T0559-2005水泥混凝土彎拉彈性模量試驗(yàn)方法
 
1 目的、適用范圍和引用標(biāo)準(zhǔn)
  本方法規(guī)定了水泥混凝土彎拉彈性模量的試驗(yàn)方法，彎拉彈性模量是以1/2極限彎拉強(qiáng)度時(shí)的加荷模量為準(zhǔn)。
  本方法適用于各類水泥混凝土棱柱小梁試件。
  引用標(biāo)準(zhǔn)：
  《水泥混凝土彎拉強(qiáng)度試驗(yàn)》（T0558）
  《指示表（指針式、數(shù)顯式）》（JJG 34） 
  水泥混凝土試件制作與硬化水泥混凝土現(xiàn)場(chǎng)取樣方法（T0551）
2 儀具與材料
  2.1 壓力機(jī)、彎拉試驗(yàn)裝置：應(yīng)符合T0558的規(guī)定。
  2.2 千分表：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。
  2.3 千分表架：1個(gè)。圖T0559-1為金屬剛性框架，正中為千分表插座，兩端有3個(gè)圓頭長(zhǎng)螺桿，可以調(diào)整高度。
  圖T0559-1千分表架（尺寸單位：mm）
  2.4 毛玻璃片（每片約1.0cm2）、502膠水、平口刮刀、丁字尺、直尺、鋼卷尺、鉛筆等。
3 試件制備
  3.1 試件尺寸應(yīng)符合T0551中表T0551-1的規(guī)定，同時(shí)在試件長(zhǎng)向中部1/3區(qū)段內(nèi)表面不得有直徑超過(guò)φ5mm、深度超過(guò)φ2mm的孔洞。
  3.2 每組為6根同齡期同條件制作的試件，3根用于測(cè)定彎拉強(qiáng)度，3根用于作彎拉彈性模量試驗(yàn)。
4 試驗(yàn)步驟
  4.1 至試驗(yàn)齡期時(shí)，自養(yǎng)護(hù)室取出試件，用濕布覆蓋，避免其濕度變化。清除試件表面污垢，修平與裝置接觸的試件部分（對(duì)彎拉強(qiáng)度試件即可進(jìn)行試驗(yàn)）。在其上下面（即成型時(shí)兩側(cè)面）劃出中線和裝置位置線，在千分表架共4個(gè)腳點(diǎn)處用干毛巾先擦干水分，再用502膠水黏牢小玻璃片，量出試件中部的寬度和高度，精確至1mm。
  4.2 將試件安放在支座上，使成型時(shí)的側(cè)面朝上，千分表架放在試件上，壓頭及支座線垂直于試件中線且無(wú)偏心加載情況，而后緩緩加上約1kN壓力，停機(jī)檢查支座等各接縫處有無(wú)空隙（必要時(shí)應(yīng)加金屬薄墊片），應(yīng)確保試件不扭動(dòng)，而后安裝千分表，其腳點(diǎn)及表架腳點(diǎn)穩(wěn)立在小玻璃片上，如圖T0559-2所示。圖T0559-2彎拉彈性模量試驗(yàn)裝置示意圖（尺寸單位：mm）1-試件；2-可移動(dòng)支座；3-加荷支座；4-千分表；5-千分表架；6-螺桿
  4.3 取彎拉極限荷載平均值的1/2為彎拉彈性模量試驗(yàn)的荷載標(biāo)準(zhǔn)（即F0.5），進(jìn)行5次加卸荷載循環(huán)，由1kN起，以0.15～0.25kN/s的速度加荷，至3kN刻度處停機(jī)（設(shè)為F0），保持約30s（在此段加荷時(shí)間中，千分表指針應(yīng)能起動(dòng)，否則應(yīng)提高F0至4kN等），記下千分表讀數(shù)Δ0，而后繼續(xù)加至F0.5，保持約30s，記下千分表讀數(shù)Δ0.5；再以同樣速度卸荷至1kN，保持約30s，如此為第一次循環(huán)，如圖T0559-3所示。
  4.4 同第一次循環(huán)，共進(jìn)行五次循環(huán)，以第五次循環(huán)的撓度值為準(zhǔn)。如第五次與第四次循環(huán)撓度值相差大于0.5μm時(shí)，應(yīng)進(jìn)行第六次循環(huán)，直到兩次相鄰循環(huán)撓度值之差符合上述要求為止，以最后一次撓度值為準(zhǔn)。
  4.5 當(dāng)最后一次循環(huán)完畢，檢查各讀數(shù)無(wú)誤后，立即去掉千分表，繼續(xù)加荷直至試件折斷，記下循環(huán)后彎拉強(qiáng)度f(wàn)’f，觀察斷裂面形狀和位置。如斷面在三分點(diǎn)外側(cè)，則此根試件結(jié)果無(wú)效；如有兩根試件結(jié)果無(wú)效，則該組試驗(yàn)無(wú)效。
5 結(jié)果計(jì)算
  5.1 混凝土彎拉彈性模量，按式（T0559-1）計(jì)算：
       23L3(F0.5-F0)
  Ef=------------------ （T 0559-1）
      1296J|△0.5-△0|
  式中： Ef ——混凝土彎拉彈性模量（MPa）；
  F0.5、F0 ——終荷載及初荷載（N）；
  F0.5、△0 ——對(duì)應(yīng)F0.5 及F0 的千分表讀數(shù)（mm）；
  L ——試件支座間距離，取450mm；
                                      1
  J ——試件斷面轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（mm4）， J=---------bh3
                                      12
  結(jié)果計(jì)算精確至100MPa。
  5.2 以三個(gè)試件測(cè)量值的算術(shù)平均值為測(cè)定值，結(jié)果精確至100MPa。三個(gè)試件測(cè)量值，的最大值或最小值中如有一個(gè)與中間值之差超過(guò)中間值的15%，則把最大值和最小值舍去，以中間值作為試件的彎拉強(qiáng)度。如有兩個(gè)測(cè)量值與中間值的差值均超過(guò)15%時(shí)，則該組試驗(yàn)結(jié)果無(wú)效。
  5.3 三個(gè)試件中如有一個(gè)斷裂面位于加荷點(diǎn)外側(cè)，則混凝土彎拉強(qiáng)度按另外兩個(gè)試件的試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算。如果這兩個(gè)測(cè)量值的差值不大于這兩個(gè)測(cè)量值中最小值的15%，則兩個(gè)測(cè)量值的平均值為測(cè)試結(jié)果，否則結(jié)果無(wú)效。如果有兩個(gè)試件均出現(xiàn)斷裂面位于加荷點(diǎn)外側(cè)，則該組結(jié)果無(wú)效。
6 試驗(yàn)報(bào)告
  試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括下列內(nèi)容：
  （1） 要求檢測(cè)的項(xiàng)目名稱、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)；
  （2） 原材料的品種、規(guī)格和產(chǎn)地，試驗(yàn)日期及時(shí)間；
  （3） 儀器設(shè)備的名稱、型號(hào)及編號(hào)；
  （4） 環(huán)境溫度和濕度；
  （5） 彎拉彈性模量；
  （6） 要說(shuō)明的其他內(nèi)容。

條文說(shuō)明

   本方法延用《公路工程水泥及水泥混凝土試驗(yàn)規(guī)程》（JTG E30—2005）中規(guī)定的水泥混凝土抗彎拉彈性模量試驗(yàn)和計(jì)算采用彎拉極限荷載平均值的1/2為彎拉模量試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)荷載，并經(jīng)反復(fù)加荷變形穩(wěn)定后的割線模量。常見(jiàn)水泥混凝土彎拉彈性模量見(jiàn)表T0559-1所示。