本文引用:GB/T 50082-2024《混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》
1本方法适用于测定混凝土试件在长期恒定轴向压力作用下的变形性能。
2试验仪器设备应符合下列规定:
2.1徐变仪应符合下列规定:
1)徐变仪应在要求时间范围内把所要求的压缩荷载加到试件上并保持该荷载不变。
2)常用徐变仪可选用弹簧式或液压式,其工作荷载应为(180~500)kN,
3)弹簧式压缩徐变仪应包括上下压板、球座或球铰及其配套垫板、弹簧持荷装置,以及2根~3根承力丝杆(图2)。压板与垫板应具有足够的刚度。压板受压面的平整度偏差不应大于0.1mm/100mm,并应能对试件均匀加荷。弹簧及丝杆的尺寸应按徐变仪所要求的试验吨位而定。在试验荷载下,丝杆的拉应力不应大于材料屈服点的30%,弹簧的工作压力不应超过允许极限荷载的80%,且工作时弹簧的压缩变形不得小于20mm。
图2弹簧式压缩徐变仪
1一螺母;2—上压板;3一丝杆;4一试件:5一球饺;6—垫板;7一定心;8一下压板;9一弹簧;10一底盘;11—球铰
4)当使用液压式持荷部件时,可通过一套中央液压调节单元同时加荷几个徐变架,该单元应由储液器、调节器、显示仪表和高压源等组成。
5)有条件时可采用几个试件串叠受荷,上下压板之间的总距离不得超过1600mm。
3.2加荷装置应符合下列规定:
1)加荷架应由接长杆及顶板组成。加荷时加荷架应与徐变仪丝杆顶部相连。
2)油压千斤顶可采用一般的起重千斤顶,其吨位应大于所要求的试验荷载。
3)测力装置可采用钢环测力计、荷载传感器或其他形式的压力测定装置。其测量精度应达到所加荷载2%,试件破坏荷载不应小于测力装置全量程的20%,且不应大于测力装置全量程的80%。
3.3变形测量装置应符合下列规定:
1)变形测量装置可采用外装式、内埋式或便携式,其测量精度应为1.0×10-⁶。
2)采用外装式变形测量装置时,应测量不少于两个均匀布置在试件周边的基线的应变。测点应布置在试件纵向表面的纵轴上,且应与试件端头等距,与相邻试件端头的距离不应小于一个截面边长。
3)采用差动式应变计或钢弦式应变计等内埋式变形测量装置时,应在试件成型时可靠固定该装置,使其测量基线位于试件中部并与试件纵轴重合。
4)采用接触式引伸仪等便携式变形测量装置时,测头应牢固附置在试件上。
5)测量标距应大于混凝土骨料最大公称粒径的3倍,且不应小于100mm。
3试件应符合下列规定:
3.1试件的形状与尺寸应符合下列规定:
1)徐变试验应采用棱柱体试件。试件的尺寸应根据混凝土中骨料的最大公称粒径按表3选用,长度应为截面边长尺寸的3倍~4倍。
2)当试件叠放时,每叠试件端头的试件和压板之间应加装一个未安装应变测量仪表的辅助性混凝土垫块,垫块的截面边长尺寸应与被测试件相同,垫块的长度应不小于其截面边长尺寸的一半。
表3徐变试验试件尺寸
骨料最大公称粒径(mm) | 试件截面最小边长(mm) | 试件长度(mm) |
31.5 | 100 | 400 |
40 | 150 | ≥450 |
3)棱柱体抗压强度试件的截面最小边长尺寸应与徐变试件的截面最小边长尺寸一致。
3.2试件数量应符合下列规定:
1)制作徐变试件时,应同时制作相应的棱柱体轴心抗压强度试件及收缩试件,轴心抗压强度试件的截面尺寸宜与徐变试件一致。
2)收缩试件应与徐变试件相同,并应装有与徐变试件相同的变形测量装置。
3)每组棱柱体抗压、收缩和徐变试件的数量宜各为3个,其中每个加荷龄期的每组徐变试件应为2个。
3.3试件制备应符合下列规定:
1)当叠放试件时,宜磨平其端头。
2)徐变试件的受压面与相邻的纵向表面之间的角度与直角的偏差不应超过1mm/100mm。
3)采用外装式应变测量装置时,徐变试件两侧面应安装测头,测头宜采用埋入式,试模的侧壁应具有在成型时使测头定位的装置。在对粘结的工艺及材料确有把握时,可采用胶粘。
3.4试件的养护与存放方式应符合下列规定:
1)棱柱体轴心抗压强度试件及收缩试件应随徐变试件一并同条件养护。
2)对于标准环境中的徐变,试件应在成型后不少于24h且不多于48h时拆模,且在拆模前应覆盖试件表面。随后应立即将试件送人标准养护室养护到7d龄期,其中3d加载的徐变试验应养护3d。养护期间试件不应浸泡于水中。试件养护完成后应移人温度为(20±
2)℃、相对湿度为(60±5)%的恒温恒湿室进行徐变试验,直至试验完成。
3)对于适用于大体积混凝土内部情况的绝湿徐变,试件在制作或脱模后应密封在橡皮套或金属套简等保湿外套中,且在整个试件存放和测试期间应保持密封。
4)对于特定温度下的徐变,应控制好试件存放的试验环境温度,使其符合设计的温度历程。
5)对于特定使用条件或存放条件下的徐变,应根据具体情况确定试件的养护及试验制度。
4徐变试验应符合下列规定:
4.1对比或检验混凝土的徐变性能时,试件应在28d龄期时加荷。当研究某一混凝土的徐变特性时,应制备5组徐变试件并分别在龄期为3d、7d、14d、28d、90d时加荷。
4.2徐变试验应按下列步骤进行:
1)测头或测点应在试验前一天固定,仪表安装好后应仔细检查,不得有任何松动或异常现象。加荷装置、测力计等也应予以检查。
2)在徐变试件即将加荷前,应测试同条件养护试件的棱柱体抗压强度。
3)测头和仪表准备完毕,应将徐变试件放在徐变仪的下压板后,使试件、加荷装置、测力计及徐变仪的轴线重合,并应再次检查变形测量仪表的调零情况,记下初始读数。当采用未密封的徐变试件时,应在将其放在徐变仪上的同时,覆盖对比用收缩试件的端部。
4)试件放好后,应及时开始加荷。当无特殊要求时,应取徐变应力为所测得棱柱体轴心抗压强度的40%。当采用外装仪表或者接触式引伸仪时,应用千斤顶先加压至徐变应力的20%进行对中。两侧的变形差应小于其平均值的10%,当超出此值时,应松开千斤顶卸荷,进行重新调整后,再加荷至徐变应力的20%,并再次检查对中情况。对中完毕后,应立即继续加荷直至徐变应力,读出两侧的变形值,应将此时两侧变形的平均值作为徐变荷载下的初始变形值。从对中完毕到测初始变形值之间的加荷及测量时间不得超过1min。随后应拧紧承力丝杆上端的螺母,松开千斤顶卸荷,观察两侧变形值的变化情况。此时,试件两侧的读数相差不应超过平均值的10%,否则应予以调整,调整应在试件持荷的情况下进行,调整过程中所产生的变形增值应计人徐变变形之中。然后应再加荷到徐变应力,检查两侧变形读数,其总和与加荷前读数相比,误差不应超过2%,否则应予以补足。
5)应在加荷后的1d、3d、7d、14d、28d、45d、60d、90d、120d、150d、180d、270d和360d测读试件的变形值。
6)在测读徐变试件变形读数的同时,应测量同条件放置对比用收缩试件的收缩值。
7)试件应在加荷后7d、28d、60d、90d校核荷载保持情况,如荷载变化大于2%,应予以补足。当使用弹簧式加载架时,可通过施加正确的荷载并拧紧丝杆上的螺帽进行调整。
5试验结果计算及处理应符合下列规定:
5.1徐变应变应按下式计算:
εet=(ΔLt-ΔL0)/Lb-εt
式中:εet——加荷t(d)的徐变应变,精确至1.0×10-⁶
ΔLt——加荷t(d)的总变形值(mm),精确至0.001mm;
ΔL0——加荷时测得的初始变形值(mm),精确至0.001mm;
Lb——测量标距(mm),精确至1mm;
εt——同龄期的收缩应变,精确至1.0×10-。
5.2徐变度应按下式计算:
Ct=εet/δ
式中:
Ct——加荷t(d)的混凝土徐变度(1/MPa),精确至1.0×10-⁶/MPa;
δ——徐变应力(MPa)。
5.3徐变系数应按下列公式计算:
φ=εet/ε0
ε=ΔL0/Lb
式中:
φ——加荷t(d)的徐变系数,精确至0.001;
Eo——在加荷时测得的初始应变值,精确至1.0×10⁻⁶。
5.4每组应分别以3个试件徐变应变、徐变度或徐变系数的试验结果算术平均值作为该组混凝土试件徐变应变、徐变度或徐变系数的测定值。
5.5作为供对比用的混凝土徐变值,应采用经过标准养护的混凝土试件,在28d龄期时经受棱柱体轴心抗压强度40%的恒定荷载持续作用360d的徐变值。可用测得的3年徐变值作为最终徐变值。