[发明专利]一种混凝土静态弹性模量测量方法

说明书

技术领域

本发明属于混凝土强度测量技术领域，特别涉及一种混凝土的劈拉试验测量弹性模量测量方法。

背景技术

在工程实际应用中，混凝土的控制指标除了强度和坍落度外，经常还要对混凝土的弹性模量进行规定。特别是，在对高强混凝土以及大体积混凝土下的温度应力以及裂缝扩展、变形进行计算时，均需要确定其对应混凝土的弹性模量。

目前，混凝土弹性模量采用标准棱柱体试件进行试验，需要使用大吨位试验机，操作复杂，要求精细控制加载值且持荷时间较长，对操作精度要求高，时间成本高。而劈拉试验在得到劈拉强度的同时可以测定混凝土弹性模量，且使用立方体试件便于试验操作，使用小吨位试验机加载精度可以得到保证，节约时间成本。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种混凝土静态弹性模量测量方法，其精度较高，且操作简便。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种混凝土静态弹性模量测量方法，包括如下步骤：

步骤1，将待测定弹性模量的混凝土制成标准立方体试件，以该试件作为劈拉试验试件，按试验要求养护到设计龄期；

步骤2，对试件进行预压，直至相邻两次的中线横向变形值相差符合要求；

步骤3，对试件进行正式试验，加荷速度与预压相同，加荷应力达到劈拉强度的50％时，记录此时的荷载以及该荷载下的中线横向变形值；

步骤4，将步骤3中的变形值作为横向总变形量，计算得到混凝土弹性模量。

上述步骤1中，标准立方体试件的尺寸为150mm×150mm×150mm，所述步骤2的详细内容是:将试件放在压力试验机的下压板的中心位置，在上下压板与试件之间放置钢制垫块，垫块与试件之间放置三合板垫条，缓慢降低压力机上压板，与试件接近时调整球座使接触均匀；然后启动压力试验机，缓慢施加压力，进行预压，以0.04MPa/s～0.06MPa/s的速度连续而均匀地加载，最大预压应力为试件劈拉强度的40％，反复预压三次，直至相邻两次变形值相差不超过0.003mm，否则继续进行预压，直至差值达到要求。

上述垫条的宽度为20mm，厚度为3-4mm。

上述步骤3中，通过在试件两对称侧面正中位置垂直于加载方向布置微变形测定仪来测量横向总变形量。

上述步骤4中，利用下式来算出混凝土弹性模量：

式中，E为混凝土弹性模量，P为50％劈拉破坏荷载，ΔL为横向总变形量，D为试件边长，v为泊松比。

上述方法中，在步骤1中制作3个试件，分别重复步骤2-4，得到3个弹性模量数值，取平均值作为混凝土弹性模量的最终值。

采用上述方案后，本发明采用标准立方体试件，微变形测定仪用于测定中线横向变形。进行立方体劈拉试验，将混凝土试件固定于试验机上，上下两端加设垫块，垫块与试件之间放置垫条。通过劈拉试验记录试验荷载以及横向变形量推算混凝土弹性模量。如此，不需要使用棱柱体试验测定混凝土弹性模量，且该方法使用小吨位试验机便于加荷控制，精度较高，操作简单，节约时间成本，理论清晰，精度能够得到保证。

附图说明

图1是本发明中混凝土试件的结构示意图；

图2是本发明中混凝土试件劈拉试验结构示意图；

图3是混凝土试件劈拉试验俯视图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的技术方案及有益效果进行详细说明。

本发明提供一种混凝土静态弹性模量测量方法，采用静态立方体劈拉试验并参照混凝土静态弹性模量测量步骤确定试验步骤；试验得到立方体中线横向变形量以及相应荷载值，再由理论推导出来的计算公式得到静态弹性模量；所述测量方法具体包括如下步骤：

步骤1，将待测定弹性模量的混凝土制成标准立方体试件，以该试件作为劈拉试验试件，按试验要求养护到设计龄期；

步骤2，在试件两对称侧面正中位置垂直于加载方向布置微变形测定仪用以测量横向总变形量ΔL；

步骤3，将混凝土试件放在压力试验机的下压板的中心位置，在上下压板与试件之间放置钢制垫块，垫块与混凝土试件之间放置三合板垫条，缓慢降低压力机上压板，与试件接近时调整球座使接触均匀；

步骤4，启动压力试验机，缓慢施加压力，进行预压，以0.04MPa/s～0.06MPa/s的速度连续而均匀地加载，最大预压应力约为试件劈拉强度的40％，反复预压三次，直至相邻两次变形值相差不超过0.003mm为止，否则应继续进行预压，直至差值达到要求；