2011混凝土弹性模量试验

检测参数标准化流程

1 参数名称

水泥混凝土棱柱体抗压弹性模量

2 名称解释

水泥混凝土棱柱体抗压弹性模量是在静力作用下，应力有应变的比值，应力取混凝土棱柱体轴心抗压强度的三分之一。

3 标准规范

《试验机通用技术要求》（GB/T2611-1992 ）

《液压式压力试验机》（GB/T3722-1992）

《水泥混凝土试件制作与硬化水泥混凝土现场取样方法》（T0521-2005）

《水泥混凝土棱柱体轴心抗压强度试验方法》（T0555-2005）

《杠杆千分表产品质量分等》（JB/T 54251-1994）

4目的和适用范围

本方法是测定水泥混凝土在静力作用下的受压弹性模量方法，水泥混凝土的受压弹性模量取轴心抗压强度1/3的对应的弹性模量。

5 设备与要求

（1）压力试验机或万能试验机应符合《液压式压力试验机》(GB／T3722-1992)及《试验机通用技术要求》(GB／T 2611-1992)，其测量精度为±1％，试件破坏荷载应

大于压力机全量程的20％且小于压力机全量程的80％。

（2）球座：应符合T0551的2.4要求。

（3）微变形测定仪：符合《杠杆千分表产品质量分等》中技术要求，千分表2个（0级或1级），或精度不低于0.001mm的其他仪表。

（4）微变形测量仪固定架二对：标距150mm，金属刚性框架，正中为千分表插座，两端有三个圆头长螺杆，可以调整高度。

（5）其它：502胶水、平口刮刀、小一字螺丝刀、直尺、铅笔等

6 环境要求

（1）实验室温湿度要求应满足：温度10℃～30℃，相对湿度大于50%

（2）砼标准养护温度20℃±2℃，相对湿度大于95%;标准养护室内的试件应放在支架上，彼此间隔10-20mm，试件表面应保持潮湿，并不得用水直接冲淋。

7样品要求

(1) 混凝土棱柱体抗压弹性模量需2组试件，几何尺寸是否满足要求。当被测试件有明显缺陷，如试样承压面不平整度每100mm超过0.05mm，承压面与相邻面的不垂直度超过±1度时不得进行试验。

(2) 采用棱柱体标准试件[150mm ×150mm ×300mm]或非标准棱柱体试件（100mm ×100mm ×300mm ）进行试验。

8 准备工作

（1）仪器：检测前，先检查压力机等设备是否处于正常状态，打开电脑及连接器开关，并开动试验机，使其正常连接，调整零点。同时检查压力机等设备是否有校验合格标志，并在有效期内。检测后，检查仪器要处于正常状态下。

（2）对照任务单，进行样品检查，核对样品信息（包括样品数量、规格、标识、外观）。

（3）检查设备（开机状态检查、设备使用前登记）。

（4）环境条件检查（环境温、湿度是否满足要求，并进行记录）。 9 试验过程

（1）至试验龄期时，自养护室取出试件，用湿布覆盖，及时进行试验。保持试件干湿状态不变。

（2）检查试块外观，看试件是否平整，并用钢直尺测量试样的外观尺寸，精确至1mm ，试件不得有明显缺陷，端面不平时须预先抹平。

（3）根据设计强度选择合适的试验机及量程；

（4）将试块放在试验机下压板中心位置，试件的承压面与成型时的顶面垂直；图一

（5）打开电脑，启动仪器电源。根据试验类型，设置试验速度，开动试验机，调整零位，调整球座，使试样与上压板均匀接触，均匀连续载入；

（6）当混凝土强度等级＜C30时，加载速度取每秒钟0.3～0.5MPa ；混凝土强度等级≥C30且＜C60时，取每秒钟0.5～0.8MPa ；混凝土强度等级≥C60时，取每秒钟0.8～1.0MPa 。

（7）当试件接近破坏而开始迅速变形时，停止载入，直至试件破坏，记录破坏荷载；

（8）按上述试验过程破型三块试块，计算三块试块平均的1/3的轴心抗压强度。另三块试件用于测定混凝土的弹性模量。

（9）在余下的三块试件上下面（即成型时两侧面）划出中线和装置位置线。在千分表架共四个脚点处，用干毛巾先擦干水分，再用502胶水粘牢垫块，量出试件中部的宽度和高度，精确至1mm 。

（10）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，应确保试件不扭动，而后安装千分表。其触点及表架触点应稳立在支架上。

（11）调整试件位置

开动压力机，当上压板与试件接近时，调整零位，调整球座，使试样与上压板均匀接触。加荷至基准应为0.5MPa 对应的初始荷载值F 0，保持恒载60s 并在以后的30s 内记录左右的两侧千分表读数左O ε，右

O ε.应立即以0.6MPa/s ±0.40MPa/s 的加荷速率连续均匀加荷至1/3轴心的抗压强度f cp 对应的

荷载值F a ，保持恒载60s 并在以后的30s 内记录左右的两侧千分表读数左O ε，右

O ε。

（12）每次读数的两次平均值相差应在20%以内，否则应从新对中试件，调子试件位置，从做试验。如无法使差值降低在20%以内，则此试验无效。

（13）预压

以相同的速度卸载至基准压力0.5MPa 对应的初始荷载值F 0并保持恒载60s 。以相同的速度加荷至荷载值F a ，再保持60s 恒载，最后一相同的速度卸荷至初始荷载值F 0，至少进行两次预压循环。

（14）测试

在完成最后一次预压后，保持60s 初始荷载值F 0，在后续30s 内记录两侧千分表的读数左

O ε，右O ε，

在以同样的加荷速度加荷至荷载值F a ，再保持60s 恒载，并在后续的30s 内记录两侧千分表读书左O ε，右

O ε。

（15）卸去千分表及两端的固定支架。以同样的速度加荷至试样破坏。记录下破坏极限荷载F （N ）。如果两块试件的轴心抗压强度之差超过20%时，应在报告中注明。

（16）实验结果

混凝土抗压弹性模量E C 按下式计算：

式中：E C ——混凝土弹性模量（MPa ）；

F a ——终荷载（N ）（1/3f cp 时对应的荷载值）；

F O ——初始荷载（N ）（0.5时对应的荷载值）；

L ——测量标距（mm ）；

A ——试件承压面积（mm 2）；

Δn ——最后一次荷载时，试件两侧在F a 及F O 作用下千分表两侧的差值；

εa ——F a 时标距试件形（mm ）；

εo ——F o 时标距试件形（mm ）。

（17）如3个试件试件结果的算术平均值为测试值。如果其循环后的任一个试件与前轴心抗压强度之差超过20%，则弹性模量值按另两个试件结果的算术平均值计算；如果二个试件试验结果超出20%，则试验结果无效。结果计算精确至100MPa 。

（18）设备登记，根据试验数据，出具报告。

10 试验后处理工作

（1）清理压力机。打扫卫生。

（2）将压碎后的混凝土试块运到垃圾堆处理。，

11 试验注意事项

（1）在整个试验过程须佩带手套，试块运输过程中堆放不准超过三层，如超过三层必须有防倒措施，以防砸伤。

（2）混凝土弹性模量试验时，试验需有防暴措施。以防试块爆开溅出划伤。

12 流程图