gbt50081普通混凝土力学性能试验方法标准.docx

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gbt50081普通混凝土力学性能试验方法标准

gb-t50081-2002普通混凝土力学性能试验方法标准

GB

中华人民共和国国家标准

GB/T50081-2002

普通混凝土力学性能试验方法标准

Standardfortestmethodofmechanicalpropertiesonordinaryconcrete

2003-01-10发布2003-06-01实施

联合发布

中华人民共和国建设部

国家质量监督检验检疫总局

中华人民共和国国家标准

普通混凝土力学性能试验方法标准

Standardfortestmethodofmechanicalproperties

onordinaryconcrete

GB/T50081-2002

批准部门：

中华人民共和国建设部

施行日期：

2003年6月1日

《普通混凝土力学性能试验方法标准》的公告

现批准《普通混凝土力学性能试验方法标准》为国家标准，编号为GB/T5008l-2002，自2003年6月1日起实施。

原《普通混凝土力学性能试验方法》GBJ8l-85同时废止。

本标准由建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。

中华人民共和国建设部

2003年1月10日

前言

根据建设部建标[1998]第94号文《l998年工程建设国家标准制定、修订计划的通知》的要求，标准组在广泛调研、认真总结实践经验、参考国外先进标准、广泛征求意见的基础上，对原国家标准《普通混凝土力学性能试验方法》（GBJ81—85）进行了修订。

本标准的主要技术内容有：

l总则；2取样；3试件的尺寸、形状和公差；4试验设备；5试件的制作和养护；6抗压强度试验；7轴心抗压强度试验；8静力受压弹性模量试验；9劈裂抗拉强度试验lO抗折强度试验；附录A圆柱体试件的制作和养护；附录B圆柱体试件抗压强度试验；附录C圆柱体试件静力受压弹性模量试验；附录D圆柱体试件劈裂抗拉强度试验；本标准用词、用语说明。

修订的主要内容是：

1．为与国际标准接轨，在新标准的附录中增加了圆柱体试件的制作及其各种力学性能的试验方法；2．对原标准中标准养护室的温度和湿度提出了更高的要求，由原来的温度20±3℃，湿度为90％以上的标准养护室，修订为与ISO试验方法一致的温度为20±2℃，湿度为95％以上的标准养护室；3．经一系列的试验验证，混凝土静力受压弹性模量试验等同采用ISO标准试验方法。

4．对混凝土强度等级不小于C60的高强混凝土力学性能，提出了更科学，更合理的试验方法；5．对试验仪器设备提出了标准化要求，对某些计量单位在物理概念上进行了更正；6．提出了试验报告应包括的内容等。

本标准主编单位：

中国建筑科学研究院（地址：

北京市北三环东路30号，邮编100013，E-mail：

jgbzcabr@）

本标准参编单位：

清华大学

同济大学材料科学与工程学院

湖南大学

铁道部产品质量监督检验中心

贵阳中建建筑科学设计院

中国建筑材料科学研究院

杭州应用工程学院

上海建筑科学研究院

济南试金集闭有限公司。

本标准主要起草人：

戎君明、陆建雯、姚燕、杨静、李启令、黄政宇、钟美秦、林力勋、李家康、顾政民、陶立英

目次

1总则…………………………………………………………………………………………7

2取样…………………………………………………………………………………………8

3试件的尺寸、形状和公差…………………………………………………………………8

3.1试件的尺寸…………………………………………………………………………………………8

3.2试件的形状…………………………………………………………………………………………8

3.3尺寸公差………………………………………………………………………………………………8

4设备…………………………………………………………………………………………9

4.1试模……………………………………………………………………………………………………9

4.2振动台…………………………………………………………………………………………………9

4.3压力试验机…………………………………………………………………………………………9

4.4微变形测量仪………………………………………………………………………………………9

4.5垫块、垫条与支架……………………………………………………………………………………9

4.6钢垫饭…………………………………………………………………………………………………10

4.7其他量具及器具……………………………………………………………………………10

5试件的制作和养护…………………………………………………………………………10

5.1试件的制作………………………………………………………………………………………10

5.2试件的养护……………………………………………………………………………………………11

5.3试验记录………………………………………………………………………………………………11

6抗压强度试验………………………………………………………………………………11

7轴心抗压强度试验…………………………………………………………………………12

8静力受压弹性模量试验……………………………………………………………………13

9劈裂抗拉强度试验…………………………………………………………………………15

10抗折强度试验……………………………………………………………………………16

附录A圆柱体试件的制作和养护……………………………………………………………17

附求B圆柱体试件抗压强度试验……………………………………………………………18

附录C圆柱体试件静力受压弹性模量试验…………………………………………………19

附录D圆柱体试件劈裂抗拉强度试验………………………………………………………21

本标准用词、用语说明…………………………………………………………………………22

条文说明…………………………………………………………………………………………23

l总则

1.0.1为进一步规范混凝土试验方法，提高混凝土试验精度和试验水平，并在检验或控制

混凝土工程或预制混凝土构件的质量时，有一个统一的混凝土力学性能试验方法，特制定本标准。

1.O.2本标准适用于工业与民用建筑以及一般构筑物中的普通混凝土力学性能试验，包括抗压强度试验、轴心抗压强度试验、静力受压弹性模量试验、劈裂抗拉强度试验和抗折强度试验。

1.0.3按本标准的试验方法所做的试验，试验报告或试验记录一般应包括下列内容：

l委托单位提供的内容：

1）委托单位名称；

2）工程名称及施工部位；

3）要求检测的项日名称；

4）要说明的其他内容。

2试件制作单位提供的内容：

1）试件编号；

2）试件制作日期；

3）混凝土强度等级；

4）试件的形状与尺寸；

5）原材料的品种、规格和产地以及混凝土配合比；

6）养护条件；

7）试验龄期；

8）要说明的其他内容。

3检测单位提供的内容：

1）试件收到的日期；

2）试件的形状及尺寸；

3）试验编号；

4）试验日期；

5）仪器设备的名称、型号及编号；

6）试验室温度；

7）养护条件及试验龄期；

8）混凝土强度等级：

9）检测结果；

10）要说明的其他内容。

1.O.4普通混凝土力学性能试验方法，除应符合本标准的规定外，尚应按现行国家强制性标准中有关规定的要求执行。

2取样

2.0.1混凝土的取样应符合《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》（GB/T50080）第2章中的有关规定。

2.O.2普通混凝土力学性能试验应以三个试件为一组，每组试件所用的拌合物应从同一盘混凝土或同一车混凝士中取样。

3试件的尺寸、形状和公差

3.1试件的尺寸

3.1.1试件的尺寸应根据混凝土中骨料的最大粒径按表3.1.1选定。

表3.1.1混凝土试件尺寸选用表

3.1.2为保证试件的尺寸，试件应采用符合本标准第4.1节规定的试模制作。

3.2试件的形状

3.2.1抗压强度和劈裂抗拉强度试件应符合下列规定：

1边长为150mm的立方体试件是标准试件。

2边长为100mm和200mm的立方体试件是非标准试件。

3在特殊情况下，可采用Φ150mm×300mm的圆柱体标准试件或ΦlOOmm×200mm和Φ200mm×400mm的圆柱体非标准试件。

3.2.2轴心抗压强度和静力受压弹性模量试件应符合下列规定：

l边长为150mm×150mm×300mm的棱柱体试件是标准试件。

2边长为lOOmm×lOOmm×300mm和200mm×200mm×400mm的棱柱体试件是非标准试件。

3在特殊情况下，可采用Φ150mm×300mm的圆柱体标准试件或ΦlOOmm×200mm和Φ200mm×400mm的圆柱体非标准试件。

3.2.3抗折强度试件应符合下列规定：

1边长为150mm×150mm×600mm（或550mm）的棱柱体试件是标准试件。

2边长为lOOmm×lOOmm×400mm的棱柱体试件是非标准试件。

3.3尺寸公差

3.3.1试件的承压面的平面度公差不得超过O.0005d（d为边长）。

3.3.2试件的相邻面间的夹角应为90°，其公差不得超过0.5°。

3.3.3试件各边长、直径和高的尺寸的公差不得超过1mm。

4设备

4.1试模

4.l.l试模应符合《混凝土试模》（JG3019）中技术要求的规定。

4.1.2应定期对试模进行自检，自检周期宜为三个月。

4．2振动台

4.2.l振动台应符合《混凝土试验室用振动台》（JG／T3020）中技术要求的规定。

4.2.2应具有有效期内的计量检定证书。

4．3压力试验机

4.3.1压力试验机除应符合《液压式压力试验机》（GB／T3722）及《试验机通用技术要求》（GB／T2611）中技术要求外，其测量精度为±1％，试件破坏荷载应大于压力机全量程的20％

且小于压力机全量程的80％。

4.3.2应具有加荷速度指示装置或加荷速度控制装置，并应能均匀、连续地加荷。

4.3.3应具有有效期内的计量检定证书。

4.4微变形测量仪

4.4.1微变形测量仪的测量精度不得低于0.001mm。

4.4.2微变形测量固定架的标距应为150mm。

4.4.3应具有有效期内的计量检定证书。

4.5垫块、垫条与支架

4.5.1劈裂抗拉强度试验应采用半径为75mm的钢制弧形垫块，其横截面尺寸如图4.5.1所示，垫块的长度与试件相同。

4.5.2垫条为三层胶合板制成，宽度为20mm，厚度为3~4mm,长度不小于试件长度，垫条不得重复使用。

图4.5.1垫块

支架示意

1-垫块；2-垫条；3-支架

4.5.3支架为钢支架，如图4.5.3所示。

4．6钢垫板

4.6.1钢垫板的平面尺寸应不小于试件的承压面积，厚度应小于25mm。

4.6.2钢垫板应机械加工，承压面的平面度公差为O.04mm；表面硬度不小于55HRC；硬化层厚度约为5mm。

4．7其他量具及器具

4.7.1量程大于600mm、分度值为lmm的钢板尺。

4.7.2量程大于200mm、分度值为0.02mm的卡尺。

4.7.3符合《混凝土坍落度仪》（JG3021）中规定的直径16mm、长600mm、端部呈半球形的捣棒。

5试件的制作和养护

5．1试件的制作

5.1.1混凝土试件的制作应符合下列规定：

l成型前，应检查试模尺寸并符合本标准第4.1.l条中的有关规定；试模内表面应涂一薄层矿物油或其他不与混凝土发生反应的脱模剂。

2在试验室拌制混凝土时，其材料用量应以质量计，称量的精度：

水泥、掺合料、水和外加剂为±0.5％；骨料为±l％。

3取样或试验室拌制的混凝土应在拌制后尽短的时间内成型，一般不宜超过15min。

4根据混凝土拌合物的稠度确定混凝土成型方法，坍落度不大于70mm的混凝土宜用振动振实；大于70mm的宜用捣棒人工捣实；检验现浇混凝土或预制构件的混凝土，试件成型方法宜

与实际采用的方法相同。

5圆柱体试件的制作见附录A。

5.1.2混凝土试件制作应按下列步骤进行：

l取样或拌制好的混凝土拌合物应至少用铁锨再来回拌合三次。

2按本章第5.1.1条中第4款的规定，选择成型方法成型。

1）用振动台振实制作试件应按下述方法进行：

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．试模应附着或固定在符合第4.2节要求的振动台上，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。

2）用人工插捣制作试件应按下述方法进行：

a.混凝土拌合物应分两层装人模内，每层的装料厚度大致相等；

b.插捣应按螺旋方向从边缘向中心均匀进行。

在插捣底层混凝土时，捣棒应达到试模底部；插捣上层时，捣棒应贯穿上层后插入下层20～30mm；插捣时捣棒应保持垂直，不得倾斜。

然后应用抹刀沿试模内壁插拔数次；

c.每层插捣次数按在10000mm2截面积内不得少于12次；

d.插捣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。

3）用插人式振捣棒振实制作试件应按下述方法进行：

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.宜用直径为声Φ25mm的插人式振捣棒，插人试模振捣时，振捣棒距试模底饭10～20mm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。

3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。

5.2试件的养护

5.2.1试件成型后应立即用不透水的薄膜覆盖表面。

5.2.2采用标准养护的试件，应在温度为20±5℃的环境中静置一昼夜至二昼夜，然后编号、拆模。

拆模后应立即放人温度为20±2℃，相对湿度为95％以上的标准养护室中养护，或在温度为20±2℃的不流动的Ca（OH）2饱和溶液中养护。

标准养护室内的试件应放在支架上，彼此间隔10～20mm，试件表面应保持潮湿，并不得被水直接冲淋。

5.2.3同条件养护试件的拆模时间可与实际构件的拆模时间相同，拆模后，试件仍需保持同条件养护。

5.2.4标准养护龄期为28d（从搅拌加水开始计时）。

5．3试验记录

5.3.1试件制作和养护的试验记录内容应符合本标准第l.O.3条第2款的规定。

6抗压强度试验

6.0.1本方法适用于测定混凝土立方体试件的抗压强度，圆柱体试件的抗压强度试验见附录B。

6.O.2混凝土试件的尺寸应符合本标准第3.1节中的有关规定。

6.0.3试验采用的试验设备应符合下列规定：

1混凝土立方体抗压强度试验所采用压力试验机应符合本标准第4.3节的规定。

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、下压板不符合本标准第4.6.2条规定时，压力试验机上、下压板与试件之间应各垫以符合本标准第4.6节要求的钢垫板。

6.0.4立方体抗压强度试验步骤应按下列方法进行：

l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，试件的承压面应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地加荷，混凝土强度等级

4当试件接近破坏开始急剧变形时，应停止调整试验机油门，直至破坏。

然后记录破坏荷载。

6.0.5立方体抗压强度试验结果计算及确定按下列方法进行：

l混凝土立方体抗压强度应按下式计算：

（6.0.5）

式中：

fcc——混凝土立方体试件抗压强度（MPa）；

F——试件破坏荷载（N）；

A一试件承压面积（mm2）。

混凝土立方体抗压强度计算应精确至0.1MPa。

2强度值的确定应符合下列规定：

1）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）；

2）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l5％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；

3）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。

3混凝土强度等级

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。

6.0.6混凝土立方体抗压强度试验报告内容除应满足本标准第1.0.3条要求外，还应报告实测的混凝土立方体抗压强度值。

7轴心抗压强度试验

7.0.1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。

7.0.2测定混凝土轴心抗压强度试验的试件应符合本标准第3章的有关规定。

7.0.3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本标准4.3节的要求。

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、下压板不符合本标准第4.6.2条规定时，压力试验机上、下压板与试件之间应各垫以符合本标准第4.6节要求的钢垫板。

7.0.4轴心抗压强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、下承压饭而擦干净。

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本标准第6.0.4条中第3款的规定。

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。

7.1.5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：

（7.0.5）

式中：

fcp——混凝土轴心抗压强度（MPa）；

F——试件破坏荷载（N）；

A——试件承压丽积（mm2）。

混凝土轴心抗压强度计算值应精确至0.1Mpa。

2混凝土轴心抗压强度值的确定应符合本标准第6.0.5条中第2款的规定。

3混凝土强度等级

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。

7.0.6混凝土轴压抗压强度试验报告内容除应满足本标准第1.0.3条要求外，还应报告实测的混凝土轴心抗压强度值。

8静力受压弹性模量谢

8.O.1本方法适用于测定棱性体试件的混凝土静力受压弹性模量（以下简称弹性模量）。

圆柱体试件的弹性模量试验见附录。

8.O.2测定混凝土弹性模量的试件应符合本标准第3章中的有关规定。

每次试验应制备6个试件。

8.0.3试验采用的试验设备应符合下列规定：

l压力试验机应符合本标准中第4.3节中的规定。

2微变形测量仪应符合本标准第4.4节中的规定。

8.O.4静力受压弹性模量试验步骤应按下列方法进行：

1试件从养护地点取出后先将试件表面与上下承压板面擦干净。

2取3个试件按本标准第7章的规定，测定混凝土的轴心抗压强度（fcp）。

另3个试件用于测定混凝土的弹性模量。

3在测定混凝土弹性模量时，变形测量仪应安装在试件两侧的中线上并对称于试件的两端。

4应仔细调整试件在压力试验机上的位置，使其轴心与下压板的中心线对准。

开动压力试验机，当上压板与试件接近时调整球座，使其接触匀衡。

5加荷至基准应力为O.5MPa的初始荷载值F0，保持恒载60s并在以后的30s内记录每测点的变形读数ε0，应立即连续均匀地加荷至应力为轴心抗压强度fcp的1/3的荷载值Fa,保持恒载60s并在以后的30s内记录每一测点的变形读数εa。

所用加荷速度应符合本标准第6.O.4条中第3款的规定。

6当以上这些变形值之差与它们平均值之比大于20%时，应重新对中试件后重复本条第5款的试验。

如果无法使其减少到低于20％时，则此次试验无效。

7在确认试件对中符合本条第6款规定后，以与加荷速度相同的速度卸荷至基准应力0.5MPa（F0），恒载60s；然后用同样的加荷和卸荷速度以及60s的保持恒载（F0及Fa）至少进行

两次反复预压。

在最后一次预压完成后，在基准应力0.5MPa（F0）持荷60s并在以后的30s内记录每一测点的变形读数ε0；再用同样的加荷速度加荷至Fa，持荷60s并在以后的30s内记录每一测点的变形读数εa（见图8.0.4）。

图8.0.4弹性模量加荷方法示意图

8卸除变形测量仪，以同样的速度加荷至破坏，记录破坏荷载；如果试件的抗压强度与fcp之差超过fcp的20％时，则应在报告中注明。

8.O.5混凝土弹性模量试验结果计算及确定按下列方法进行：

1混凝土弹性模量值应按下式计算：

（8.0.5-1）

式中Ec——混凝土弹性模量（MPa）；

Fa——应力为l／3轴心抗压强度时的荷载（N）；

F0——应力为0.5MPa时的初始荷载（N）；

A——试件承压面积（mm2）；

L——测量标距（mm）；

（8.0.5-2）

式中Δn——最后一次从F0加荷至Fa时试件两侧变形的平均值（mm）；

εa——Fa时试件两侧变形的平均值（mm）；

ε0——F0时试件两侧变形的平均值（mm）。

混凝土受压弹性模量计算精确至100MPa：

2弹性模量按3个试件测值的算术平均值计算。

如果其中有一个试件的轴心抗压强度值与用以确定检验控制荷载的轴心抗压强度值相差超过后者的20％时，则弹性模量值按另两个试件

测值的算术平均值计算；如有两个试件超过上述规定时，则此次试验无效。

8.0.6混凝土弹性模量试验报告内容除应满足本标准第1.0.3条要求外，尚应报告实测的静力受压弹性模量值。

9劈裂抗拉强度试验

9.0.1本方法适用于测定混凝土立方体试件的劈裂抗拉强度，圆柱体劈裂抗拉强度试验方法见附录D。

9.0.2劈裂抗拉强度试件应符合本标准第3章中有关的规定。

9.O.3试验采用的试验设备应符合下列规定：

l压力试验机应符合本标准第4.3节的规定。

2垫块、垫条及支架应符合本标准第4.5节的规定