.2.矿物掺合料应满足《矿物掺合料应用技术规范》(GB/T51003)的要求,硅灰的SiO2含量应不

小于90%,且28d活性指数应不小于90%;粉煤灰宜为I级F类粉煤灰;粉煤灰微珠平均粒

径宜小于2μm,比表面积宜不小于1000m2/kg,28d活性指数宜不小于95%;矿渣粉宜为S95

以上等级的粒化高炉矿渣粉。当采用其他种类的矿物掺合料时,应通过试验验证,在满足设

计要求后方可使用。

4.2.骨料

4.2.1.石英粉宜采用以含石英为主的粉状材料,其小于0.16mm粒径的颗粒比例应大于95%,SiO2

含量应大于97%。石英粉的筛分试验应按照《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》(JGJ

52)的规定进行;石英粉的SiO2含量应按《水泥用硅质原料化学分析方法》(JC/T874)的规

定进行检验;石英粉的氯离子含量、硫化物及硫酸盐含量、云母含量及泥含量应按《普通混

凝土用砂、石质量及检验方法标准》(JGJ52)的规定进行检验。

4.2.2.花岗岩石粉应满足《福建省石粉在混凝土中应用技术规程》(DBJ/T13-243)相关规定的要求,

且花岗岩石粉小于0.16mm粒径的颗粒比例应大于90%,SiO2含量应不小于65%。花岗岩石

粉的SiO2含量应按《水泥用硅质原料化学分析方法》(JC/T874)的规定进行检验。

4.2.3.石英砂宜采用以含石英为主的颗粒材料,其粒径范围宜为0.16mm~1.25mm,SiO2含量应大

于97%。宜采用单粒级的石英砂,按粒径可分粗粒径砂(1.25mm~0.63mm)、中粒径砂

(0.63mm~0.315mm)和细粒径砂(0.315mm~0.16mm)三个粒级。不同粒级石英砂的超粒

径颗粒含量不低于5%。石英砂的筛分试验应按照《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》

(JGJ52)的规定进行;石英砂的SiO2含量应按《水泥用硅质原料化学分析方法》(JC/T874)

的规定进行检验;石英砂的氯离子含量、硫化物及硫酸盐含量、云母含量及泥含量应按《普

通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》(JGJ52)的规定进行检验。

4.2.4.天然砂应满足《建设用砂》(GB/T14684)相关规定的要求,砂中公称粒径大于4.75mm的颗

粒含量应小于1%,含泥量应不大于0.5%,泥块含量应为0%。天然砂宜采用细度模数为2.3~

3.0的中砂或1.6~2.2的细砂。

4.2.5.人工砂(机制砂)应满足《人工砂混凝土应用技术规程》(JGJ/T241)、《预拌机制砂混凝土

生产及施工技术规程》(DBJ/T13-116)和《福建省混凝土用机制砂质量及检验规程》

(DBJ/T13-206)等规程相关规定的要求,且母岩强度应不小于100MPa,砂中公称粒径大于

4.75mm的颗粒含量应小于1%,石粉含量应不大于5%,且亚甲蓝试验结果(MB值)应小

于1.4。人工砂宜采用细度模数为2.3~3.0的中砂或1.6~2.2的细砂。

3

4.3.外加剂

4.3.1.减水剂应符合《混凝土外加剂》(GB8076)和《混凝土外加剂应用技术规范》(GB50119)的

规定,宜选用减水率不小于30%的高效减水剂。

4.3.2.其它外加剂应符合国家现行相关标准的规定,与水泥和矿物掺合料有良好的适应性,并应通

过试验验证,在满足设计要求后方可使用。

4.4.纤维

4.4.1.宜采用长度8~25mm、长度与直径比值不小于60、抗拉强度大于2000MPa的钢纤维或经试

验验证满足设计要求的其他钢纤维;其性能应按照《活性粉末混凝土》(GB/T31387)规定的

试验方法检验。

4.4.2.可选用聚乙烯醇、聚丙烯腈等有机合成纤维或经试验验证满足设计要求的其他合成纤维,单

掺或与钢纤维复掺用于超高性能混凝土中。合成纤维在混凝土拌合物中和硬化的混凝土中应

具有化学稳定性和强度稳定性;其性能应按照《水泥混凝土和砂浆用合成纤维》(GB/T21120)

规定的试验方法检验。聚乙烯醇应满足《聚乙烯醇水溶短纤维》(GB/T30101)相关规定的

要求。聚丙烯腈应满足《公路水泥混凝土纤维材料聚丙烯纤维和聚丙烯腈纤维》(JT/T525)

相关规定的要求。

4.5.水

4.5.1.拌合与养护用水应符合《混凝土用水标准》(JGJ63)的规定。

5.配合比设计

5.0.1.超高性能混凝土配合比设计宜采用绝对体积法。

5.0.2.超高性能混凝土的水胶比不宜大于0.20。

5.0.3.骨料与胶凝材料各组分的相对比例宜按照颗粒最紧密堆积理论进行设计。

5.0.4.硅灰掺量不宜小于胶凝材料用量的10%。

5.0.5.粉煤灰微珠掺量可为胶凝材料的5%~15%。

5.0.6.UC150及以下的超高性能混凝土可用天然砂、人工砂替代石英砂,可用花岗岩石粉替代石英粉,

最大替代率均可达到100%,替代后的配合比应根据试配结果进行调整。

5.0.7.超高性能混凝土配合比设计应考虑结构受力特点、施工工艺、养护制度以及应用环境等因素。

根据混凝土工作性能、强度、耐久性以及其它必要性能要求计算初始配合比。配合比应经试

验室试配、调整,得出满足工作性能要求的基准配合比,并经强度、耐久性指标复核确定。

5.0.8.超高性能混凝土试配、配合比调整与确定应符合下列规定:

1.应采用工程实际使用的原材料进行试配,每盘混凝土的最小搅拌量不宜小于20L。

2.试配时,首先应进行试拌,先检查拌合物工作性能指标。当试拌所得拌合物的工作性能不

能满足要求时,应在水胶比不变、胶凝材料用量和外加剂用量合理的原则下,调整胶凝材料、

外加剂用量或不同粒级骨料的体积比例等,直到符合要求为止。根据试拌结果提出试验用的

基准配合比。

3.试验应至少采用三个不同的配合比。当采用不同的配合比时,其中一个应为第2款确定的

基准配合比,另外两个配合比的水胶比宜较基准配合比分别增加和减少0.02,相应地分别减

4

少或增加骨料的体积;或者用水量与基准配合比相同,骨料的体积比例可分别增加或减少2%,

相应地分别减少或增加胶凝材料的总体积。

4.制作试件时,应验证拌合物工作性能是否达到设计要求,并以该结果代表相应配合比的拌

合物性能指标。

5.试验时,每种配合比应至少制作一组(三块)试件。采用热养护的超高性能混凝土,宜在

终凝后进行90℃蒸汽养护48h,再进行标准养护(环境温度20±2℃,相对湿度大于95%)

5d后开展力学性能指标试验;采用常温养护的超高性能混凝土,宜按照普通混凝土标准养护

(环境温度20±2℃,相对湿度大于95%)规定的成型后28d时进行力学性能指标试验。

6.根据试配结果对基准配合比进行调整,确定的配合比作为设计配合比。

7.对于应用条件特殊的工程,可对确定的设计配合比进行特殊条件下的模拟试验。

6.制备与运输

6.1.一般规定

6.1.1.超高性能混凝土拌合物可在工厂制备或现场制备;也可将预拌混合料运输到预制厂或施工现

场,加水和液态外加剂拌合而成。

6.1.2.超高性能混凝土的制备与运输过程应保证拌合物不分层离析。

6.2.原材料贮存

6.2.1.水泥应按品种、强度等级和生产厂家分别标识和贮存。贮存的水泥用于生产时的温度不宜高

于60℃。受潮、结块、受污染及贮存期超过3个月的水泥,不得使用。

6.2.2.骨料堆场应为能排水的硬质地面,并应有防尘和防雨设施;不同品种、规格的骨料应分别贮

存,避免混杂或受污染;石英粉与花岗岩石粉应分别标识和贮存,并应有防潮和防雨设施。

6.2.3.外加剂应按品种和生产厂家分别标识和贮存。固态外加剂应防止受潮结块,如有结块,应进

行检验,合格者应经粉碎至全部通过600m筛孔后方可使用。液态外加剂应贮存在密闭容器

内,并应防晒和防冻。如有沉淀等异常现象,应经检验合格后方可使用。

6.2.4.矿物掺合料应按品种、质量等级和产地分别标识和贮存,应有防潮和防雨设施,并不得与水

泥等其他粉状料混杂。

6.2.5.纤维应按品种、规格和生产厂家分别标识和贮存,并应防潮和防锈。

6.3.计量

6.3.1.固体原材料应按干燥状态下的质量进行计量,水和液态外加剂可按体积或者质量进行计量。

6.3.2.原材料计量应采用电子计量设备,其精度应满足《混凝土搅拌站(楼)》(GB/T10171)的要

求。

6.3.3.原材料的计量允许偏差应不大于表6.3.3中规定的范围。

表6.3.3超高性能混凝土原材料计量允许偏差(%)

原材料品种水泥骨料水外加剂掺合料纤维

每盘计量允许偏差±2±3±1±1±2±1

5

累计计量允许偏差*±1±2±1±1±1±1

*累计计量允许偏差是指每一运输车中各盘混凝土的每种材料计量和的偏差

6.4.搅拌

6.4.1.超高性能混凝土搅拌宜选用可调速的强制式搅拌机。

6.4.2.搅拌应保证超高性能混凝土拌合物质量均匀;同一盘混凝土的匀质性应符合《混凝土质量控

制标准》(GB50164)的规定。

6.4.3.搅拌机宜有防止纤维结团的下料装置。

6.5.运输

6.5.1.搅拌运输车应符合《混凝土搅拌运输车》(GB/T26408)的规定。对于寒冷或炎热的气候情况,

运输车的搅拌罐应有保温或隔热措施。

6.5.2.搅拌运输车在装料前应将搅拌罐内积水排尽,装料后严禁向搅拌罐内的拌合物加水。

6.5.3.超高性能混凝土拌合物在搅拌运输车内的时间不宜超过90min;如需延长运送时间,则应采

取相应的技术措施,并通过试验验证。当采用翻斗车运输时,运输时间不宜超过45min。

6.5.4.超高性能混凝土拌合物的运输应保证浇筑过程的连续性。

6.6.浇筑

6.6.1.浇筑前,应检查模板支撑的稳定性和接缝的密合情况,应保证模板在浇筑过程中不失稳、不

跑模和不漏浆。

6.6.2.采用分层浇筑时层间不应出现冷缝。

6.6.3.浇筑振捣应采用平板振捣器或模外振捣器,不宜采用插入式振捣器。浇筑和成型过程中应保

证超高性能混凝土密实、纤维分布均匀以及构件的整体性,避免出现拌合物离析、分层以及

纤维裸露出构件表面。

7.养护

7.0.1.宜采用热养护,热养护前静停时间宜不小于6h,热养护的升/降温的速率不宜大于15℃/h,热

养护后,试件表面温度与环境温度之差不宜大于20℃。

7.0.2.热养护结束后,宜用塑料薄膜覆盖,保持表面潮湿,进行保湿养护。

7.0.3.常温养护应能保证材料性能达到设计要求,并通过试验验证。

8.试验方法

8.1.取样

8.1.1.浇筑成型的超高性能混凝土的取样应从同一次搅拌或同一车运送的拌合物中取出,取样量不

应小于试样需要量的1.5倍,且不宜小于20L。

8.1.2.实体取芯的超高性能混凝土的取样应符合《钻芯法检测混凝土强度技术规程》(CECS03)的

相关规定。

6

8.2.力学性能试验方法

8.2.1.抗压强度采用100mm×100mm×100mm立方体试件,按照《普通混凝土力学性能试验方法》

(GB/T50081)中大于C60混凝土的抗压强度测试规定进行测试,加载速率为1.20~1.40MPa/s,

测得强度不乘以尺寸换算系数。

8.2.2.抗拉强度按附录A规定的试验方法进行测试。

8.2.3.静力受压弹性模量采用100mm×100mm×300mm棱柱体试件,按照《普通混凝土力学性能试

验方法》(GB/T50081)的静力受压弹性模量测试规定进行测试,加载和卸载速率为1.20~

1.40MPa/s。

8.3.其他性能试验方法

8.3.1.扩展度按附录B规定的试验方法进行测试。

8.3.2.收缩性能按照《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》(GB/T50082)的规定进行测

试。

8.3.3.受压徐变性能按照《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》(GB/T50082)的规定进

行测试。

9.检验与评定

9.1.检验

9.1.1.超高性能混凝土的性能应分批进行检验。一个检验批应由力学性能等级相同、试验龄期相同、

生产工艺条件和配合比基本相同的混凝土组成。

9.1.2.对于超高性能混凝土的抗压强度、抗拉强度与静力受压弹性模量的检验,每50m3检验一次;

批量不到50m3时,按50m3计算。每批次应至少留置两组试件。试件应在浇筑地点随机抽样

制作。

9.1.3.超高性能混凝土应采用同条件养护成型后28d进行力学性能指标试验。

9.1.4.对于超高性能混凝土的抗渗性能、扩展度、收缩性能和受压徐变性能的检验,在确定施工配

合比时,应采用工程实际使用的原材料,在试验室内拌制混凝土,制作试样,按设计要求的

性能项目检验一组。在原材料或配合比发生重大变化时应再次检验上述参数。

9.2.评定

9.2.1.超高性能混凝土强度代表值的确定,应符合下列规定:

1.取3个试件强度的算术平均值作为每组试件的强度代表值;

2.当一组试件中强度最大值或最小值与中间值之差超过中间值的15%时,取中间值作为该

组试件的强度代表值;

3.当一组试件中强度的最大值和最小值与中间值之差均超过中间值的15%时,该组试件的

强度不应作为评定的依据。

9.2.2.超高性能混凝土强度代表值不应小于3.0.2条规定的超高性能混凝土强度。

7

本规程用词用语说明

1.为便于在执行本规程条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:

1)表示很严格,非这样做不可的用词:

正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;

2)表示严格,在正常情况下均应这样做的用词:

正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;

3)表示允许稍有选择,在条件允许时,首先应这样做的用词:

正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;

4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。

2.条文中必须按指定的标准、规范或其他有关规定执行的写法为“应按……执行”或“应符合……

规定”。

8

引用标准名录

下列文件对于本文件的应用是必要的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

《通用硅酸盐水泥》GB175

《混凝土外加剂》GB8076

《混凝土质量控制标准》GB50164

《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119

《混凝土搅拌站(楼)》GB/T10171

《水泥混凝土和砂浆用合成纤维》GB/T21120

《混凝土搅拌运输车》GB/T26408

《活性粉末混凝土》GB/T31387

《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》GB/T50080

《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081

《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T50082

《混凝土强度检验评定标准》GB/T50107

《矿物掺合料应用技术规范》GB/T51003

《水泥用硅质原料化学分析方法》JC/T874

《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52

《混凝土用水标准》JGJ63

《钻芯法检测混凝土强度技术规程》CECS03

《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T50476

《硫铝酸盐水泥》GB20472

《自密实混凝土应用技术规程》JGJ/T283

《预拌混凝土》GB/T14902

《人工砂混凝土应用技术规程》JGJ/T241

《预拌机制砂混凝土生产及施工技术规程》DBJ/T13-116

《福建省混凝土用机制砂质量及检验规程》DBJ/T13-206

《建设用砂》GB/T14684

《福建省石粉在混凝土中应用技术规程》DBJ/T13-243

《聚乙烯醇水溶短纤维》GB/T30101

《公路水泥混凝土纤维材料聚丙烯纤维和聚丙烯腈纤维》JT/T525

9

附录A超高性能混凝土抗拉强度试验方法

A.1.适用范围

本试验方法适用于无切口的超高性能混凝土试件,采用单轴拉伸的力-位移曲线测试法。

A.2.定义

A.2.1试件的力-位移曲线测试的终止条件为:a)残余强度等于抗拉强度的20%时;或b)试件平均

位移拉伸量为钢纤维长度的60%时。

A.2.2平均位移拉伸量指附着在试件两面的电感式位移传感器所测值的平均值。

A.2.3应力指测量的拉力与试件中间段横截面积之间的比值。

A.2.4弹性应变指平均位移拉伸量与图A.1中点C和点E(或点L和点J)间距的比值;硬化应变指

平均位移拉伸量与图A.1中点O和点P(或点Q和点R)间距的比值。

Y

358

50541505450

.AB.204.FG.

2CDE2

5...5

..

555

1op1

000

00

0.LK.J.0

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5..X..5

50541505450

358

Z502737130372750

o..p

铝板铝板5

0

..

Q358R

图A.1单轴拉伸试件几何尺寸与位移传感器安装位置(单位:mm)

A.3.原则规定

A.3.1拉伸机的荷载量程应在50~200kN;应采用夹头的位移来控制加载或采用外装位移传感器的位

移来控制加载。

A.3.2为了确保试件在不同位置断裂时均可测得其的变形,将两个位移传感器应对称安装于试件两

侧面,即试件点C和点E之间,以及点L和点J之间;另外两个位移传感器应对称安装于试

件两平面,即试件点O和点P之间,以及点Q和点R之间。

A.3.3试件拉伸的方向是沿着图A.1所示的X轴方向。在试件的两端变截面曲面处粘贴1.5mm厚的

铝板,以便于固定于拉伸机的夹头。

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A.3.4试件两端的约束条件必须是固结,不得发生任何扭转。

A.4.试验设备

拉伸机的加载及测试精度应在0.2kN之内;位移传感器的量程应在5~30mm,线性测量误差

不得大于0.2%;试件长度和厚度的测量仪器精度应在0.05mm之内。

A.5.试件制备

A.5.1每次浇筑,需制备如图A.1所示尺寸的试件,共6块。试件浇筑时的厚度可控制在502mm,

测试前需将试件厚度打磨至501mm。

A.5.2在试件模具的两端变截面曲面处放置铝片或者细钢丝网片,以便强化变截面区抵消外夹具带

来的应力集中影响。

A.5.3对于标准养护试件,应在成型后立刻用塑料薄膜包裹,在20℃下养护1d后拆模,标准养护至

测试龄期,除非特别注明,一般指28d。在测试前3~5d,应在20℃下大气中自然干燥24h,

粘贴好铝片及位移传感器的固定螺栓,然后再用塑料薄膜包裹着,并放置在20℃下,直到测

试前。

A.5.4测量试件中间测试区的截面长度和宽度。沿每一纵向边各取3个等间距分布的不同位置,共

测量6个位置的厚度,取其厚度的平均值。

A.6.试件加载

A.6.1先取6个试件中的3个进行单轴连续加载试验。在弹性和应变硬化阶段,以位移传感器

0.05mm/min的加载速率,或以夹头0.2mm/min的加载速率匀速进行加载。在应变软化阶段,

相应的加载速率可分别提高至0.5mm/min及0.4mm/min。采集频率为5Hz。当试件长度变化

平均值达到钢纤维长度的60%时,结束试验。

A.6.2取剩余的3个试件进行加载-卸载循环试验,所施加的荷载为前3个试件测得的最大抗拉强度

平均值的1/3,加载速率与先前相同。

A.7.试验数据

A.7.1对于所有试件,试验数据应包括:每个试件的应力-应变全曲线;按照A.8所计算出来的弹性

应力和所对应的弹性应变及弹性模量;试件达到抗拉强度fUtu和所对应的抗拉应变εUtu;裂缝

位置与轨迹。

A.7.2对于按照A.6.1试验的试件,试验数据应包括:按照A.8所计算出来的弹性应力fUte和所对应

的弹性应变εUte及弹性模量EUt。

A.7.3对于测试系列的所有试件,试验数据应包括:按照A.6.2试验所确定的平均弹性模量,平均弹

性抗拉强度fUte和平均抗拉强度fUtu,及两者的比值fUtu/fUte;确定试件的抗拉强度和所对应的

抗拉应变;按照表2对试件的等级进行分类,取平均弹性抗拉强度和平均抗拉强度为试件的

弹性抗拉强度标准值fUtek和抗拉强度标准值fUtuk。

A.8.强度和位移计算

A.8.1超高性能混凝土理想受拉应力-应变模型如图A.2所示。

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