T0557-2005水泥混凝土圆柱体抗压弹性模量试验法-沭阳市政仪器厂

微变形测量仪 （图源：江苏省沭阳县市政仪器有限公司）

JTG 3420-2020《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》---- 5 硬化水泥混凝土性能试验/5.2 力学性能试验

T0557-2005水泥混凝土圆柱体抗压弹性模量试验方法

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2.测试方法：

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T0557-2005水泥混凝土圆柱体抗压弹性模量试验方法

1 目的、适用范围和引用标准

本方法规定了在静力作用下确定水泥混凝土圆柱体抗压弹性模量的试验方法，水泥混凝土的抗压弹性模量取轴心抗压强度1/3时对应的弹性模量。

本方法适用于各类水泥混凝土的圆柱体试件。

引用标准：

《指示表（指针式、数显式）》（JJG 34）

水泥混凝土抗压强度试验方法（T0553）

水泥混凝土试件制作与硬化水泥混凝土现场取样方法（T0551）

水泥混凝土圆柱体轴心抗压强度试验方法（T0554）

2 仪具与材料

2.1 压力机或万能试验机：应符合T0553中2.1的规定。

2.2 球座：应符合T0553中2.2的规定。

2.3 微变形测量仪：应符合现行《指示表（指针式、数显式）》（JJG 34）的规定，分度值为0.001mm。

2.4 微变形测量仪固定架两对，标距为150mm。

2.5 其他：钢尺（量程600mm，分度值为1mm）、502胶水、铅笔和秒表等。

3 试件制备

3.1 试件尺寸与圆柱体抗压强度试件相同，应符合T 0551中表T0551-1的规定。

3.2 每组为6根同龄期同条件制作和养护的试件，其中3根用于测定圆柱体抗压强度，提出弹性模量试验的加荷标准，另3根用于弹性模量试验。

4 试验步骤

4.1 试件取出后，用湿毛巾覆盖并及时进行试验，保持试件干湿状态不变。

4.2 擦净试件，量出尺寸并检查外形。首先测量沿试件高度中央部位和互相垂直的两个方向的直径，分别记为d1、d2，再分别测量相互垂直两个方向直径端点的4个高度。试件不得有明显缺损，端面必须预先进行端部处理。

4.3 取3根试件，应按T 0554进行圆柱体抗压强度试验，计算圆柱体抗压强度fcc。

4.4 取另3根做抗压弹性模量试验，变形量测仪应安装在试件两侧的母线上。

4.5 将试件移于压力机球座上。

4.6 对中开动压力机，当上压板与试件接近时，调整球座，使接触均衡。加荷至基准应力为0.5MPa 对应的初始荷载值F0 ，保持恒载60s并在以后的30s内记录两侧变形量测仪的读数e0左、e0右。应立即以0.6MPa/s±0.4MPa/s 的加荷速度连续均匀加荷至1/3圆柱体抗压强度fcc对应的荷载值Fa，保持恒载60s并在以后的30s内记录两侧变形量测仪的读数e0左、e0右。

4.7 以上读数和它们的平均值相差应在20%以内，否则应重新对中试件后重复4.6中的步骤。如果无法使差值降低到20%以内，则此次试验无效。

4.8 预压、确认4.7后，以0.6MPa/s±0.4MPa/s的速度卸荷至基准应力0.5MPa对应的初始荷载值F0并持荷60s。以相同的速度加荷至荷载值Fa，再保持60s恒载，最后以相同的速度卸荷至初始荷载值F0，至少进行两次预压循环。

4.9 测试在完成最后一次预压后，保持60s初始荷载值F0，在后续的30s内记录两侧变形量测仪的读数e0左、e0右，以0.6MPa/s±0.4MPa/s 的加荷速度加荷至荷载值Fa，再保持60s恒载，并在后续的30s内记录侧变形量测仪的读数ea左、ea右。

4.10 卸除变形量测仪，以 0.6MPa/s±0.4MPa/s 速度加荷至破坏，记下破坏极限荷载F。如果试件的轴心抗压强度与fcc之差超过fcc的20%时，应在报告中注明。

5 结果计算

5.1 试件直径，按式（T 0557-1）计算：（T 0557-1）

式中： d——试件直径（mm）；

d1，d2——两个垂直方向的直径（mm）。

结果计算精确至0.1mm。

5.2 混凝土混凝土圆柱体抗压弹性模量，按式（T0557-2）计算：

4（Fa-f0） L

Ec=---------------×---------- （T 0557-2）

Πd2 △n

式中：Ec ——混凝土圆柱体抗压弹性模量（MPa）；

Fa ——终荷载（N）（1/3 cc f 时对应的荷载值）；

F0 ——初荷载（N）（0.5MPa 时对应的荷载值）；

L——测量标距（mm）；

d——试件的计算直径（mm）；

Δn——最后一次加荷时，试件两侧在Fa及F0 作用下变形差平均值（mm），

ea —— a F 时标距间试件变形（mm）；

e0 —— 0 F 时标距间试件变形（mm）。

结果计算精确至100MPa。

5.3 以三根试件试验结果的算术平均值为测定值，结果精确至100MPa。如果其中有一根试件轴心抗压强度与用以确定检验控制荷载的轴心抗压强度值之差超过后者的20%时，则弹性模量值按另两根试件试验结果的算术平均值计算；如有两根试件试验结果超出规定，则试验结果无效。

6 试验报告

试验报告应包括下列内容：

（1） 要求检测的项目名称、执行标准；

（2） 原材料的品种、规格和产地；

（3） 试验日期及时间；

（4） 仪器设备的名称、型号及编号；

（5） 环境温度和湿度；

（6） 混凝土圆柱体抗压弹性模量值；

（7） 要说明的其他内容。

条文说明

ASTM C 496和ISO 6784也有圆柱体抗压模量测试方法，为比较ASTM和ISO两者的差异，见表T 0557-1。

表T 0557-1 ASTM C496与ISO6784圆柱体抗压模量加载差异 项目

ASTM C 496

ISO 6784

加载程序

以0.24MPa/s的速度加载。

需加载两次，第一次预加载，不记录，而第二次以241kPa/s±34kPa/s一直加载；分别记录纵向变形为50个微应变时的荷载以及40%极限荷载时的应变

以0.6MPa/s±0.4MPa/s加载到破坏荷载的1/3，保持60s，记录后续30s的应变，再卸载。至少循环2次，如果两次试验结果偏差大于20%，应作废

模量

极限强度的40%和50个微应变之间的割线模量

初荷载（预压0.5MPa），1/3极限强度对应的模量即为所求模量

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