混凝土抗彎強(qiáng)度試驗(yàn)裝置的廣泛應(yīng)用
4.5.1 目的及適用范圍
用簡(jiǎn)支梁三分點(diǎn)加荷法測(cè)定混凝土的抗彎強(qiáng)度，亦可同時(shí)測(cè)定混凝土的抗彎極限拉伸值以及抗彎彈性模量。
4.5.2 儀器設(shè)備
1 試驗(yàn)機(jī)：試驗(yàn)機(jī)或帶有抗彎試驗(yàn)架的壓力試驗(yàn)機(jī)，其要求與4.2“混凝土立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)”有關(guān)規(guī)定相同。
2 試驗(yàn)加荷裝置：雙點(diǎn)加荷的鋼制加壓頭，其要求應(yīng)使兩個(gè)相等的荷載同時(shí)作用在小梁的兩個(gè)三分點(diǎn)處；與試件接觸的兩個(gè)支座頭和兩個(gè)加壓頭應(yīng)具有直徑約15mm抓的弧形端面，其中的一個(gè)支座頭及兩個(gè)加壓頭宜做成使之既能滾動(dòng)又能前后傾斜。試 件受力情況如圖4.5.2所示。
3 試模：混凝土抗彎強(qiáng)度試驗(yàn)應(yīng)采用150mm×150mm×550mm(或600mm)小梁作為標(biāo)準(zhǔn)試件。制作標(biāo)準(zhǔn)試件所用混凝土骨料zui大粒徑不應(yīng)大于40mm，必要時(shí)可采用lOOmm×100mm×400mm(或515mm)試件，此時(shí)，混凝土中骨料zui大粒徑不應(yīng)大于30mm。
4 應(yīng)變量測(cè)儀器：電阻應(yīng)變儀一臺(tái)，測(cè)量精度為1×10—6。
5 應(yīng)變片(長(zhǎng)度一般應(yīng)不小于骨料zui大粒徑的3倍)及502膠水等。
1一支座
圖4.5.2 抗彎試驗(yàn)示意圖(單位：mm)
4.5.3 試驗(yàn)步驟
1 按3.1“混凝土拌和物室內(nèi)拌和方法”及4.1“混凝土試件的成型與養(yǎng)護(hù)方法”的有關(guān)規(guī)定制作試件。
2 到達(dá)試驗(yàn)齡期時(shí)，從養(yǎng)護(hù)室取出試件，并盡快試驗(yàn)。試驗(yàn)前應(yīng)用濕布覆蓋試件，防止試件干燥。
3 試驗(yàn)前將試件擦拭干凈，檢查外觀，量測(cè)試件斷面尺寸，精度同4.2.3中3。試件不得有明顯缺陷。在試件側(cè)面劃出加荷點(diǎn)位置。
4 測(cè)試抗彎曲拉伸應(yīng)變時(shí)，將小梁底面中間段受拉側(cè)粘貼電阻片的部位用電吹風(fēng)吹干表面，然后用502膠水粘貼電阻片，見圖4.5.2。
5 將試件在試驗(yàn)機(jī)的支座上放穩(wěn)對(duì)中，承壓面應(yīng)選擇試件成型時(shí)的側(cè)面，按圖4，5.2要求，調(diào)整支座和加壓頭位置，其間距的尺寸偏差應(yīng)不大于：1mm。開動(dòng)試驗(yàn)機(jī)，當(dāng)加荷壓頭與試件快接近時(shí)，調(diào)整加壓頭及支座，使接觸均衡。如加壓頭及支座不能接觸均衡，則接觸不良處應(yīng)予以墊平。
6 開動(dòng)試驗(yàn)機(jī)，進(jìn)行兩次預(yù)彎，預(yù)彎荷載均相當(dāng)于破壞荷載的15％一20％，預(yù)彎完畢后重新調(diào)整應(yīng)變儀，使應(yīng)變值指示為零，然后進(jìn)行正式測(cè)試。以250N/s的速度連續(xù)而均勻地加荷(不得沖擊)。每加荷500N或1000N測(cè)讀并記錄應(yīng)變值，當(dāng)試件接近破壞時(shí)應(yīng)停止調(diào)整試驗(yàn)機(jī)油門直至試件破壞，記錄破壞荷載。
注 采用100mm×l00mm斷面小粱試件時(shí)，加荷速度為110N/s。
4.5.4試驗(yàn)結(jié)果處理
1 混凝土抗彎強(qiáng)度按式(4.5.4-1)計(jì)算(準(zhǔn)至0.01MPa)：
式中：ff——抗彎強(qiáng)度，MPa；
P——破壞荷載，N；
l--支座間距(即跨度)l=3h，mm；
b——試件截面寬度，mm；
h——試件截面高度，mm。
如彎斷面位于兩個(gè)集中荷載之外(以受拉區(qū)為準(zhǔn))，該試件作廢。如有兩個(gè)試件的彎斷面均位于兩集中荷載之外，則試驗(yàn)應(yīng)重做。
2抗彎極限拉伸值：
1)以應(yīng)變?yōu)闄M坐標(biāo)，應(yīng)力為縱坐標(biāo)，繪出每個(gè)試件的應(yīng)力—一應(yīng)變關(guān)系曲線。
2)過(guò)破壞應(yīng)力坐標(biāo)點(diǎn)，作與橫坐標(biāo)平行的線，并將應(yīng)力——應(yīng)變曲線外延，兩線交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的應(yīng)變即為該試件的抗彎極限拉伸值(準(zhǔn)至1x10-6)。
3)如曲線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)，需延長(zhǎng)曲線起始段使與橫坐標(biāo)相交，并以此交點(diǎn)作為試件應(yīng)變的起始點(diǎn)。
4)應(yīng)力按式(4.5.4-2)計(jì)算(準(zhǔn)至0.01MPa)：
式中：σf——彎曲應(yīng)力，MPa；
P——彎曲荷載，N；
l、b、h——與式(4.5.4-1)相同。
3 抗彎彈性模量按式(4.5.4-3)計(jì)算(準(zhǔn)至100MPa)：
式中：正f——抗彎彈性模量，MPg；
σ0.5——50％的破壞應(yīng)力，MPa；
σ0.5——σ0.5所對(duì)應(yīng)的應(yīng)變值(1×10-6)。
抗彎彈性模量取應(yīng)力從0～0.5ff的割線彈性模量。
4 抗彎強(qiáng)度、抗彎極限拉伸值、抗彎彈性模量均以三個(gè)試件測(cè)值的平均值作為試驗(yàn)結(jié)果。當(dāng)三個(gè)試件抗彎強(qiáng)度中的zui大值或zui小值之一，與中間值之差超過(guò)中間值的15％時(shí)，取中間值；當(dāng)三個(gè)試件抗彎強(qiáng)度中的zui大值和zui小值，與中間值之差均超過(guò) 中間值的15％時(shí)，該組試驗(yàn)應(yīng)重做。
5 采用100mm×l00mm×400mm試件時(shí)，抗彎強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果需乘以換算系數(shù)0.85。
