碾壓混凝土圓柱體軸心抗壓強度與靜力抗壓彈性模量試驗檢測

一、檢測目的

1. 軸心抗壓強度：測定碾壓混凝土圓柱體試件在單軸受壓狀態下的極限承載能力，評價其抗壓性能。
2. 靜力抗壓彈性模量：測定碾壓混凝土在彈性階段的應力-應變關系，計算其彈性模量，為結構設計提供參數。

二、檢測依據

• 《混凝土物理力學性能試驗方法標準》（GB/T 50081）
• 《水工碾壓混凝土試驗規程》（SL 48）
• 其他相關行業規范或設計要求。

三、檢測設備與試件制備

1. 試件要求

• 尺寸：標準圓柱體試件（直徑150mm×高度300mm 或 直徑100mm×高度200mm）。
• 數量：每組試驗至少3個試件，需同時滿足抗壓強度與彈性模量試驗。
• 養護：試件成型后在標準養護室（溫度20±2℃，濕度≥95%）養護至規定齡期（通常28天）。

2. 主要試驗設備

• 壓力試驗機：量程為預期破壞荷載的20%~80%，精度等級Ⅰ級。
• 彈性模量測定儀：配備千分表或電子應變計，分辨率≤0.001mm。
• 對中裝置：確保試件軸心與加載方向一致。
• 數據采集系統：實時記錄荷載-變形曲線。

四、軸心抗壓強度試驗步驟

1. 試件處理

• 試驗前擦凈試件表面，測量試件尺寸（精確至1mm），計算受壓面積。
• 試件置于壓力機下壓板中心，安裝對中裝置。

2. 加載過程

• 預壓：施加初始荷載（約10%的預估破壞荷載）后卸載，消除接觸間隙。
• 正式加載：
  • 加載速率：0.5~1.0 MPa/s（碾壓混凝土宜取下限值）。
  • 連續均勻加載至試件破壞，記錄最大荷載值??Fc?。

3. 結果計算

• 軸心抗壓強度 ??fc?： ??=???fc?=AFc?? 式中：?A為試件受壓面積（mm²）。

五、靜力抗壓彈性模量試驗步驟

1. 試件安裝

• 在試件中部對稱安裝4個應變測量裝置（縱向和橫向各2個）。
• 調整千分表或電子應變計初始讀數至零點。

2. 預壓與加載

• 預壓階段：加載至0.5MPa后卸載，消除塑性變形。
• 初始荷載?0F0?：施加至試件應力為0.5MPa（作為基準點）。
• 分級加載：按破壞荷載的20%40%（通常取0.4??fc?）作為應力上限??Fa?，分45級加載至??Fa?，隨后卸載至?0F0?，重復加載3次。

3. 數據采集

• 記錄每級荷載下的縱向應變?ε和橫向應變?′ε′。

4. 結果計算

• 彈性模量??Ec?：取最后一次加載的應力-應變曲線，按割線模量法計算： ??=??−?0?⋅(??−?0)Ec?=A⋅(εa?−ε0?)Fa?−F0?? 式中：??εa?、?0ε0?為對應荷載??Fa?、?0F0?的應變均值。

六、檢測結果處理

1. 數值修約：抗壓強度精確至0.1MPa，彈性模量精確至100MPa。
2. 異常值剔除：依據標準（如格拉布斯準則）剔除離散值，每組有效試件≥3個。
3. 報告內容：包括試件信息、加載條件、破壞形態、強度與模量平均值及變異系數。

七、注意事項

1. 試件對中：偏心誤差≤5%試件高度，避免偏壓導致數據失真。
2. 加載速率：嚴格按規范控制，過快加載會高估強度。
3. 設備校準：試驗前需對壓力機和應變計進行校準。
4. 環境條件：試驗溫度控制在20±5℃，避免溫濕度波動影響。