液壓自動(dòng)混凝土受壓徐變試驗(yàn)儀
4.9.1 目的及適用范圍
測定混凝土圓柱體試件在恒定的受壓荷載(一般為破壞荷載的30％左右)作用下，隨時(shí)間增長的變形，即混凝土的受壓徐變變形。適用于混凝土在恒溫(20℃)條件下，單向受壓的混凝土徐變試驗(yàn)。
4.9.2儀器設(shè)備
1 徐變室：溫度為20℃±2℃的恒溫室。
2 徐變儀：180kN--500kN的彈簧式或液壓式壓縮徐變儀，其基本形式如圖4.9.2所示，它包括上下壓板、彈簧持荷裝置以及二根或三根承力絲桿。彈簧及絲桿尺寸應(yīng)按徐變試驗(yàn)儀所要求的噸位而定。在試驗(yàn)荷載下，絲桿的拉應(yīng)力一般不應(yīng)大于材料屈服點(diǎn)的30％，彈簧的工作壓力不應(yīng)超過允許極限荷載的80％，但工作時(shí)彈簧的壓縮變形也不得小于20mm，以便使它有足夠的調(diào)整能力。有條件時(shí)也可采用兩個(gè)試件串疊受荷，以提高設(shè)備的利用率。
圖4.9.2 彈簧式壓縮徐變儀
3 試模：規(guī)格為φ150mm×450mm或φ200mm×600mm。
4 加荷設(shè)備：包括油壓千斤頂、鋼環(huán)測力計(jì)等。測力計(jì)的測量精度應(yīng)達(dá)到所加荷載的2％，其量程應(yīng)能使試驗(yàn)壓力值不小于全量程的20％，也不大于全量程的80％，
5 量測儀器：差動(dòng)式電阻應(yīng)變計(jì)(長度應(yīng)不小于骨料zui大粒徑的三倍)，水工比例電橋等。精度要求不大于4×10—6。
6 應(yīng)變計(jì)率定設(shè)備：包括應(yīng)變計(jì)率定器、恒溫水槽、標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)(0℃～50℃，精度0.1℃)、兆歐表。
4.9.3 試驗(yàn)步驟
l 檢查和率定應(yīng)變計(jì)，合格后方能使用。
2 把率定好的應(yīng)變計(jì)垂直固定在試模中心，如圖4.9.3所示。
3 試驗(yàn)加荷齡期，一般為3d、7d、28d、90d、180d、360d，也可根據(jù)試驗(yàn)需要確定加荷齡期，每個(gè)齡期應(yīng)制備三個(gè)徐變試件及三個(gè)150mm×150mm×l50mm的立方體抗壓強(qiáng)度試件，同時(shí)，一次成型的幾組試件應(yīng)制備不少于兩個(gè)測自生體積變形和溫度變形的補(bǔ)償試件(形狀和尺寸與徐變試件相同)。
4 按3.1“混凝土拌和物室內(nèi)拌和方法”拌和混凝土，拌和物中超過允許zui大骨料粒徑的骨料需用濕篩法剔除，并記錄試件灰漿率。成型時(shí)將拌和物分三層裝入試模內(nèi)，每層插搗40次或一次裝模用振動(dòng)臺(tái)振搗密實(shí)。待混凝土初凝前(一般經(jīng)4h～6h)，試件頂面填以少量的干硬水泥凈漿，用玻璃板抹平表面。成型前后應(yīng)檢查應(yīng)變計(jì)是否完好。
5 試件成型后，經(jīng)24h-48h拆模，并立即用密封材料(橡皮套，金屬套筒等)密封。徐變試件和補(bǔ)償試件移入徐變室，抗壓強(qiáng)度試件移人標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)護(hù)。
6 到達(dá)加荷齡期時(shí)，測定抗壓強(qiáng)度，并折算出壓縮徐變試件的極限抗壓強(qiáng)度(折算 系數(shù)一般為0.7～0.8)。
7 將徐變試件安裝在徐變儀上，如圖4.9.2所示，調(diào)試對(duì)中。
圖4.9.3應(yīng)變計(jì)安裝示意圖
8 按4.7“混凝土軸心抗壓強(qiáng)度和靜力抗壓彈性模量試驗(yàn)”方法，在徐變儀上測定徐變試件的抗壓彈性模量(zui大荷載不超過試件破壞荷載的30％)。當(dāng)?shù)谌螐椥阅Ａ吭囼?yàn)加荷到達(dá)zui大荷載時(shí)(彈性模量試驗(yàn)到此為止)，即可作為徐變試驗(yàn)的加荷荷載，此時(shí)需迅速擰緊徐變儀止的荷載固定螺帽，立即松開千斤頂。再測瀆應(yīng)變儀上的電阻比與電阻，此數(shù)值即為徐變試件的基準(zhǔn)值，：在測試徐變試件基準(zhǔn)值的同時(shí)，也必須測讀補(bǔ)償試件，并作為該組徐變試件的補(bǔ)償起點(diǎn)。補(bǔ)償試件的測試方法按4.12“混凝土自生體積變形試驗(yàn)”有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。
9 觀測時(shí)間。一般在加荷后2h、6h、24h各測讀一次，從第二天起，每天觀測一次至兩周。以后每周觀測1-2次。半年以后，每月觀測1～2次直至試驗(yàn)結(jié)束。在觀測徐變試件的同時(shí)應(yīng)觀測補(bǔ)償試件。
10 試件加荷后，由于產(chǎn)生壓縮變形會(huì)造成應(yīng)力松弛，所以當(dāng)荷載變化大于2％時(shí)，必須進(jìn)行調(diào)荷。一般在加荷后第1d、7d、30d、90d、180d各調(diào)荷一次。調(diào)荷前后各觀測一次。
4.9.4 試驗(yàn)結(jié)果處理
1 彈性模量按式(4.9.4—1)計(jì)算：
式
式中：Ec——受壓彈性模量，MPa；
P——zui大受壓破壞荷載(不超過試件破壞荷載的30％)，N；
A——試件受荷面積，mm2；
f——應(yīng)變計(jì)應(yīng)變靈敏度，10-6/(0.01％)；
△Z——應(yīng)變計(jì)電阻比由荷載為零到zui大受壓荷載時(shí)的變化量，0.01％。
2 混凝土壓縮徐變度計(jì)算。用差動(dòng)式電阻應(yīng)變計(jì)觀測變形 時(shí)，由荷載產(chǎn)生的壓縮徐變應(yīng)變值按式(4.9.4-2)計(jì)算：
式中：εc——試件混凝土的徐變，10-6；
b--應(yīng)變計(jì)溫度補(bǔ)償系數(shù)，10-6/℃；
ε0——償試件的應(yīng)變值，10-6；
f′——補(bǔ)償試件應(yīng)變計(jì)應(yīng)變靈敏度，10-6/(0.01％)；
△Z——補(bǔ)償試件應(yīng)變計(jì)電阻比變化量，0.01%；
b′——補(bǔ)償試件應(yīng)變計(jì)溫度補(bǔ)償系數(shù)，10-6/℃；
△Z——電阻比變化量，0.01％，即某一時(shí)刻的電阻比(Zi)與電阻比基準(zhǔn)值(Z0)之差，△Z=Zi—Z0；
△T——溫度變化量，℃，即某—時(shí)刻的溫度(Ti)與溫度基準(zhǔn)值(T0)之差；△T=Ti-T0,Ti按式(4.9.4—3)計(jì)算：
a′——應(yīng)變計(jì)溫度靈敏度系數(shù)，℃/Ω；
Ri——某一時(shí)刻的電阻實(shí)測值，Ω；
R0——O℃的電阻值，Ω。
單位應(yīng)力下的壓縮徐變，即壓縮徐變度按式(4.9.4—4)計(jì)算(準(zhǔn)至1×10—9/MPa)：
式中：Cc——某一齡期原型混凝土的徐變度，10-6/MPa； a——灰漿率。a=V0/V；
σc——混凝土試件所受壓應(yīng)力，MPa；
V0——每立方米原型混凝土中水泥、摻合料和水的體積，L；
V——每立方米制作試件混凝土中水泥、摻合料和水的體積，L。
單位應(yīng)力下的總應(yīng)變按式(4.9.4—5)計(jì)算：
式中：ε′c——單位應(yīng)力下的總壓縮應(yīng)變，10-6；
1/Ec——單位應(yīng)力下的受壓彈性變形，10-6。
3 不可恢復(fù)的壓縮徐變變形按式(4.9.4—6)計(jì)算：
式中：C′n——不可恢復(fù)的壓縮徐變變形，10-6/MPa；
Cc——壓縮徐變度，10-6/MPa；
C′V——彈性后效，10-6/MPa。
4 以三個(gè)試件測值的平均值作為試驗(yàn)結(jié)果。
5 徐變度曲線如圖4.9.4—1所示。
6 彈性變形、徐變變形、彈性后效曲線如圖4.9.4—2所示。
7 試驗(yàn)記錄格式如表4.9.4所示。
表4.9.4 徐變觀測記錄表
4.10 混凝土受拉徐變試驗(yàn)
