混凝土弹性模量的测量主要通过静载试验法进行,具体步骤如下:
1. 试件制备:
根据相关标准制作棱柱体试件,通常尺寸为150mm×150mm×300mm。
从养护地点取出试件,用湿布擦拭干净表面,测量并记录试件的尺寸,确保测量精度符合规定。
2. 设备准备与校准:
使用压力试验机,配备高精度的位移测量装置,如千分表或微变形测量仪。
确保所使用的加载设备、测量仪器和数据采集系统准确无误。
3. 试件安装与预压:
将试件固定在加载装置上,确保试件受力均匀,试件中心与压力机下压板中心对准。
对试件进行预压,以消除初始缝隙。通常以0.2-0.3MPa/s的速度连续而均匀地加载到基准应力(如0.5MPa),保持恒载一定时间(如60秒),并记录变形读数。然后卸载至零,如此反复预压多次(一般至少3次),以消除试件内部的非弹性变形。
4. 正式加载与测量:
在完成预压后,以相同的速度加载至应力为轴心抗压强度1/3的荷载值,再次保持恒载并记录变形读数。随后,以同样速度卸载至基准应力,并重复上述加载和卸载过程至少一次,以确保数据的稳定性和可靠性。
在加载过程中,同时测量试件的变形量,使用应变片或其他测量设备记录试件在加载过程中的应变。
5. 数据处理与计算:
根据所测的荷载和变形数据,绘制应力应变曲线。弹性模量取应力应变曲线直线段的斜率。
具体计算公式为:\\(E_c=\\frac{\\sigma_a-\\sigma_0}{\\varepsilon_a-\\varepsilon_0}\\),其中\\(\\sigma_a\\)和\\(\\sigma_0\\)分别为加载至轴心抗压强度1/3和基准应力时的应力值,\\(\\varepsilon_a\\)和\\(\\varepsilon_0\\)分别为对应应力下的应变值。
6. 结果验证与误差分析:
通过对比不同试件或不同测试方法的结果,验证弹性模量的一致性。
分析可能影响测试结果的因素,如试件制备、加载方式、测量误差等,并评估其对结果的影响。
通过以上步骤,可以准确地测量出混凝土的弹性模量。