鋼絲網水泥板軸心受拉試驗方法
本標準規(guī)定了測定鋼絲網水泥板軸心受拉初裂強度、裂縫開展到一定寬度時的強度、破壞強度、彈性模量和應力-應變曲線的試驗方法,用于厚度不大于60mm的鋼絲網水泥板單向軸心受拉短期靜力試驗。
一、試件制備
11 試件形狀、尺寸
111 試件形狀、尺寸見圖1。當采用鋼質楔形端部試件時,其形狀、尺寸與要求見附錄A(參考件)。
112 試件總長度l為650±2mm,其組成部分尺寸見表1。
表1 mm
l0 a c
200~250 125~100 100
113 試件寬度b應根據配筋情況選取,見表2。其尺寸誤差不得超過±1mm。
表2 mm
縱筋間距Sj 30 40 50 60 70 80 90 100 120 150
試件寬度b 210 200 200 240 210 240 270 200 240 300
114 試件厚度h根據配筋情況確定,應符合有關產品結構設計規(guī)范或設計要求,其尺寸誤差不得超過±0.5mm。
115 試件的夾緊螺栓預留孔孔徑d為20mm,預留孔間距Sk為100mm,其尺寸誤差不得超過±0.5mm⌒
12 試件數量
試件每組至少成型4塊,試驗時選取其中3塊。
13 試模
成型試件用的試模宜采用鋼模,也可采用木模,其尺寸允許誤差為:長度l±2mm;寬度b±1mm;厚度h±0.5mm。
14 試件制作質量要求
141 試件所用原材料、砂漿配比、配筋、試件成型、養(yǎng)護方法與制度,應與設計要求或現場制作實際情況相符合。
142 試件內配置的筋網應與試件寬度一致,縱向加筋和網絲的根數按式(1)和(2)確定:
b
nj=---………………………………………………………………(1)
Sj
b
nw=------1……………………………………………………………(2)
Sw
式中:nj——縱向加筋根數;
nw——縱向網絲根數;
b——試件寬度,按表2選取,mm;
Sj——縱向加筋間距,mm;
Sw——縱向網絲間距,mm。
143 試件端部配筋應加強,縱向加筋端部應彎鉤,并應延伸至應力緩沖區(qū),于75mm范圍內逐漸減至試件設計或實際配筋。
144 試件保護層厚度應嚴格控制,必須符合有關產品結構設計規(guī)范或設計要求,其誤差不得超過±0.5mm。
145 試件外觀要求平整、棱角整齊、厚度均勻、無原始裂縫。
146 在制作試件時,需同時制作4cm×4cm×16cm砂漿試體(每批1~3組,每組3塊)。在進行試件軸心受拉試驗時,必須同時測定砂漿試體抗折、抗壓和劈裂抗拉強度。砂漿試體的制作條件應與同批試件相一致。
二、試驗設備、裝置與儀表
21 試驗設備與裝置
211 當試件厚度h不大于30mm(包括30mm)時,可采用10噸拉力試驗機;當試件厚度h大于30mm時,應采用30噸或更大噸位的拉力試驗機。拉力試驗機上、下端最大凈距宜不小于1500mm,荷載誤差不超過±1%。
212 特制的雙向可調偏心夾具試驗裝置應滿足332和343調節(jié)偏心要求,裝置圖見附錄B(補充件)。
22 試驗用儀表
221 測量變形用機械式引伸儀或靜態(tài)電阻應變儀。
222 觀測裂縫寬度用20倍讀數顯微鏡,其最小讀數不得大于0.01mm。
三、試驗步驟
31 準備工作
311 試驗前應對試件進行外觀質量檢查,除去浮灰,用丙酮擦拭試件表面,根據試件濕痕檢查試件原始裂縫,符合145要求后可進行試驗。
312 在裂縫觀測區(qū)測量試件厚度和寬度,測量6點,取其平均值,讀數應分別精確到0.1和0.5mm。
313 劃定位線和裂縫觀測區(qū)標志線,見圖2,劃線誤差不得超過±05mm。圖2中符號含義與圖1相同,其值按表1、表2確定。
32 安裝試件及儀表
321 將試件安裝在可調偏心夾具上,使試件的軸心線與上、下夾板的中心線對準,擰緊螺栓,夾緊試件,務使螺栓的夾緊程度相一致。
322 將測量變形的儀表安裝在試件的裂縫觀測區(qū),施加初載(不大于10kgf),檢查儀表工作情況,務使儀表工作正常。
測量變形的儀表宜采用測量標距為200~250mm的機械式引伸儀,其布置見圖3。
33 預加荷載,調節(jié)偏心
331 在分級加荷之前,應先預加荷載,其值不得超過抗裂荷載的50%,一般可按式(3)確定。當測定彈性模量時,預加荷載應反復進行5次,其值按附錄C(補充件)確定:[Page]
1
Py=---Rwl·b·h………………………………………(3)
8
式中:Py——預加荷載,kgf;
Rwl——4cm×4cm×16cm砂漿試體抗折強度,kgf/cm[2];
b——試件寬度,cm;
h——試件厚度,cm。
332 預加荷載時,觀察試件偏心情況,根據4個機械式引伸儀的讀數,同時旋轉可調偏心夾具上、下?lián)u柄,以調節(jié)試件偏心,盡量使4個儀表讀數一致,其差值以不大于5~10με為宜。
34 分級加荷,測試讀數
341 在正式加荷前,將荷載和儀表的讀數都調整至零點,或取初始讀數。
342 每級加荷量為試件破壞荷載的1/15~1/12,試件初裂前的加荷級數不得少于5級,每級荷載的時間間隔為5min。每級加荷完畢后,即讀出各級荷載下的儀表初讀數,下級加荷前,讀守終讀數。
343 在試驗過程中,當4個儀表讀數差值較大時,應調節(jié)偏心,盡量使儀表讀數一致。初裂前,其讀數差值應控制在5~10με;初裂后,其差值應控制在20%以內。
344 在裂縫觀測區(qū)內進行各級荷載下的裂縫觀測,用丙酮擦拭試件表面,確定裂縫出現的時刻與部位,用20倍讀數顯微鏡測量裂縫寬度。
345 當裂縫寬度大于01mm時,注意保護儀表;破壞前,拆除儀表,加荷直至破壞。
35 測量保護層厚度
分別在初始裂縫和破壞截面處各測3點保護層厚度,取平均值,讀數應精確到05mm。
四、試驗結果計算與評定
41 試驗結果計算
411 鋼絲網水泥板軸心受拉壓力按式(4)計算:
P
σ=-----……………………………………………………………(4)
b·h
式中:σ——鋼絲網水泥板軸心受拉應力,kgf/cm[2];
P——鋼絲網水泥板軸心受拉荷載,kgf;
b——試件寬度,cm;
h——試件厚度,cm。
412 鋼絲網水泥板軸心受拉初裂強度按式(5)計算:
Pcf
σcf=------………………………………………………………(5)
b·h
式中:σcf——鋼絲網水泥板軸心受拉初裂強度,kgf/cm[2];
Pcf——鋼絲網水泥板軸心受拉初裂時的荷載, kgf;
b——試件寬度,cm;
h——試件厚度,cm。
413 鋼絲網水泥板軸心受拉裂縫為一定寬度時的強度按式(6)和(7)計算:
P0.05
σ0.05=--------………………………………………………(6)
b·h
P0.1
σ0.05=--------………………………………………………(7)
b·h
式中:σ005、σ01——鋼絲網水泥板軸心受拉裂縫寬度為005、01mm時的強度,kgf/cm[2];
P005、P01——鋼絲網水泥板軸心受拉裂縫寬度為005、01mm時的荷載,kgf;
b——試件寬度,cm;
h——試件厚度,cm。
414 鋼絲網水泥板軸心受拉破壞強度按式(8)計算:
Pp
σp=--------………………………………………………(8)
b·h
式中:σp——鋼絲網水泥板軸心受拉破壞強度,kgf/cm[2];
Pp——鋼絲網水泥板軸心受拉破壞荷載,kgf;
b——試件寬度,cm;
h——試件厚度,cm。
415 按各個試件的各級應力和應變實測值,繪制鋼絲網水泥板軸心受拉應力-應變曲線。
416 鋼絲網水泥板軸心受拉彈性模量按式(9)計算:
σt
Et=-----……………………………………………………(9)
εt
式中:Et——鋼絲網水泥板軸心受拉彈性模量,kgf/cm[2];
σt——鋼絲網水泥板軸心受拉彈性極限強度,即對應于應力-應變曲線上直線段的最大應變值,kgf/cm[2];
εt——鋼絲網水泥板軸心受拉彈性極限應變,即對應于應力-應變曲線上直線段的最大應變值。
417 鋼絲網水泥板軸心受拉變形模數,按下列公式計算:
σcf
Ecf=-------……………………………………………(10)
εt
σcf
Ecf=-------……………………………………………(11)
εt
σcf
Ecf=-------……………………………………………(12)
εt
式中:Ecf、E0.05、E0.1——分別為鋼絲網水泥板軸心受拉初裂、裂縫寬度為0.05和0.1mm時的變形模數, kgf/cm[2]
εcf、ε0.05、ε0.1——分別為鋼絲網水泥板軸心受拉初裂、裂縫寬度為0.05和0.1mm時的應變值。
42 試驗結果評定
421 鋼絲網水泥板軸心受拉試驗結果按每組3塊算術平均值評定,至少按2塊算術平均值評定。
422 鋼絲網水泥板軸心受拉力試驗結果,出現下列情況之一者無效。
a. 當保護層厚度不符合要求時;
b. 測試結果無法衡準時;
c. 該試件的試驗結果低于3塊試件算術平均值的20%時。
五、試驗報告內容
試驗報告應包括下列內容:
a. 試驗項目名稱;
b. 試驗目的與要求;[Page]
c. 試件成型日期、試驗日期;
d. 試件編號、尺寸大小、配筋情況、保護層厚度、砂漿強度;
e. 試件來源、原材料品種及規(guī)格、砂漿配比、成型、養(yǎng)護方法及制度;
f. 試驗設備、裝置與儀表;
g. 試驗結果:根據試驗目的與要求,繪出鋼絲網水泥板軸心受拉各項力學性能試驗值;
h. 試驗人員。
附 錄 A 鋼質楔形端部試件形狀、尺寸
(參考件)
鋼絲網水泥板軸心受拉鋼質楔形端部試件見下圖,其形狀、尺寸符號含義與本標準11所示相同。試件由兩部分組成:鋼絲網水泥平板和4塊鋼質楔形端板。在試驗前,用粘結劑將鋼質楔形端板分別牢固地粘貼在鋼絲網水泥平板的兩端,粘結必須牢靠,確保試驗順利進行。
附 錄 B 雙向可調偏心夾具裝置圖
(補充件)
雙向可調偏心夾具裝置見下圖。
附 錄 C 測定彈性模量時預加荷載值的計算
(補充件)
測定鋼絲網水泥板彈性模量時,預加荷載值按試件無橫筋和有橫筋兩種情況進行計算,
見式(C1)和(C2)。
無橫筋時:
1 Ag
Py=---(1+10-------)Rwl·b·h……………………(C1)
8 b·h
有橫筋時:
1 Ag ∑d′
Py=---(1+10--------------)Rwl·b·h……………(C2)
8 b·h h
式中:Py——測定彈性模量時預加荷載值,kgf;
Ag——鋼絲網水泥試件縱向加筋和網絲的截面積總和,cm[2];
b——試件寬度, cm;
h——試件厚度,cm;
Rwl——4cm×4cm×16cm砂漿試體抗折強度,kgf/cm[2];
∑d′——鋼絲網水泥試件同一截面橫筋直徑總和,取其最大值,cm。
附加說明:
本標準由國家建筑材料工業(yè)局提出。上蘇州水泥制品研究所歸口。
本標準由國家建筑材料工業(yè)局蘇州水泥制品研究所負責起草。
本標準主要起草人王希哲、陳惠珍、謝雪英。
本標準委托國家建筑材料工業(yè)局蘇州水泥制品研究所負責解釋。
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