水泥混凝土棱柱体抗压弹性模量试验

水泥混凝土棱柱体抗压弹性模量试验

弹性模量的定义

弹性模量又称杨氏模量。是指材料形变时应力与相应的应变之比，是弹性材料的一种重要、最具特征的力学性质，是物体变形难易程度的表征。用E 表示，单位为M p a 。

试验目的

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

适用范围

适用于各类水泥混凝土的直角棱柱体试件。

引用标准

G B ／T 261 l 一1992《试验机通用技术要求》

G B ／T 3722—1992《液压式压力试验机》

J B ／T 54251—1994《杠杆千分表产品质量分等》

T 055l 一2005《水泥混凝土试件制作与硬化水泥混凝土现场取样方法》 T 0555—2005《水泥混凝土棱柱体轴心抗压强度试验方法》

试验仪器设备

(1)压力机或万能试验机：应符合T 0551中2．3的规定。

(2)球座：应符合T 0551的2．4规定。

(3)微变形测量仪：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0．001m m 的其它仪表，如引伸仪。

(4)微变形测量仪固定架两对，标距为150m m 。

(5)钢尺(量程600m m ，分度值为1m m )、502胶水、铅笔和秒表等。

试件制备

1.试件尺寸与棱柱体轴心抗压强度试件尺寸相同，符合J T G E 30—2005 T 0551中表T 055l 一1规定（集料公称最大粒径为31.5m m 标准试件的尺寸为150m m ×150m m ×300m m ）。

2.每组为同龄期同条件制作和养护的试件6根，其中3根用于测定轴心抗压强度，提出弹性模量试验的加荷标准，另3根则作弹性模量试验。

试验步骤

1.试件取出后，用湿毛巾覆盖并及时进行试验，保持试件干湿状态不变。

2.擦净试件，量出尺寸并检查外形，尺寸量测精确至l m m ，试件不得有明显缺损，端面不平时须预先抹平。

3.取3根试件按T 0554规定进行轴心抗压强度试验，计算棱柱体轴心抗压强度值f c p 。

4.取另3根试件作抗压弹性模量试验，微变形量测仪应安装在试件两侧的中线上并对称于试件两侧。

5.将试件移于压力机球座上，几何对中。

6.调整试件位置，开动压力机，当上压板与试件接近时，调整球座，使接触均衡。加荷至基准应力为0．5M P a 对应的初始荷载值F o ，保持恒载60s 并在以后的30s 内记录两侧变形量测仪的读数ε0（左），ε0（右）。应立即以0．6M P a ／s ±0．4M P a ／

s 的加荷速率连续均匀加荷至1／3轴心抗压强度f c p 对应的荷载值F a ，保持恒载60s

并在以后的30s 内记录两侧变形量测仪的读数εa （左），εa （右）。

7.以上读数应和它们的平均值相差在20％以内，否则应重新对中试件后重复6中的步骤。如果无法使差值降低到20％以内，则此次试验无效。

8预压：确认7后，以相同的速度卸荷至基准应力0．5M P a 对应的初始荷载值F o 并持荷60s 。以相同的速度加荷至荷载值F a ，再保持60s 恒载，最后以相同的速度卸荷至初

始荷

载值F o ，至少进行两次预压循环。

9.测试：在完成最后一次预压后，保持60s 初始荷载值F 0，在后续的30s 内记录两侧

变形量测仪的读数ε0（左），ε0（右），再用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 内记录两侧变形量测仪的读数εa （左），εa （右）。

10.卸除微变形量测仪，以同样的速度加荷至破坏，记下破坏极限荷载F (N )。如果试件的轴心抗压强度与f c p 之差超过f c p 的20％时，应在报告中注明。

试验结果计算

混凝土抗压弹性模量E c ，按下式计算：

E c =(

F a -F 0)/A ×L /△n

式中：E c —混凝土抗压弹性模量(M P a )；

F a —终荷载(N )(1/3f c p 时对应的荷载值)；

F o —初荷载(N )(O .5M P a 时对应的荷载值)；

L —测量标距(m m )；

A —试件承压面积(m m 2)；

△n ——最后一次加荷时，试件两侧在F a 及F 0作

用下变形差平均值(m m )：

△n =(εa

（左）+εa （（右右））)／2一(ε0（（左左））+ε0（（右右））)／2；

εa —F a 时标距间试件变形(m m )；

ε0—F 0时标距间试件变形(m m )。 试验结果以3根试件试验结果的算术平均值为测定值。如果其循环后的任一根与循环前

轴心抗压强度与之差超过后者的20％，则弹性模量值按另两根试件试验结果的算

术平均值计算；如有两根试件试验结果超出上述规定，则试验结果无效。 结果计算精确至100M P a

试验报告

试验报告应包括以下内容：

(1)要求检测的项目名称、执行标准；

(2)原材料的品种、规格和产地；

(3)试验日期及时间；

(4)仪器设备的名称、型号及编号；

(5)环境温度和湿度；

(6)抗压弹性模量值；

(7)要说明的其它内容。