本文引用:GB/T 50082-2024《混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》
1本方法適用于測(cè)定混凝土試件在長(zhǎng)期恒定軸向壓力作用下的變形性能。
2試驗(yàn)儀器設(shè)備應(yīng)符合下列規(guī)定:
2.1徐變儀應(yīng)符合下列規(guī)定:
1)徐變儀應(yīng)在要求時(shí)間范圍內(nèi)把所要求的壓縮荷載加到試件上并保持該荷載不變。
2)常用徐變儀可選用彈簧式或液壓式,其工作荷載應(yīng)為(180~500)kN,
3)彈簧式壓縮徐變儀應(yīng)包括上下壓板、球座或球鉸及其配套墊板、彈簧持荷裝置,以及2根~3根承力絲桿(圖2)。壓板與墊板應(yīng)具有足夠的剛度。壓板受壓面的平整度偏差不應(yīng)大于0.1mm/100mm,并應(yīng)能對(duì)試件均勻加荷。彈簧及絲桿的尺寸應(yīng)按徐變儀所要求的試驗(yàn)噸位而定。在試驗(yàn)荷載下,絲桿的拉應(yīng)力不應(yīng)大于材料屈服點(diǎn)的30%,彈簧的工作壓力不應(yīng)超過(guò)允許極限荷載的80%,且工作時(shí)彈簧的壓縮變形不得小于20mm。
圖2彈簧式壓縮徐變儀
1一螺母;2—上壓板;3一絲桿;4一試件:5一球餃;6—墊板;7一定心;8一下壓板;9一彈簧;10一底盤;11—球鉸
4)當(dāng)使用液壓式持荷部件時(shí),可通過(guò)一套中央液壓調(diào)節(jié)單元同時(shí)加荷幾個(gè)徐變架,該單元應(yīng)由儲(chǔ)液器、調(diào)節(jié)器、顯示儀表和高壓源等組成。
5)有條件時(shí)可采用幾個(gè)試件串疊受荷,上下壓板之間的總距離不得超過(guò)1600mm。
3.2加荷裝置應(yīng)符合下列規(guī)定:
1)加荷架應(yīng)由接長(zhǎng)桿及頂板組成。加荷時(shí)加荷架應(yīng)與徐變儀絲桿頂部相連。
2)油壓千斤頂可采用一般的起重千斤頂,其噸位應(yīng)大于所要求的試驗(yàn)荷載。
3)測(cè)力裝置可采用鋼環(huán)測(cè)力計(jì)、荷載傳感器或其他形式的壓力測(cè)定裝置。其測(cè)量精度應(yīng)達(dá)到所加荷載2%,試件破壞荷載不應(yīng)小于測(cè)力裝置全量程的20%,且不應(yīng)大于測(cè)力裝置全量程的80%。
3.3變形測(cè)量裝置應(yīng)符合下列規(guī)定:
1)變形測(cè)量裝置可采用外裝式、內(nèi)埋式或便攜式,其測(cè)量精度應(yīng)為1.0×10-?。
2)采用外裝式變形測(cè)量裝置時(shí),應(yīng)測(cè)量不少于兩個(gè)均勻布置在試件周邊的基線的應(yīng)變。測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在試件縱向表面的縱軸上,且應(yīng)與試件端頭等距,與相鄰試件端頭的距離不應(yīng)小于一個(gè)截面邊長(zhǎng)。
3)采用差動(dòng)式應(yīng)變計(jì)或鋼弦式應(yīng)變計(jì)等內(nèi)埋式變形測(cè)量裝置時(shí),應(yīng)在試件成型時(shí)可靠固定該裝置,使其測(cè)量基線位于試件中部并與試件縱軸重合。
4)采用接觸式引伸儀等便攜式變形測(cè)量裝置時(shí),測(cè)頭應(yīng)牢固附置在試件上。
5)測(cè)量標(biāo)距應(yīng)大于混凝土骨料最大公稱粒徑的3倍,且不應(yīng)小于100mm。
3試件應(yīng)符合下列規(guī)定:
3.1試件的形狀與尺寸應(yīng)符合下列規(guī)定:
1)徐變?cè)囼?yàn)應(yīng)采用棱柱體試件。試件的尺寸應(yīng)根據(jù)混凝土中骨料的最大公稱粒徑按表3選用,長(zhǎng)度應(yīng)為截面邊長(zhǎng)尺寸的3倍~4倍。
2)當(dāng)試件疊放時(shí),每疊試件端頭的試件和壓板之間應(yīng)加裝一個(gè)未安裝應(yīng)變測(cè)量?jī)x表的輔助性混凝土墊塊,墊塊的截面邊長(zhǎng)尺寸應(yīng)與被測(cè)試件相同,墊塊的長(zhǎng)度應(yīng)不小于其截面邊長(zhǎng)尺寸的一半。
表3徐變?cè)囼?yàn)試件尺寸
骨料最大公稱粒徑(mm) | 試件截面最小邊長(zhǎng)(mm) | 試件長(zhǎng)度(mm) |
31.5 | 100 | 400 |
40 | 150 | ≥450 |
3)棱柱體抗壓強(qiáng)度試件的截面最小邊長(zhǎng)尺寸應(yīng)與徐變?cè)嚰慕孛孀钚∵呴L(zhǎng)尺寸一致。
3.2試件數(shù)量應(yīng)符合下列規(guī)定:
1)制作徐變?cè)嚰r(shí),應(yīng)同時(shí)制作相應(yīng)的棱柱體軸心抗壓強(qiáng)度試件及收縮試件,軸心抗壓強(qiáng)度試件的截面尺寸宜與徐變?cè)嚰恢隆?/span>
2)收縮試件應(yīng)與徐變?cè)嚰嗤?,并?yīng)裝有與徐變?cè)嚰嗤淖冃螠y(cè)量裝置。
3)每組棱柱體抗壓、收縮和徐變?cè)嚰臄?shù)量宜各為3個(gè),其中每個(gè)加荷齡期的每組徐變?cè)嚰?yīng)為2個(gè)。
3.3試件制備應(yīng)符合下列規(guī)定:
1)當(dāng)疊放試件時(shí),宜磨平其端頭。
2)徐變?cè)嚰氖軌好媾c相鄰的縱向表面之間的角度與直角的偏差不應(yīng)超過(guò)1mm/100mm。
3)采用外裝式應(yīng)變測(cè)量裝置時(shí),徐變?cè)嚰蓚?cè)面應(yīng)安裝測(cè)頭,測(cè)頭宜采用埋入式,試模的側(cè)壁應(yīng)具有在成型時(shí)使測(cè)頭定位的裝置。在對(duì)粘結(jié)的工藝及材料確有把握時(shí),可采用膠粘。
3.4試件的養(yǎng)護(hù)與存放方式應(yīng)符合下列規(guī)定:
1)棱柱體軸心抗壓強(qiáng)度試件及收縮試件應(yīng)隨徐變?cè)嚰徊⑼瑮l件養(yǎng)護(hù)。
2)對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境中的徐變,試件應(yīng)在成型后不少于24h且不多于48h時(shí)拆模,且在拆模前應(yīng)覆蓋試件表面。隨后應(yīng)立即將試件送人標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)護(hù)到7d齡期,其中3d加載的徐變?cè)囼?yàn)應(yīng)養(yǎng)護(hù)3d。養(yǎng)護(hù)期間試件不應(yīng)浸泡于水中。試件養(yǎng)護(hù)完成后應(yīng)移人溫度為(20±
2)℃、相對(duì)濕度為(60±5)%的恒溫恒濕室進(jìn)行徐變?cè)囼?yàn),直至試驗(yàn)完成。
3)對(duì)于適用于大體積混凝土內(nèi)部情況的絕濕徐變,試件在制作或脫模后應(yīng)密封在橡皮套或金屬套簡(jiǎn)等保濕外套中,且在整個(gè)試件存放和測(cè)試期間應(yīng)保持密封。
4)對(duì)于特定溫度下的徐變,應(yīng)控制好試件存放的試驗(yàn)環(huán)境溫度,使其符合設(shè)計(jì)的溫度歷程。
5)對(duì)于特定使用條件或存放條件下的徐變,應(yīng)根據(jù)具體情況確定試件的養(yǎng)護(hù)及試驗(yàn)制度。
4徐變?cè)囼?yàn)應(yīng)符合下列規(guī)定:
4.1對(duì)比或檢驗(yàn)混凝土的徐變性能時(shí),試件應(yīng)在28d齡期時(shí)加荷。當(dāng)研究某一混凝土的徐變特性時(shí),應(yīng)制備5組徐變?cè)嚰⒎謩e在齡期為3d、7d、14d、28d、90d時(shí)加荷。
4.2徐變?cè)囼?yàn)應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:
1)測(cè)頭或測(cè)點(diǎn)應(yīng)在試驗(yàn)前一天固定,儀表安裝好后應(yīng)仔細(xì)檢查,不得有任何松動(dòng)或異?,F(xiàn)象。加荷裝置、測(cè)力計(jì)等也應(yīng)予以檢查。
2)在徐變?cè)嚰磳⒓雍汕?,?yīng)測(cè)試同條件養(yǎng)護(hù)試件的棱柱體抗壓強(qiáng)度。
3)測(cè)頭和儀表準(zhǔn)備完畢,應(yīng)將徐變?cè)嚰旁谛熳儍x的下壓板后,使試件、加荷裝置、測(cè)力計(jì)及徐變儀的軸線重合,并應(yīng)再次檢查變形測(cè)量?jī)x表的調(diào)零情況,記下初始讀數(shù)。當(dāng)采用未密封的徐變?cè)嚰r(shí),應(yīng)在將其放在徐變儀上的同時(shí),覆蓋對(duì)比用收縮試件的端部。
4)試件放好后,應(yīng)及時(shí)開始加荷。當(dāng)無(wú)特殊要求時(shí),應(yīng)取徐變應(yīng)力為所測(cè)得棱柱體軸心抗壓強(qiáng)度的40%。當(dāng)采用外裝儀表或者接觸式引伸儀時(shí),應(yīng)用千斤頂先加壓至徐變應(yīng)力的20%進(jìn)行對(duì)中。兩側(cè)的變形差應(yīng)小于其平均值的10%,當(dāng)超出此值時(shí),應(yīng)松開千斤頂卸荷,進(jìn)行重新調(diào)整后,再加荷至徐變應(yīng)力的20%,并再次檢查對(duì)中情況。對(duì)中完畢后,應(yīng)立即繼續(xù)加荷直至徐變應(yīng)力,讀出兩側(cè)的變形值,應(yīng)將此時(shí)兩側(cè)變形的平均值作為徐變荷載下的初始變形值。從對(duì)中完畢到測(cè)初始變形值之間的加荷及測(cè)量時(shí)間不得超過(guò)1min。隨后應(yīng)擰緊承力絲桿上端的螺母,松開千斤頂卸荷,觀察兩側(cè)變形值的變化情況。此時(shí),試件兩側(cè)的讀數(shù)相差不應(yīng)超過(guò)平均值的10%,否則應(yīng)予以調(diào)整,調(diào)整應(yīng)在試件持荷的情況下進(jìn)行,調(diào)整過(guò)程中所產(chǎn)生的變形增值應(yīng)計(jì)人徐變變形之中。然后應(yīng)再加荷到徐變應(yīng)力,檢查兩側(cè)變形讀數(shù),其總和與加荷前讀數(shù)相比,誤差不應(yīng)超過(guò)2%,否則應(yīng)予以補(bǔ)足。
5)應(yīng)在加荷后的1d、3d、7d、14d、28d、45d、60d、90d、120d、150d、180d、270d和360d測(cè)讀試件的變形值。
6)在測(cè)讀徐變?cè)嚰冃巫x數(shù)的同時(shí),應(yīng)測(cè)量同條件放置對(duì)比用收縮試件的收縮值。
7)試件應(yīng)在加荷后7d、28d、60d、90d校核荷載保持情況,如荷載變化大于2%,應(yīng)予以補(bǔ)足。當(dāng)使用彈簧式加載架時(shí),可通過(guò)施加正確的荷載并擰緊絲桿上的螺帽進(jìn)行調(diào)整。
5試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算及處理應(yīng)符合下列規(guī)定:
5.1徐變應(yīng)變應(yīng)按下式計(jì)算:
εet=(ΔLt-ΔL0)/Lb-εt
式中:εet——加荷t(d)的徐變應(yīng)變,精確至1.0×10-?
ΔLt——加荷t(d)的總變形值(mm),精確至0.001mm;
ΔL0——加荷時(shí)測(cè)得的初始變形值(mm),精確至0.001mm;
Lb——測(cè)量標(biāo)距(mm),精確至1mm;
εt——同齡期的收縮應(yīng)變,精確至1.0×10-。
5.2徐變度應(yīng)按下式計(jì)算:
Ct=εet/δ
式中:
Ct——加荷t(d)的混凝土徐變度(1/MPa),精確至1.0×10-?/MPa;
δ——徐變應(yīng)力(MPa)。
5.3徐變系數(shù)應(yīng)按下列公式計(jì)算:
φ=εet/ε0
ε=ΔL0/Lb
式中:
φ——加荷t(d)的徐變系數(shù),精確至0.001;
Eo——在加荷時(shí)測(cè)得的初始應(yīng)變值,精確至1.0×10??。
5.4每組應(yīng)分別以3個(gè)試件徐變應(yīng)變、徐變度或徐變系數(shù)的試驗(yàn)結(jié)果算術(shù)平均值作為該組混凝土試件徐變應(yīng)變、徐變度或徐變系數(shù)的測(cè)定值。
5.5作為供對(duì)比用的混凝土徐變值,應(yīng)采用經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的混凝土試件,在28d齡期時(shí)經(jīng)受棱柱體軸心抗壓強(qiáng)度40%的恒定荷載持續(xù)作用360d的徐變值??捎脺y(cè)得的3年徐變值作為最終徐變值。