普通混凝土力學性能試驗方法標準

1、普通混凝土力學性能試驗方法 2004-5-23 15:57:28 admin 轉載 普通混凝土力學性能試驗方法 GBJ8185 主編部門：城鄉(xiāng)建設環(huán)境保護部 批準部門：中華人民共和國國家計劃委員會 施行日期：1986 年 7 月 1 日 關于發(fā)布普通混凝土拌合物性能試驗方法等三本國家標準的通知 計標19851889 號 根據(jù)原國家建委（78）建發(fā)設字第 562 號通知的要求，由城鄉(xiāng)建設部中國建 筑科學研究院會同有關單位共同編制的 普通混凝土拌合物性能試驗方法 等三 本標準，已經(jīng)有關部門會審?，F(xiàn)批準普通混凝土拌合物性能試驗方法GBJ80 85、普通混凝土力學性能試驗

2、方法GBJ8185 和普通混凝土長期性能和 耐久性能試驗方法GBJ8285 等三本標準為國家標準，自一九八六年七月一日 起施行。 該三本標準由城鄉(xiāng)建設部管理， 其具體解釋等工作由中國建筑科學研究院負 責。出版發(fā)行由我委基本建設標準定額研究所負責組織。 國家計劃委員會 一九八五年十一月二十五日 編制說明 本標準是根據(jù)原國家建委（78）建發(fā)設字第 562 號通知的要求，由中國建筑 科學研究院會同各有關單位共同編制而成的。 在編制過程中， 作了大量的調查研究和試驗論證工作， 收集并參考了國際標 準和其它國內外有關的規(guī)范標準， 經(jīng)過反復討論修改而成的。 在編制過程中曾多 次征求全國各有關單位的意見，最

3、后才會同有關部門審查定稿。 本標準為普通混凝土基本性能中有關力學性能的試驗方法。 內容包括立方體 抗壓強度、軸心抗壓強度、靜力受壓彈性模量、劈裂抗拉強度以及抗折強度等五 個方法。 由于普通混凝土力學性能試驗涉及范圍較廣， 本身又將隨著儀器設備的 改進和測試技術的提高而不斷發(fā)展， 故希望各單位在執(zhí)行本標準過程中， 注意積 累資料、總結經(jīng)驗。如發(fā)現(xiàn)有需要修改補充之處，請將意見和有關資料寄中國建 筑科學研究院混凝土研究所，以便今后修改時參考。 城鄉(xiāng)建設環(huán)境保護部 一九八五年七月 第一章 總則 第 1.0.1 條 為了在確定混凝土設計特征值、檢驗或控制現(xiàn)澆混凝土工程或 預制構件的質量時，有一個統(tǒng)一的混

4、凝土力學性能試驗方法，特制訂本標準。 第 1.0.2 條 本標準適用于工業(yè)與民用建筑和一般構筑物中所用普通混凝土 的基本性能試驗。 第二章 試件的制作及養(yǎng)護 第 2.0.1 條 混凝土力學性能試驗應以三個試件為一組.每組試件所用的拌 合物根據(jù)不同要求應從同一盤攪拌或同一車運送的混凝土中取出， 或在試驗室用 機械或人工單獨拌制。 用以檢驗現(xiàn)澆混凝土工程或預制構件質量的試件分組及取 樣原則，應按現(xiàn)行鋼筋混凝土工程施工及驗收規(guī)范及其它有關規(guī)定執(zhí)行。 第 2.0.2 條 試驗室拌制的混凝土制作試件時，其材料用量應以重量計，稱 量的精度為：水泥、水和外加劑均為±0.5%；骨料為±1%

5、。 第 2.0.3 條 所有試件應在取樣后立即制作，確定混凝土設計特征值、標號 或進行材料性能研究時,試件的成型方法應根據(jù)混凝土的稠度而定。坍落度不大 于 70 毫米的混凝土，宜用振動臺振實；大于 70 毫米的宜用搗棒人工搗實.檢驗 現(xiàn)澆混凝土工程和預制構件質量的混凝土， 試件成型方法應與實際施工采用的方 法相同。 棱柱體及小梁試件宜采用臥式成型。 離心法、壓漿法、真空作業(yè)法及噴射法等特殊方法成型的混凝土，其試件的 制作應按相應的規(guī)定進行。 第 2.0.4 條 制作試件用的試模由鑄鐵或鋼制成，應具有足夠的剛度并拆裝 方便。試模的內表面應機械加工，其不平度應為每 100 毫米不超過 0.05 毫

6、米。 組裝后各相鄰面的不垂直度不應超過±0.5 度。 制作試件前應將試模清擦干凈并在其內壁涂上一層礦物油脂或其它脫膜劑。 第 2.0.5 條 采用震動臺成型時，應將混凝土拌合物一次裝入試模，裝料時 應用抹刀沿試模內壁略加插搗并使混凝土拌合物高出試模上口。 振動時應防止試 模在震動臺上自由跳動。 振動應持續(xù)到混凝土表面出漿為止， 刮除多余的混凝土， 并用抹刀抹平.試驗室用震動臺的振動頻率應為 50±3 赫空載時振幅約為 0.5 毫 米。 第 2.0.6 條 人工插搗時，混凝土拌合物應分二層裝入試模，每層的裝料厚 度大致相等。插搗用的鋼制搗棒長為 600 毫米，直徑為 16 毫

7、米，端部應磨圓。 插搗應按螺旋方向從邊緣向中心均勻進行，插搗底層時，搗棒應達到試模表面, 插搗上層時，搗棒應穿入下層深度為 2030 毫米，插搗時搗棒應保持垂直，不 得傾斜。同時，還應用抹刀沿試模內壁插入數(shù)次.每層的插搗次數(shù)應根據(jù)試件的 截面而定，一般每 100 平方厘米截面積不應少于 12 次。插搗完后，刮除多余的 混凝土，并用抹刀抹平。 第 2.0.7 條 根據(jù)試驗目的不同， 試件可采用標準養(yǎng)護或與構件同條件養(yǎng)護。 確定混凝土特征值，標號或進行材料性能研究時應采用標準養(yǎng)護。 檢驗現(xiàn)澆混凝土工程或預制構件中混凝土強度時，試件應采用同條件養(yǎng)護。 試件一般養(yǎng)護到 28 天齡期 （由成型時算起）

8、進行試驗。 但也可以按要求 （如 需確定拆模、起吊、施加預應力或承受施工荷載等時的力學性能）養(yǎng)護到所需的 齡期。 第 2.0.8 條 采用標準養(yǎng)護的試件成型后應復蓋表面,以防止水分蒸發(fā),并應 在溫度為 20±5情況下靜置一晝夜至兩晝夜,然后編號拆模。 拆模后的試件應立即放在溫度為 20±3，濕度為 90%以上的標準養(yǎng)護室中 養(yǎng)護。在標準養(yǎng)護室內試件應放在架上，彼此間隔為 1020 毫米，并應避免用 水直接沖淋試件。 當無標準養(yǎng)護室時，混凝土試件可在溫度為 20±3的不流動水中養(yǎng)護。水 的 PH 值不應小于 7。 同條件養(yǎng)護的試件成型后應復蓋表面。 試件的拆模時間可

9、與實際構件的拆模 時間相同，拆模后，試件仍需保持同條件養(yǎng)護。 第三章 立方體抗壓強度試驗 第 3.0.1 條 本方法適用于測定混凝土立方體試件的抗壓強度。 第 3.0.2 條 混凝土試件的尺寸應根據(jù)混凝土中骨料的最大粒徑按表 3.0.2 選定。 混凝土立方體試件尺寸選用表 表 3.0.2 試件尺寸（毫米） 骨料最大粒徑（毫米） 100×100×100 150×150×150 200×200×200 30 40 60 第 3.0.3 條 混凝土立方體抗壓強度試驗所采用試驗機的精度（示值的相對誤差）至少應為±2%,其量程應能使試

10、件的預期破壞荷 載值不小于全量程的 20%，也不大于全量程的 80%。 試驗機上、下壓板及試件之間可各墊以鋼墊板，鋼墊板的兩承壓面均應機械加工。 與試件接觸的壓板或墊板的尺寸應大于試件的承壓面，其不平度應為每 100 毫米不超過 0.02 毫米。 第 3.0.4 條 試件從養(yǎng)護地點取出后，應盡快進行試驗，以免試件內部的溫濕度發(fā)生顯著變化.混凝土立方體抗壓強度試驗應按下 列步驟進行 一、先將試件擦拭干凈，測量尺寸，并檢查其外觀。試件尺寸測量精確至 1 毫米，并據(jù)此計算試件的承壓面積。如實測尺寸與公 稱尺寸之差不超過 1 毫米，可按公稱尺寸進行計算。 試件承壓面的不平度應為每 100 毫米不超過

11、0.05 毫米，承壓而與相鄰面的不垂直度不應超過±1 度。 二、將試件安放在試驗機的下壓板上，試件的承壓面應與成型時的頂面垂直。試件的中心應與試驗機下壓板中心對準。開動試驗 機,當上壓板與試件接近時，調整球座，使接觸均衡?；炷猎嚰脑囼瀾B續(xù)而均勻地加荷，加荷速度應為：混凝土強度等級低于 C30（相當于原 300 號）時，取每秒鐘 0.30.5 兆帕（35 公斤力/平方厘米）；混凝土強度等級高于或等于 C30（相當于原 300 號） 時,取每秒鐘 0.50.8 兆帕（58 公斤力/平方厘米）。當試件接近破壞而開始迅速變形時，停止調整試驗機油門，直至試件破壞。 然后記錄破壞荷載。 第

12、 3.0.5 條 混凝土立方體試件抗壓強度應按下式計算： 式中：fcc混凝土立方體試件抗壓強度（兆帕）； P破壞荷載（牛） A試件承壓面積（平方毫米） 混凝土立方體抗壓強度計算應精確至 0.1 兆帕（1 公斤/平方厘米）。 以三個試件測值的算術平均值作為該組試件的抗壓強度值。三個測值中的最大值或最小值中如有一個與中間值的差值超過中間值 的 15%時，則把最大及最小值一并舍除，取中間值作為該組試件的抗壓強度值。如有兩個測值與中間值的差均超過中間值的 15%，則該 組試件的試驗結果無效。 取 150×150×150 毫米試件的抗壓強度為標準值， 用其它尺寸試件測得的強度值均應乘

13、以尺寸換算系數(shù)， 其值為對 200×200×200 毫米試件為 1.05；對 100×100×100 毫米試件為 0.95。 第四章 軸心抗壓強度試驗 第 4.0.1 條 本方法適用于測定混凝土棱柱體試件的軸心抗壓強度。 第 4.0.2 條 混凝土軸心抗壓強度試驗應采用 150×150×300 毫米棱柱體作為標準試件。 如確有必要，可采用非標準尺寸的棱柱體試件，但其高寬比應在 23 的范圍內。 試件允許的骨料最大粒徑不應大于表 4.0.2 規(guī)定的數(shù)值。 棱柱體試件尺寸選用表 表 4.0.2 試件最小邊長（毫米） 骨料最大粒徑（毫米）

14、100 150 200 30 40 60 第 4.0.3 條 混凝土軸心抗壓強度試驗所用的試驗機應符合第 3.0.3 條所提出的各項要求。 第 4.0.4 條 試件從養(yǎng)護地點取出后應及時進行試驗， 以免試件內部的溫濕度發(fā)生顯著變化。 混凝土軸心抗壓強度試驗應按下列步 驟進行 一、先將試件擦拭干凈，測量尺寸，并檢查其外觀。試件尺寸測量精確至 1 毫米，并據(jù)此計算試件的承壓面積。如實測尺寸與公 稱尺寸之差不超過 1 毫米，可按公稱尺寸計算。 試件承壓面的不平度應為每 100 毫米不超過 0.05 毫米，承壓面與相鄰面的不垂直度不應超過±1 度。 二、將試件直立放置在試驗機的下壓板上，試件

15、的軸心應與壓力機下壓板中心對準。開動試驗機，當上壓板與試件接近時,調整球 座，使接觸均衡。 混凝土試件的試驗應連續(xù)而均勻地加荷，其加荷速度應為：混凝土強度等級低于 C30（相當于原 300 號）時，取每秒鐘 0.30.5 兆帕（35 公斤力/平方厘米）；強度等級高于或等于 C30（相當于原 300 號）時，取每秒鐘 0.50.8 兆帕（58 公斤力/平方厘米）。 當試件接近破壞而開始迅速變形時，應停止調整試驗機油門一直至試件破壞。然后記錄破壞荷載。 第 4.0.5 條 混凝土軸心抗壓強度應按下式計算： 式中：fcp混凝土軸心抗壓強度（兆帕）； P破壞荷載（牛） A試件承壓面積（平方毫米）。 混

16、凝土軸心抗壓強度計算應精確至 0.1 兆帕（1 公斤力/平方厘米）。 以三個試件測值的算術平均值作為該組試件的軸心抗壓強度值。三個測值中的最大值或最小值中如有一個與中間值的差值超過中 間值的 15%， 則把最大及最小值一并舍除， 取中間值作為該組試件的軸心抗壓強度值。 如有兩個測值與中間值的差均超過中間值的 15%， 則該組試件的試驗結果無效。 采用非標準尺寸試件測得的軸心抗壓強度值應乘以尺寸換算系數(shù)，其值為：對 200×200 毫米截面試件為 1.05；對 100×100 毫米 截面試件為 0.95。 第五章 靜力受壓彈性模量試驗 第 5.0.1 條 本方法適用于測定混凝

17、土的靜力受壓彈性模量（簡稱彈性模量）。 本方法測定的混凝土彈性模量是指應力為軸心抗壓強度 40%時的加荷割線模量。 第 5.0.2 條 混凝土彈性模量測定用的標準或非標準棱柱體試件的各項要求與本規(guī)范第 4.0.2 條對軸心抗壓強度試件的要求相同。 每次試驗應制備 6 個試件，其中 3 個用于測定軸心抗壓強度。 第 5.0.3 條 混凝土靜力受壓彈性模量試驗所用設備應符合下列規(guī)定 一、試驗機應滿足本規(guī)范第 3.0.3 條提出的各項要求。 二、變形測量儀表精度不應低于 0.001 毫米。 注：使用鏡式引伸儀時，精度不應低于 0.002 毫米。 第 5.0.4 條 試件從養(yǎng)護地點取出后應及時進行試驗

18、。試驗前，試件應保持與原養(yǎng)護地點相似的干濕狀態(tài).混凝土靜力受壓彈性模 量試驗應按下列步驟進行。 一、先將試件擦拭干凈，測量尺寸，并檢查其外觀。試件尺寸測量精確至 1 毫米，并據(jù)此計算試件的承壓面積。如實測尺寸與公 稱尺寸之差不超過 1 毫米，可按公稱尺寸計算。 試件承壓面的不平度應為每 100 毫米不超過 0.05 毫米，承壓面與相鄰面的不垂直度不應超過±1 度。 二、取三個試件，按本規(guī)范第四章的要求測定混凝土的軸心抗壓強度。 三、將測量變形的儀表安裝在供彈性模量測定的試件上，儀表應安裝在試件成型時兩側面的中線上，并對稱于試件的兩端。 標準試件的測量標距采用 150 毫米，非標準試件

19、的測量標距不應大于試件高度的 1/2，也不應小于 100 毫米及骨料最大粒徑的 3 倍。 試件按裝好儀表后，應仔細調整其在試驗機上的位置，使其軸心與下壓板的中心對準。開動壓力試驗機，當上壓板與試件接近時 調整球座，使接觸均衡。 試件應連續(xù)均勻地加荷到軸心抗壓強度值的 40%，即達到彈性模量試驗的控制荷載值。加荷速度為：混凝土強度等級低于 C30（相 當于原 300 號）時，取每秒鐘 0.30.5 兆帕（35 公斤力/平方厘米）；強度等級高于或等于 C30（相當于原 300 號）時，取每秒鐘 0.50.8 兆帕（58 公斤力/平方厘米）。然后以同樣的速度卸荷至零。如此反復預壓 3 次（圖 5.0

20、.4） 在預壓過程中，觀察試驗機及儀表運轉是否正常。如有必要應予以調整。 采用 100×100 毫米載面非標準試件時，其兩測讀得的變形值之差不得大于變形平均值的 20%。否則應調整試件位置。 四、預壓 3 次后，用上述同樣速度進行第 4 次加荷。先加荷到應力為 0.5 兆帕（5 公斤力/平方厘米）的初始荷載值，保持 30 秒 鐘后分別讀取試件兩側儀表的初始讀數(shù)，然后加荷到控制荷載，保持 30 秒鐘后讀取試件兩側儀表的讀數(shù).兩測讀數(shù)增值的平均值即為 該次試驗的變形值。 按上述速度卸荷到初始荷載，30 秒鐘后再讀取試件兩側儀表上的初始讀數(shù)，并按上述方法繼續(xù)進行第 5 次加荷、持荷、讀數(shù)并

21、計 算出該次試驗的變形值。前后兩次試驗的變形值相差應不大于 0.00002 的測量標距。否則，應重復上述過程，直到兩次相鄰加荷的變 形值相差符合上述要求為止。然后卸除儀表，以同樣速度加荷至破壞，取得試件的棱柱體抗壓強度。 第 5.0.5 條 混凝土的彈性模量值應按下式計算： 式中：Ec混凝土彈性模量（兆帕）； Pa應力為 40%軸心抗壓強度時的荷載（牛）； Po初始荷載（牛）； A試件承壓面積（平方毫米）； n最后一次從 Po 加荷到 Pa 時試件兩側變形差的平均值（毫米）； L測量標距（毫米）。 彈性模量的計算結果應精確至 100 兆帕（1000 公斤力/平方厘米）。 彈性模量按 3 個試件

22、測值的算術平均值計算。如果其中一個試件在測定彈性模量后，發(fā)現(xiàn)其抗壓強度值與用以決定試驗控制荷載 的軸心抗壓強度值相差超過后者的 20%時，則彈性模量值按另兩個試件測值的算術平均值計算，如有兩個試件超過上述規(guī)定，則試驗 結果無效。 第六章 劈裂抗拉強度試驗 第 6.0.1 條 本方法適用于測定混凝土立方體試件的劈裂抗拉強度。 第 6.0.2 條 劈裂抗拉強度試驗應采用 150×150×150 毫米的立方體作為標準試件， 制作標準試件所用混凝土中骨料的最大粒徑不 應大于 40 毫米。 必要時，可采用 100×100×100 毫米非標準尺寸的立方體試件，非標準

23、試件混凝土所用骨料的最大粒徑不應大于 20 毫米。 第 6.0.3 條 劈裂抗拉強度試驗設備應符合下列規(guī)定 一、試驗機應符合本標準第 3.0.3 條所提出的各項要求。 二、墊條采用直徑為 150 毫米的鋼制弧形墊條，其截面尺寸如圖 6.0.3。墊條的長度不應短于試件的邊長。 墊條與試件之間應墊以木質三合板墊層，墊層寬應為 1520 毫米，厚 34 毫米，長度不應短于試件邊長，墊層不得重復使用。 第 6.0.4 條 試件從養(yǎng)護地點取出后，應及時進行試驗。試驗前，試件應保持與原養(yǎng)護地點相似的干濕狀態(tài).劈裂抗拉強度試驗應 按下列步驟進行 一、先將試件擦拭干凈，測量尺寸，檢查外觀，并在試件中部劃線定出

24、劈裂面的位置。劈裂面應與試件成型時的頂面垂直。 試件尺寸測量精確至 1 毫米，并據(jù)此計算試件的劈裂面面積。如實測尺寸與公稱尺寸之差不超過 1 毫米，可按公稱尺寸計算。 試件承壓區(qū)的不平度應為每 100 毫米不超過 0.05 毫米，承壓線與相鄰面的不垂直度應不超過±1 度。 二、將試件放在試驗機下壓板的中心位置，在上、下壓板與試件之間墊以圓弧形墊條及墊層各一條，墊條應與成型時的頂面垂直 （圖 6.0.4）。為了保證上、下墊條對準及提高試驗效率，可以把墊條安裝在定位架上使用。 開動試驗機，當上壓板與試件接近時，調整球座，使接觸均衡。 試件的試驗應連續(xù)而均勻地加荷， 加荷速度應為： 混凝土

25、強度等級低于 C30 相當于原 300 號） 取每秒鐘 0.020.05 兆帕 （ 時， （0.2 0.5 公斤力/平方厘米）；強度等級高于或等于 C30（相當于原 300 號）時，取每秒鐘 0.050.08 兆帕（0.50.8 公斤力/平方厘米）。 當試件接近破壞時，應停止調整試驗機油門，直至試驗破壞，然后記下破壞荷載。 第 6.0.5 條 混凝土劈裂抗拉強度應按下式計算： 式中：fts混凝土劈裂抗拉強度（兆帕） P破壞荷載（牛） A試件劈裂面面積（平方毫米） 劈裂抗拉強度計算精確到 0.01 兆帕（0.1 公斤力/平方厘米）。 以 3 個試件測值的算術平均值作為該組試件的劈裂抗拉強度值。3

26、 個測值中的最大值或最小值中如有一個與中間值的差值超過中 間值的 15%， 則把最大及最小值一并舍除， 取中間值作為該組試件的劈裂抗拉強度值。 如有兩個測值與中間值的差均超過中間值的 15%， 則該組試件的試驗結果無效。采用 100×100×100 毫米非標準試件取得的劈裂抗拉強度值，應乘以尺寸換算系數(shù) 0.85。 采用本方法測得的劈裂抗拉強度值如需換算成軸心抗拉強度，則應進行換算。 第七章 抗折強度試驗 第 7.0.1.條 本方法適用于測定混凝土的抗折（即彎曲抗拉）強度。 第 7.0.2 條 混凝土抗折強度試驗應采用 150×150×600 （或 55

27、0） 毫米小梁作為標準試件.作標準試件所用混凝土中骨料的最大粒 徑不應大于 40 毫米。 必要時可采用 100×100×400 毫米試件，此時，混凝土中骨料的最大粒徑不應大于 30 毫米。 第 7.0.3 條 抗折試驗所用的試驗機可采用抗折試驗機，萬能試驗機或帶有抗折試驗架的壓力試驗機.所有這些試驗機均應帶有能 使兩個相等的荷載同時作用在小梁跨度三分點處的裝置。試驗機的精度（示值的相對誤差）至少應為±2%.其量程應能使試件的預期破 壞荷載值不小于全量程的 20%，也不大于全量程的 80%。 試驗機與試件接觸的兩個支座和兩個加壓頭應具有直徑約為 2040 毫米的弧形

28、頂面，并應至少比試件的寬度長 10 毫米。其中的 3 個（一個支座及兩個加壓頭）應盡量做到能滾動并前后傾斜。 第 7.0.4 條 試件從養(yǎng)護地點取出后應及時進行試驗。試驗前,試件應保持與原養(yǎng)護地點相似的干濕狀態(tài)。混凝土抗折強度試驗應 按下列步驟進行 一、先將試件擦拭干凈，量測尺寸、并檢查其外觀。試件尺寸測量精確至 1 毫米，并據(jù)此進行強度計算。 試件不得有明顯缺損。在跨中 1/3 梁的受拉區(qū)內，不得有表面直徑超過 7 毫米并深度超過 2 毫米的孔洞。試件承壓區(qū)及支承區(qū)接 觸線的不平度應為每 100 毫米不超過 0.05 毫米 二、按圖 7.0.4 的要求調整支承架及壓頭的位置，具所有間距的尺寸偏差不應大于±1 毫米。 將試件在試驗機的支座上放穩(wěn)對中，承壓面應選擇試件成型時的側面。開動試驗機，當加壓頭與試件快接近時，調整加壓頭及支 座，使接觸均衡。如加壓頭及支座均不能前后傾斜，則各接觸不良之處應予以墊平。 試件的試驗應連續(xù)而均勻地加荷，其加荷速度應為：混凝土強度等級低于 C30（相當于原 300 號）時，取每秒鐘 0.020.05 兆帕 （0.20.5 公斤力/平方厘米）；強度