T 0556—2005 水泥混凝土棱柱體抗壓彈性模量試驗方法 

1 目的、適用范圍和引用標準

本方法規(guī)定了水泥混凝土在靜力作用下的抗壓彈性模量的試驗方法，水泥混凝土的抗壓彈性模量取 1/3 軸心抗壓強度對應的彈性模量。

本方法適用于各類水泥混凝土的直角棱柱體試件。

引用標準：

《指示表（指針式、數(shù)顯式）》（JJG 34） 

水泥混凝土抗壓強度試驗方法 （T 0553）

水泥混凝土試件制作與硬化水泥混凝土現(xiàn)場取樣方法 （T 0551） 

水泥混凝土棱柱體軸心抗壓強度試驗方法 （T 0555）

2 儀具與材料

2.1 壓力機或萬能試驗機：應符合 T 0553 中 2.1 的規(guī)定。

2.2 球座：應符合 T 0553 中 2.2 的規(guī)定。

2.3 微變形測量儀：應滿足現(xiàn)行《指示表（指針式、數(shù)顯式）》（JJG 34）的規(guī)定，分度值為 0.001mm。

2.4 微變形測量儀固定架兩對，標距為 150mm。如圖 T 0556-1 和圖 T 0556-2 所示。

圖 T 0556-1 千分表座示意圖（一對）（尺寸單位：mm）

2.5 其他：鋼尺（量程 600mm，分度值為 1mm）、502 膠水、鉛筆和秒表等。

3 試件制備

3.1 試件尺寸與棱柱體軸心抗壓強度試件相同，應符合 T 0551 中表 T 0551-1 的規(guī)定。

      3.2 每組為同齡期同條件制作和養(yǎng)護的試件 6 根，其中 3 根用于測定棱柱體軸心抗壓強度，提出彈性模量試驗的加荷標準，另 3 根則做彈性模量試驗。

 圖 T 0556-2 框式千分表座示意圖（一對）

1-試件；2-量表；3-上金屬環(huán)；4-下金屬環(huán)；5-接觸桿； 

6-刀口；7-金屬環(huán)；8-千分表固定螺絲

4 試驗步驟

4.1 試件取出后，用濕毛巾覆蓋并及時進行試驗，保持試件干濕狀態(tài)不變。

       4.2 擦凈試件，量出尺寸并檢查外形，尺寸量測精確至 1mm。試件不得有明顯缺損， 端面不平時須預先抹平。

4..3     取 3 根試件，應按 T 0555 進行軸心抗壓強度試驗，計算軸心抗壓強度 fcp 。

         4.4 取另 3 根做抗壓彈性模量試驗，微變形量測儀應安裝在試件兩側的中線上并對稱于試件兩側。

圖 T  0556-3  彈性模量

 （1）90s 包括 60s 持荷時間，30s 讀數(shù)時間；（2）60s 為持荷時間。

4.5 將試件移于壓力機球座上，幾何對中。加荷方法如圖 T 0556-3 所示。

4.6 調正試件位置，開動壓力機，當上壓板與試件接近時，調整球座，使接觸均衡。加荷至基準應力為 0.5MPa 對應的初始荷載值F₀ ，并記錄兩側變形量測儀的讀數(shù) 。應立即以 0.6MPa/s±0.4MPa/s 的加荷速度連續(xù)均勻加荷至 1/3 軸心抗壓強度 fcp 對應的荷載值 F_a，保持恒載 60s 并在以后的 30s 內記錄兩側變形量測儀的讀數(shù) 。

  4.7 以上讀數(shù)和它們的平均值相差應在 20%以內，否則應重新對中試件后重復 4.6 中的步驟。如果無法使差值降低到 20%以內，則此次試驗無效。

         4.8 預壓。確認 4.7 后，以相同的速度卸荷至基準應力 0.5MPa 對應的初始荷載值 F0 并持荷 60s。以相同的速度加荷至荷載值 Fa ，再保持 60s 恒載，最后以相同的速度卸荷至初始荷載值 F0 ，至少進行兩次預壓循環(huán)。

4.9 測試。在完成最后一次預壓后，保持 60s 初始荷載值 F0 ，在后續(xù)的 30s 內記錄兩側變形量測儀的讀數(shù)。以同樣的加荷速度加荷至荷載值 F_a，再保持 60s 恒載，并在后續(xù)的 30s 內記錄側變形量測儀的讀數(shù)。

      4.10 卸除微變形量測儀，以同樣的速度加荷至破壞，記下破壞極限荷載 F_a。如果試件的軸心抗壓強度與 fcp 之差超過 fcp 的 20%時，應在報告中注明。

5 結果計算

5.1 混凝土棱柱體抗壓彈性模量，按式（T 0556-1）計算：

（T 0556-1）

     式中：

                    Ec ——混凝土棱柱體抗壓彈性模量（MPa）；

                       F ——終荷載（N）（1/3 fcp 時對應的荷載值）；

                     F0 ——初荷載（N）（0.5MPa 時對應的荷載值）；

                     L——測量標距（mm）；

                     A——試件承壓面積（mm²）；

                   Δn——最后一次加荷時，試件兩側在 Fa 及 F0 。作用下變形差平均值（mm），

       e a —— Fa 時標距間試件變形（mm）；

e 0 —— F0 時標距間試件變形（mm）。

結果計算精確至 100MPa。

5.2 以三根試件試驗結果的算術平均值為測定值，結果精確至 100MPa。如果其循環(huán)后的任一根軸心抗壓強度與循環(huán)前軸心抗壓強度與之差超過后者的 20%時，則彈性模量值按另兩根試件試驗結果的算術平均值計算；如有兩根試件試驗結果超出規(guī)定，則試驗結果無效。

  6 試驗報告

試驗報告應包括下列內容：

（1） 要求檢測的項目名稱、執(zhí)行標準；

（2） 原材料的品種、規(guī)格和產(chǎn)地；

（3） 試驗日期及時間；

（4） 儀器設備的名稱、型號及編號；

（5） 環(huán)境溫度和濕度；

（6） 水泥混凝土棱柱體抗壓彈性模量值；

（7） 要說明的其他內容。

條文說明

對于抗壓試驗中假定試件處于純單向受壓狀態(tài)，但實際上由于試件端部與支撐板的摩擦作用，在試件頂端產(chǎn)生“約束”作用，而試件僅在中間一小段真正處于單向受壓狀態(tài)。為減少頂端產(chǎn)生“約束”作用， 可適當增加試件高度，即加長單向受壓區(qū)間，那么在此段量測應力、應變之間的關系也就變簡單了。在粗略估計材料模量時，可以采用頂面法，即認為整個試件處于純單向受壓狀態(tài)，從而忽略“約束”作用。