1、1 1 普通混凝土力学性能试验方法标准 刘孟良 教授/高级工程师/一级注册结构师 一级注册建造师（房屋建筑、公路桥梁） 湖南交通职业技术学院建筑工程学院 院 长 湖南悍马建设工程有限公司 总 工 手机：1360740536 Q: 54012324 市政工程检测技术 普通混凝土力学性能试验项目 砼硬化后的检验检验： 1、抗压强度试验 2、轴心受压强度试验 3、劈裂抗拉强度试验 4、抗折强度试验 （一）组批和取样 取样应在同浇筑地点随机抽取： 1.每拌制100盘但不超过100m 3 的同配比的砼，取样次 数不得少于1次； 2.每一工作班拌制的同配比的砼不足100盘时，其取 样次数不得少于一次； 3
2、.当连续浇筑超过1000m 3 时，同一配比的砼每200 m 3 不得少于一次； 4.每次取样应至少留置一组标准养护试件，同条件养 护试件的留置组数应根据实际需要确定。 一、组批和取样 （二）试件的制作与养护 1） 力学性能试验：三块为一组 抗渗：六个为一组, 每组试验的试件及其相关的对比所用的拌合物，应根据不同要求从同一 盘搅拌或同一车运送的混凝土中取出，或在试验室用机械或人工单独拌制。 用以检验浇混凝土工程或预制构件质量的试件分组及取样原则，应按现行 GB50204混凝土结构工程施工及验收规范及其他有关规定执行。 2）试验室拌制混凝土制作试件时，其材料用量应以重量计，称量的精度 应为：水泥
3、、水和外加剂均为0.5；骨料为1。 3）所有试件均应在拌制或取样后立即制作 试件的成型方法：坍落度70m的混凝土，宜用振动台振实 坍落度70m的，宜用捣棒人工捣实。 检验现浇混凝土工程和预制构件质量的混凝土，试件的成型方法应与实 际施工采用的方法相同。 二、试件的制作与养护 棱柱体试件宜采用卧式成型，埋有钢筋的试件在灌注混凝土及捣实时， 应特别注意钢筋和试模之间的混凝土能保持灌注密度及捣实良好。 用离心法、压浆法、真空作业法及喷射法等特殊方法成型的混凝土，其 试件的制作应按相应的规定进行。 4）制作试件的试模应符合混凝土试模JG3019中技术要求的规定。 应定期对试模进行自检，自检周期为三个月
4、 5）试件的尺寸应根据混凝土中骨料的最大粒径按表选定。 混凝土试件尺寸选定表 注：骨料最大粒径指的是符合普通砼用砂、石质量及检验方法标准 （JGJ52206）中规定的石筛筛孔的公称直径 63 200200 40 40 150150 31.5 20 100100 其他试验 劈裂抗拉强度试验 骨料最大粒径（mm） 试件横截面尺寸 （mm） 二、试件的制作与养护 6）抗压强度和劈裂抗拉强度试件： a 边长为150m的立方体试件是标准试件。 b 边长为10m和20m的立方体试件是非标准试件。 c 在特殊情况下，可采用150m30m的圆柱体标准 试件或10m20m和20m40m的圆柱体非标准试件。 7）
5、轴心抗压强度和静力受压弹性模量试件： a 边长为150m150m30m的棱柱体试件是标准试件。 b 边长为10m10m30m和20m20m40m 的棱柱体试件是非标准试件。 c 在特殊情况下，可采用150m30m的圆柱体标准 试件或10m20m和20m40m的圆柱体非标准试件。 二、试件的制作与养护2 8）抗折强度试件： a标准试件：边长为150mm150mm600mm（或550mm） 的棱柱体。 b非标准试件：边长为100mm100mm400mm的棱柱体 试件 9）尺寸公差：试件的承压面的平面度公差不得超过 0.0005d（d为边长），试件的相邻面间的夹角为90，其 公差不得超过0.5。试件
6、各边长、直径和高的尺寸的方差 不得超过1mm。 二、试件的制作与养护 10）振捣台成型： 应将混凝土拌合物一次装入试模，装料时应用抹刀沿各试模壁插 捣并使混凝土拌合物高出试模口。试模应附着或固定在符合混凝土 试验室振动台（JG/T3020）要求的振动台，振动时试模不得有任何 跳动，振动应持续到表面出浆为止；不得过振。 1）人工插捣： （a）混凝土拌合物应分为两层装入试模，每层的装料厚度应大 致相等。 （b）插捣按螺旋方向从边缘向中心均匀进行。插捣底层时，捣 棒应达到试模底面；插捣上层应穿入下层深度约2030m,插捣时捣 棒应保持垂直，不得倾斜，并用抹刀沿试模内壁插入数次。 （c）每层的插捣次数
7、应根据试件的截面而定，一般为每10cm 2 截面积不应少于12次。插捣完后应用橡皮锤轻轻敲击试模四周，直至 插捣棒留下的空洞消失为止。 二、试件的制作与养护 12）插入式振捣棒振实制作试件： a.将混凝土拌合物一次装入试模，装料时应用抹刀沿各试模 壁插捣，并使混凝土拌合物高出试模口； b.宜用直径为25m的插入式振捣棒，插入试模振捣时，振 捣棒距试模底板1020m且不得触及试模底板，振动应持续到表 面出浆为止，且应避免过振，以防止混凝土离析；一般振捣时间 为20s。振捣棒拔出时要缓慢，拔出后不得留有孔洞。 13）刮除试模上口多余的混凝土，待混凝土临近初凝时，用 抹刀抹平。 二、试件的制作与养护
8、 14）试件养护 按各试验方法的具体规定，力学性能、长期性能及耐久性能试 验的试件有: 标准养护、同条件养护、自然养护养护形式。 采用标准养护的试件，成型后应覆盖表面，以防止水分蒸发， 并应在室温为“205”情况下静置一至二昼夜，然后编号、拆模。 拆模后的试件，应立即在温度202、相对湿度为95以上 的标准养护室中养护。 在标准养护室内试件应放在加上，彼此间隔为1020m，并应 避免用水直接淋刷试件。 当无标准养护室时，混凝土试件可在202的不流动的 Ca(OH 2 )饱和溶液中养护。 二、试件的制作与养护 采用与构筑物或构件同条件养护的试件，成型后即应 覆盖，试件的拆模时间可与实际构件的拆模
9、时间相同，拆 模后，试件仍需保持同条件养护。 试验需要进行自然放置冰晾干的试件，应放置在干燥 通风的室内。每块试件之间至少留有1020mm的间隙。 标准养护龄期为28d（从搅拌加水开始计时） 二、试件的制作与养护 （三）普通砼立方体抗压强度试验 1） 立方体抗压强度： 按GB502042002砼结构工程施工质量验收规范制 作以边长为150mm标准立方体试件，在温度为202，相 对湿度为95%以上的潮湿环境或静水中（不流动的Ca(OH) 2 饱和溶液中）的养护条件下，经28d养护。采用标准试验方 法测定的砼极限抗压强度，并以此来确定砼的强度等级， 用f CU 表示。 三、普通砼立方体抗压强度3
10、2）试验设备 （1）符合GB/T5081202规定 （2）强度等级C60时，试件周围应设防崩裂网罩。 以免高强砼试件被破坏时突然崩裂射出的试件碎块伤人。 （3）当砼强度等级C60时压力试验机上、下压板不符合钢垫板的技 术要求时，压力试验机上、下压板与试件之间应垫上钢垫板。钢要 求如下： 平面尺寸应不小于试件的承压面积，厚度不小于25m 机械加工，承压面的平面度公差为0.04m,表面硬度不小于 5HRC；硬化层厚度约为5m。 高强砼试件对钢垫板的承压面要求较高，包括对平整度，硬度的要 求，老的压力机由于长年使用，上下压板有磨损现象，特别是压板中心， 由于压试件处磨成凹状，其平整度严重影响对压板平
11、整度要求较高的高强 砼的抗压强度。 三、普通砼立方体抗压强度 3）试验步骤 （1）试件从养护地点取出后应及时进行试验，将试件表面与上下 承压板面擦干净。 （2）将试件安放在试验机的下压板或垫板上，试件的承压面与成 型时的顶面垂直。试件的中心应与试验机下压板中心对准，开动试验 机，当上压板与试件或钢垫板接近时，调整球座，使接触均衡。 （3）在试验过程中应连续均匀的加荷，砼强度等级小于C30时， 加荷速度取每秒0.30.5MPa；砼强度大于C30小于C60时，取每秒0.5 0.8MPa；强度等级C60时，取每秒0.81.0MPa. （4）当试件接近破坏开始急剧下降变形时，应停止调整试验机油 门，直
12、至破坏。然后记录破坏荷载。 三、普通砼立方体抗压强度 4）试验结果计算及确定 （1）砼立方体抗压强度计算，精确至0.1Mpa f ce =F/A （2）强度值的确定 a.以三个试件测值的算术平均值作为该组试件的强度值（精 确至0.1Mpa）; b.三个测值的最大值或最小值中如有一个与中间值的差值超 过中间值的15%时，则把最大及最小值一并舍除，取中间值作为该组试 件的抗压强度值； c.如最大值和最小值与中间值的差均超过中间值的15%，则该 组试件的试验结果无效。 三、普通砼立方体抗压强度 （3）立方体抗压强度试件的标准尺寸： 150mm150mm150mm。 砼强度等级小于C60时，用非标准试
13、件测得的强度值 均应乘以尺寸换算系数: a、200mm200mm200mm：1.05， b、100mm100mm100mm：0.95。 当砼的强度等级C60时，宜采用标准试件，使用 非标准试件时，尺寸换算系数由试验确定。 三、普通砼立方体抗压强度 本试验方法适用于测定棱柱体混凝土试件的轴心抗压强度。 1 试验采用的试验设备应符合下列规定： 1）轴心抗压强度试验所采用压力试验机的精度应符合标准 要求。 2）混凝土强度等级C60时，试件周围应设防崩裂网罩。当 压力试验机上、下压板不符合标准规定时，压力试验机上、 下压板与试件之间应各垫以符合标准要求的钢垫板。 四、砼轴心抗压强度试验 2 轴心抗压强
14、度试验步骤应按下列方法进行： 1）试件从养护地点取出后应及时进行试验，用干毛巾将试件表面 与上、下承压板面擦干净。 2）将试件直立放置在试验机的下压板或钢垫板上，并使试件轴心 与下压板中心对准。 3）开动试验机，当上压板与试件或钢垫板接近时，调整球座，使 接触均衡。 4）应连续均匀地加荷，不得有冲击。所用加荷速度应符合抗压强 度试验的规定。 5）试件接近破坏而开始急剧变形时，应停止调整试验机油门，直 至破坏。然后记录破坏荷载。 四、砼轴心抗压强度试验4 3 试验结果计算及确定按下列方法进行： 1）混凝土试件轴心抗压强度应按下式计算： 式中：fcp混凝土轴心抗压强度(MPa)； F试件破坏荷载(
15、N)； A试件承压面积(mm 2 )。 混凝土轴心抗压强度计算值应精确至0.1Mpa。 A F f cp = 四、砼轴心抗压强度试验 2）混凝土轴心抗压强度值的确定与立方体抗压强度确定的 规定相同。 3）混凝土强度等级C60时，用非标准试件测得的强度值均 应乘以尺寸换算系数，其值为对200mm200mm400mm试 件为1.05；对100mm100mm300mm试件为0.95。当混凝 土强度等级C60时，宜采用标准试件；使用非标准试件 时，尺寸换算系数应由试验确定。 四、砼轴心抗压强度试验 1 劈裂抗拉强度试验步骤应按下列方法进行： 五、砼劈裂抗拉强度试验 2）将试件放在试验机下压板的 中心位
16、置，劈裂承压面和劈裂 面应与试件成型时的顶面垂 直；在上、下压板与试件之间 垫以圆弧形垫块及垫条各一 条，垫块与垫条应与试件上、 下面的中心线对准并与成型时 的顶面垂直。宜把垫条及试件 安装在定位架上使用(如右图所 示)。 1）试件从养护地点取出后应及时进行试验，将试件表面与上下承 压板面擦干净。 3）开动试验机，当上压板与圆弧形垫块接近时，调整球座，使接 触均衡。 五、砼劈裂抗拉强度试验 加荷应连续均匀，当混凝土强度等级C30时，加荷速度取每秒 钟0.020.05MPa； 当混凝土强度等级C30且C60时，取每秒钟0.050.08MPa； 当混凝土强度等级C60时，取每秒0.080.10MP
17、a，至试件接 近破坏时，应停止调整试验机油门，直至试件破坏，然后记录破坏 荷载。 2 混凝土劈裂抗拉强度试验结果计算及确定按下列方法进 行 (1)混凝土劈裂抗拉强度按下式计算： 式中： 混凝土立方体试件抗压强度(MPa)； F试件破坏荷载(N)； A 试件劈裂面面积(mm2)。 劈裂抗拉强度计算精确到0.01MPa。 A F A F f ts 637 . 0 2 = = ts f五、砼劈裂抗拉强度试验 (2)劈裂抗拉强度值的确定 以三个试件测值的算术平均值作为该组试件的强度值 (精确至0.01MPa)； 若三个测值中的最大值或最小值中如有一个与中间值 的差值超过中间值的15时，则把最大及最小值
18、一并舍 去，取中间值作为该组试件的抗压强度值； 如最大值与最小值与中间值的差均超过中间值的15 ，则该组试件的试验结果无效。当采用 100mm100mm100mm非标准试件测得的劈裂抗拉强度值 时，应乘以尺寸换算系数0.85； 当混凝土强度等级不小于C60时，宜采用标准试件； 使用非标准试件时，尺寸换算系数应由试验确定。 五、砼劈裂抗拉强度试验5 抗折强度试验 1）试件要求： 测定抗折强度试验的棱柱体砼试件在长度方向的中部1/3区段内不 得有表面直径超过5m，深度超过2m的孔洞。 2）试验设备 试验机应能施加均匀、连续、速度可控的荷载，并带有能使2个相 等荷载同时作用在试件跨度3分点处的抗折试
19、验装置，如下图： 六、砼抗折强度试验 试件的支座和加荷头应采用直径为2040m，长度不小于b+10m的 硬钢圆柱，支座立脚点固定铰支，其他应为滚动支点。 3）试验步骤 （1）试件从养护地取出后应及时进行 试验，将试件表面擦干净。 （2）按上图装置试件，安装尺寸偏差 不得大于1m。试件的承压面为试件成型时 的侧面。支座及承压面与圆柱的接触面应平 稳，均匀，否则应垫平，规定试件的支座其 中一个应为铰支。 （3）施加荷载应保持均匀、连续。 强度等级C30时：每秒0.020.05MPa； 强度等级C30C60时：每秒0.050.08MPa； 强度等级C60：每秒0.080.10MPa。 至试件接近破坏
20、时，应停止调整试验机油门，直至试 件破坏，然后记录破坏荷载。 （4）记录试件破坏荷载的试验机示值及试件下边缘 断裂位置。 六、砼抗折强度试验 4）结果计算及确定 （1）若试件下边缘断裂位置处于两个集中荷载作用线之间，则 试件的抗折强度f f (MPa)按下式子计算： f f=FL/bh 2式中： f f- 砼抗折强度（MPa） F - 试件破坏荷载（N） L -支座间跨距（m） h - 试件截面高度（m） b - 试件截面宽度（m） 抗折强度计算应精确至0.1 （2）抗折强度的确定同抗压强度 六、砼抗折强度试验 （3）三个试件中若有一个折断面位于两个集中荷载之外，则砼抗 折强度值按另外两个试件
21、的试验结果计算。若这两个测值的差值不大 于这两个测值的较小值的15%时，则该组试件的抗折强度直接按两个测 值的平均值计算，否则该组试件试验无效。若有两个试件的下边缘断 裂位置位于两个集中荷载作用线之外，则该组试件试验无效。 （4）抗折试件的标准尺寸 150m150m50m。 当试件尺寸为10m10m40m非标准试件时应乘以尺寸 换算系数0.85。 当砼的强度等级C60时，宜采用标准试件，使用非标准试件 时，尺寸换算系数由试验确定。 六、砼抗折强度试验 1）试件要求 采用175m185m150m圆台体，或直径与高度均 为150m的圆柱体试件（视抗渗设备要求而定）。 抗渗试件以六个为一组 试件成型后24h拆模，用钢丝刷刷去两端面水泥浆 膜，然后送入标准室养护。 试件一般养护在28d龄期进行试验，如有特殊情况可 在其他龄期进行。 六、砼抗折强度试验 谢谢大家!
