T 0557—2005 水泥混凝土圓柱體抗壓彈性模量試驗方法

1 目的、適用范圍和引用標(biāo)準(zhǔn)

本方法規(guī)定了在靜力作用下確定水泥混凝土圓柱體抗壓彈性模量的試驗方法，水泥混凝土的抗壓彈性模量取軸心抗壓強度 1/3 時對應(yīng)的彈性模量。

本方法適用于各類水泥混凝土的圓柱體試件。

引用標(biāo)準(zhǔn)：

《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） 

水泥混凝土圓柱體軸心抗壓強度試驗方法 （T 0554）

2 儀具與材料

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

2.2 球座：應(yīng)符合 T 0553 中 2.2 的規(guī)定。

2.3 微變形測量儀：應(yīng)符合現(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(biāo)距為 150mm。

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 試件尺寸與圓柱體抗壓強度試件相同，應(yīng)符合 T 0551 中表T 0551-1 的規(guī)定。

3.2 每組為 6 根同齡期同條件制作和養(yǎng)護(hù)的試件，其中 3 根用于測定圓柱體抗壓強度， 提出彈性模量試驗的加荷標(biāo)準(zhǔn)，另 3 根用于彈性模量試驗。

4 試驗步驟

4.1 試件取出后，用濕毛巾覆蓋并及時進(jìn)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。首先測量沿試件高度中央部位和互相垂直的兩個方向的直徑，分別記為d 1 、d 2 ，再分別測量相互垂直兩個方向直徑端點的 4 個高度。試件不得有明顯缺損，端面必須預(yù)先進(jìn)行端部處理。

4.3 取 3 根試件，應(yīng)按 T 0554 進(jìn)行圓柱體抗壓強度試驗，計算圓柱體抗壓強度 fcc 。

4.4 取另 3 根做抗壓彈性模量試驗，變形量測儀應(yīng)安裝在試件兩側(cè)的母線上。

4.5 將試件移于壓力機球座上。

4.6 對中開動壓力機，當(dāng)上壓板與試件接近時，調(diào)整球座，使接觸均衡。加荷至基準(zhǔn)應(yīng)力為 0.5MPa 對應(yīng)的初始荷載值 F0 ，保持恒載 60s 并在以后的 30s 內(nèi)記錄兩側(cè)變形量測儀的

讀數(shù)。應(yīng)立即以 0.6MPa/s±0.4MPa/s 的加荷速度連續(xù)均勻加荷至 1/3 圓柱體抗壓強度 f_cc 對應(yīng)的荷載值 F_a ，保持恒載 60s 并在以后的 30s 內(nèi)記錄兩側(cè)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(yīng)在 20%以內(nèi)，否則應(yīng)重新對中試件后重復(fù) 4.6 中的步驟。如果無法使差值降低到 20%以內(nèi)，則此次試驗無效。

                   4.8 預(yù)壓、確認(rèn) 4.7 后，以 0.6MPa/s±0.4MPa/s 的速度卸荷至基準(zhǔn)應(yīng)力 0.5MPa 對應(yīng)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60s恒載，最后以相同的速度卸荷至初始荷載值 F0 ，至少進(jìn)行兩次預(yù)壓循環(huán)。

4.9 測試在完成最后一次預(yù)壓后，保持 60s 初始荷載值 F0 ，在后續(xù)的 30s 內(nèi)記錄兩側(cè)變形量測儀的讀數(shù) ，以 0.6MPa/s±0.4MPa/s 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(nèi)記錄側(cè)變形量測儀的讀數(shù)。

              4.10 卸除變形量測儀，以 0.6MPa/s±0.4MP a/s 速度加荷至破壞，記下破壞極限荷載 F。如果試件的軸心抗壓強度與 fcc 之差超過 fcc 的 20%時，應(yīng)在報告中注明。

5 結(jié)果計算

5.1 試件直徑，按式（T 0557-1）計算：

        （T 0557-1）

  式中： d——試件直徑（mm）；

d₁，d₂——兩個垂直方向的直徑（mm）。

結(jié)果計算精確至 0.1mm。

5.2 混凝土混凝土圓柱體抗壓彈性模量，按式（T0557-2）計算：

     （T 0557-2）

   式中：

                Ec ——混凝土圓柱體抗壓彈性模量（MPa）；

                 Fa ——終荷載（N）（1/3 fcc 時對應(yīng)的荷載值）； 

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

                   L——測量標(biāo)距（mm）；

                   d——試件的計算直徑（mm）；

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

            e a —— Fa 時標(biāo)距間試件變形（mm）；

             e 0 —— F0 時標(biāo)距間試件變形（mm）。

      結(jié)果計算精確至 100MPa。

        5.3 以三根試件試驗結(jié)果的算術(shù)平均值為測定值，結(jié)果精確至 100MPa。如果其中有一根試件軸心抗壓強度與用以確定檢驗控制荷載的軸心抗壓強度值之差超過后者的 20%時， 則彈性模量值按另兩根試件試驗結(jié)果的算術(shù)平均值計算；如有兩根試件試驗結(jié)果超出規(guī)定， 則試驗結(jié)果無效。

6 試驗報告

試驗報告應(yīng)包括下列內(nèi)容：

（1） 要求檢測的項目名稱、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)；

（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(shè)備的名稱、型號及編號；

（5） 環(huán)境溫度和濕度；

（6） 混凝土圓柱體抗壓彈性模量值；

（7） 要說明的其他內(nèi)容。

條文說明

ASTM C 496 和 ISO 6784 也有圓柱體抗壓模量測試方法，為比較 ASTM 和 ISO 兩者的差異，見表 T 0557-1。

表 T 0557-1 ASTM C496 與 ISO6784 圓柱體抗壓模量加載差異