GBJ 82-1985 普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法.pdf
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1、建标中华人民共和国国家标准普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法北京中华人民共和国国家标准普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法主编部门 城乡建设环境保护部批准部门 中华人民共和国国家计划委员会施行日期 年 月 日关于发布 普通混凝土拌合物性能试验方法 等三本国家标准的通知计标 号根据原国家建委 建发设字第 号通知的要求 由城乡建设部中国建筑科学研究院会同有关单位共同编制的 普通混凝土拌合物性能试验方法 等三本标准 已经有关部门会审 现批准 普通混凝土拌合物性能试验方法 普通混凝土力学性能试验方法 和 普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法 等三本标准为国家标准 自一九八六年七月一日施行该三本标准由
2、城乡建设部管理 其具体解释等工作由中国建筑科学研究院负责 出版发行由我委基本建设标准定额研究所负责组织国家计划委员会一九八五年十一月二十五日编制说明本标准是根据原国家建委 建发设字第 号通知的要求 由中国建筑科学研究院会同各有关单位共同编制而成的在编制过程中 作了大量的调查研究和试验论证工作 收集并参考了国际标准和其它国内外有关的标准规范 经过反复讨论修改而成的 在编制过程中曾多次征求全国各有关单位的意见 最后才会同有关部门审查定稿本标准为普通混凝土基本性能中有关长期性能和耐久性的试验方法 内容包括抗冻性能试验 慢冻法 快冻法 动弹性模量试验 抗渗性能试验 收缩试验 受压徐变试验 碳化试验 混
3、凝土中的钢筋锈蚀试验 抗压疲劳强度试验等九个方法 由于普通混凝土长期性能和耐久性能试验涉及范围较广 本身又将随着仪器设备的改进和测试技术的提高而不断发展 故希望各单位在执行本标准过程中 能注意积累资料 总结经验 如发现有需要修改补充之处 请特意见和有关资料寄中国建筑科学研究院混凝土研究所 以便今后修改时参考城乡建设环境保护部一九八五年七月目录第一章 总则第二章 试件的制作及养护第三章 抗冻性能试验第一节 慢冻法第二节 快冻法第四章 动弹性模量试验第五章 抗渗性能试验第六章 收缩试验第七章 受压徐变试验第八章 碳化试验第九章 混凝土中的钢筋锈蚀试验第十章 抗压疲劳强度试验附录 本规范用词说明附加
4、说明第一章总则第条为了在确定混凝土性能特征值 检查或控制现浇混凝土工程或预制构件的质量时 有一个统一的混凝土长期性能和耐久性试验方法 特制订本标准第条本标准适用于工业与民用建筑和一般构筑物中所用普通混凝土的基本性能试验第二章试件的制作及养护第条本试验方法标准中规定的长期性能和耐久性试验用试件 除抗渗 疲劳试验以外均以 块为一组制作每组长期性能及耐久性试验的试件及其相应的对比所用的拌合物应根据不同要求从同一盘搅拌或同一车运送的混凝土中取出 或在试验室用机械或人工单独拌制 用以检验现浇混凝土工程或预制构件质量的试件分组及取样原则 应按现行 钢筋混凝土工程施工及验收规范 及其它有关规定执行第条试验室
5、拌制混凝土制作试件时 其材料用量应以重量计 称量的精度应为 水泥 水和外加剂均为 骨料为第条所有试件均应在拌制或取样后立即制作确定混凝土设计特征值 标号或进行材料性能研究时 试件的成型方法应按混凝土的稠度而定 坍落度不大于 毫米的混凝土 宜用震动台振实 大于 毫米的宜用捣棒人工捣实 检验现浇混凝土工程和预制构件质量的混凝土 试件的成型方法应与实际施工采用的方法相同棱柱体试件宜采用卧式成型 埋有钢筋的试件在灌注混凝土及捣实时应特别注意钢筋和试模之间的混凝土能保持灌注密实及捣实良好用离心法 压浆法 真空作业法及喷射法等特殊方法成型的混凝土 其试件的制作应按相应的规定进行第条制作试件用的试模应由铸铁
6、或钢制成 应具有足够的刚度并拆装方便 试模的内表面应机械加工 其不平度应为每 毫米不超过 毫米 组装后各相邻面的不垂直度不应超过 度在制作试件前应将试模清擦干净 并应涂以脱模剂第条用震动台成型时 应将混凝土拌合物一次装入试模 装料时应用抹刀沿试模内壁略加插捣并应使混凝土拌合物高出试模上口 振动时应防止试模在振动台上自由跳动 振动应持续到混凝土表面出浆为止 刮除多余的混凝土并用抹刀抹平试验室用震动台的振动频率应为 赫 空载时振幅为毫米第条人工插捣时 混凝土拌合物应分两层装入试模每层的装料厚度应大致相等 插捣用的钢制捣棒应为 长 毫米 直径 毫米 端部磨圆 插捣按螺旋方向从边缘向中心均匀进行 插捣
7、底层时 捣棒应达到试模底面 插捣上层时 捣棒应穿入下层深度约 毫米 插捣时捣棒应保持垂直 不得倾斜并用抹刀沿试模内壁插入数次 每层的插捣次数应根据试件的截面而定 一般为每 平方厘米截面积不应少于 次 插捣完后刮除多余的混凝土 并用抹刀抹平第条按各试验方法的具体规定 长期性能及耐久性试验的试件有标准养护 同条件养护及自然养护等几种养护形式采用标准养护的试件成型后应复盖表面 以防止水分蒸发 并应在室温为 情况下静置一至二昼夜 然后编号拆模拆模后的试件应立即在温度为 湿度为 以上的标准养护室中养护 在标准养护室内试件应放在架上 彼此间隔应为 毫米 并应避免用水直接淋刷试件当无标准养护室时 混凝土试件
8、可在 的不流动水中养护 水的 值不应小于采用与构筑物或构件同条件养护的试件成型后即应复盖 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试验需要进行自然放置并晾干的试件应放置在干燥通风的室内 每块试件之间至少留有 毫米的间隙第三章抗冻性能试验第一节慢冻法第条本方法适用于检验以混凝土试件所能经受的冻融循环次数为指标的抗冻标号第条慢冻法混凝土抗冻性能试验应采用立方体试件 试件的尺寸应根据混凝土中骨料的最大粒经按表 选定慢冻法所用试件尺寸选用表表试件尺寸 毫米 骨料最大料径 毫米每次试验所需的试件组数应符合表 的规定 每组试件应为 块慢冻法试验所需的试件组数表设计抗冻标号检
9、查强度时的冻融循环次数 及 及 及 及 及鉴定 天强度所需试件组数冻融试件组数对比试件组数总计试件组数第条慢冻法混凝土抗冻性能试验所用设备应符合下列规定一 冷冻箱 室 装有试件后能使箱 室 内温度保持在的范围以内二 融解水槽 装有试件后能使水温保持在 的范围以内二 框篮 用钢筋焊成 其尺寸应与所装的试件相适应四 案秤 称量 公斤 感量为 克五 压力试验机 精度至少为 其量程应能使试件的预期破坏荷载值不小于全量程的 也不大于全量程的试验机上 下压板及试件之间可各垫以钢垫板 钢垫板两承压面均应机械加工与试件接触的压板或垫板的尺寸应大于试件承压面 其不平度应为每 毫米不超过 毫米第条慢冻法混凝土抗冻
10、性能试验应按下列规定进行一 如无特殊要求 试件应在 天龄期时进行冻融试验 试验前 天应把冻融试件从养护地点取出 进行外观检查 随后放在水中浸泡 浸泡时水面至少应高出试件顶面 毫米 冻融试件浸泡 天后进行冻融试验 对比试件则应保留在标准养护室内 直到完成冻融循环后 与抗冻试件同时试压二 浸泡完毕后 取出试件 用湿布擦除表面水分 称重 按编号置入框篮后即可放入冷冻箱 室 开始冻融试验 在箱 室 内 框篮应架空 试件与框篮接触处应垫以垫条 并保证至少留有 毫米的空隙 框篮中各试件之间至少保持 毫米的空隙三 抗冻试验冻结时温度应保持在 试件在箱内温度到达 时放入 装完试件如温度有较大升高 则以温度重新
11、降至 时起算冻结时间 每次从装完试件到重新降至所需的时间不应超过 小时 冷冻箱 室 内温度均以其中心处温度为准四 每次循环中试件的冻结时间应按其尺寸而定 对毫米及 毫米试件的冻结时间不应小于小时 对 毫米试件不应小于 小时如果在冷冻箱 室 内同时进行不同规格尺寸试件的冻结试验 其冻结时间应按最大尺寸试件计五 冻结试验结束后 试件即可取出并应立即放入能使水温保持在 的水槽中进行融化 此时 槽中水面应至少高出试件表面 毫米 试件在水中融化的时间不应小于 小时 融化完毕即为该次冻融循环结束 取出试件送入冷冻箱 室 进行下一次循环试验六 应经常对冻融试件进行外观检查 发现有严重破坏时应进行称重 如试件
12、的平均失重率超过 即可停止其冻融循环试验七 混凝土试件达到表 规定的冻融循环次数后 即应进行抗压强度试验抗压试验前应称重并进行外观检查 详细记录试件表面破损裂缝及边角缺损情况如果试件表面破损严重 则应用石膏找平后再进行试压八 在冻融过程中 如因故需中断试验 为避免失水和影响强度 应将冻融试件移入标准养护室保存 直至恢复冻融试验为止 此时应将故障原因及暂停时间在试验结果中注明第条混凝土冻融试验后应按下式计算其强度损失率式中 次冻融循环后的混凝土强度损失率 以 个试件的平均值计算对比试件的抗压强度平均值 兆帕经 次冻融循环后的三个试件抗压强度平均值 兆帕混凝土试件冻融后的重量损失率可按下式计算式中
13、 次冻融循环后的重量损失率 以 个试件的平均值计算冻融循环试验前的试件重量 公斤次冻融循环后的试件重量 公斤混凝土的抗冻标号 以同时满足强度损失率不超过 重量损失率不超过 时的最大循环次数来表示第二节快冻法第条本方法适用于在水中经快速冻融来测定混凝土的抗冻性能 快冻法抗冻性能的指标可用能经受快速冻融循环的次数或耐久性系数来表示本方法特别适用于抗冻性要求高的混凝土第条本试验采用 毫米的棱柱体试件 混凝土试件每组 块 在试验过程中可连续使用 除制作冻融试件外 尚应制备同样形状尺寸 中心埋有热电偶的测温试件制作测温试件所用混凝土的抗冻性能应高于冻融试件第条快冻法测定混凝土抗冻性能试验所用设备应符合下
14、列规定一 快速冻融装置 能使试件静置在水中不动 依靠热交换液体的温度变化而连续 自动地按照本方法第 条第五款的要求进行冻融的装置 满载运转时冻融箱内各点温度的极差不得超过二 试件盒 由 毫米厚的钢板制成 其净截面尺寸应为毫米 高度应比试件高出 毫米 试件底部垫起后盒内水面应至少能高出试件顶面 毫米三 案秤 称量 公斤感量 克 或称量 公斤 感量克四 动弹性模量测定仪 共振法或敲击法动弹性模量测定仪五 热电偶 电位差计 能在 范围内测定试件中心温度 测量精度不低于第条快冻法混凝土抗冻性能试验应按下列规定进行一 如无特殊规定 试件应在 天龄期时开始冻融试验 冻融试验前四天应把试件从养护地点取出 进
15、行外观检查 然后在温度为 的水中浸泡 包括测温试件 浸泡时水面至少应高出试件顶面 毫米 试件浸泡 天后进行冻融试验二 浸泡完毕后 取出试件 用湿布擦除表面水分 称重 并按本标准第四章的规定测定其横向基频的初始值三 将试件放入试件盒内 为了使试件受温均衡 并消除试件周围因水分结冰引起的附加压力 试件的侧面与底部应垫放适当宽度与厚度的橡胶板 在整个试验过程中 盒内水位高度应始终保持高出试件顶面 毫米左右四 把试件盒放入冻融箱内 其中装有测温试件的试件盒应放在冻融箱的中心位置 此时即可开始冻融循环五 冻融循环过程应符合下列要求每次冻融循环应在 小时内完成 其中用于融化的时间不得小于整个冻融时间的在冻
16、结和融化终了时 试件中心温度应分别控制在和每块试件从 降至 所用的时间不得少于冻结时间的 每块试件从 升至 所用的时间也不得少于整个融化时间的 试件内外的温差不宜超过冻和融之间的转换时间不宜超过 分钟六 试件一般应每隔 次循环作一次横向基频测量 测量前应将试件表面浮渣清洗干净 擦去表面积水 并检查其外部损伤及重量损失 横向基频的测量方法及步骤应按本标准第四章的规定执行 测完后 应即把试件掉一个头重新装入试件盒内 试件的测量 称量及外观检查应尽量迅速 以免水伤损失七 为保证试件在冷液中冻结时温度稳定均衡 当有一部份试件停冻取出时 应另用试件填充空位如冻融循环因故中断 试件应保持在冻结状态下 并最
17、好能将试件保存在原容器内用冰块围住 如无这一可能 则应将试件在潮湿状态下用防水材料包裹 加以密封 并存放在 的冷冻室或冰箱中试件处在融解状态下的时间不宜超过两个循环 特殊情况下超过两个循环周期的次数 在整个试验过程中只允许 次八 冻融到达以下 种情况之一即可停止试验已达到 次循环相对动弹性模量下降到 以下重量损失率达第条凝土试件的相对动弹性模量可按下式计算式中 经 次冻融循环后试件的相对动弹性模量 以 个试件的平均值计算次冻融循环后试件的横向基频 赫冻融循环试验前测得的试件横向基频初始值 赫混凝土试件冻融后的重量损失率应按下式计算式中 次冻融循环后试件的重量损失率 以 个试件的平均值计算冻融循
18、环试验前的试件重量 公斤次冻融循环后的试件重量 公斤混凝土耐快速冰融循环次数应以同时满足相对动弹性模量值不小于 和重量损失率不超过 时的最大循环次数来表示混凝土耐久性系数应按下式计算式中 混凝土耐久性系数达到第 条第八款要求时的冻融循环次数经 次冻融循环后试件的相对动弹性模量12 34 5678试件第四章动弹性模量试验第条本方法适用于测定混凝土的动弹性模量 以检验混凝土在经受冻融或其它侵蚀作用后遭受破坏的程度 并以此来评定它们的耐久性能第条本试验采用截面为 毫米的棱柱体试件 其高宽比一般为第条混凝土动弹性模量试验所用设备应符合下列规定一 混凝土动弹性模量测定仪 有以下两种形式共振法混凝土动弹性
19、模量测定仪 简称共振仪输出频率可调范围为 赫 输出功率应能激励试件使产生受迫振动 以便能用共振的原理定出试件的基频振动频率基频在无专用仪器的情况下 可用通用仪器进行组合 其基本原理示意如图图 共振法混凝土动弹性模量测定基本原理示意图振荡器 频率计 放大器 激振换能器接收换能器 放大器 电表 示波器L/2 L/25mmL1 2341 2通用仪器组合后 其输出频率的可调范围应与所测试件尺寸容重及混凝土品种相匹配 一般为 赫 输出功率也应使能激励试件产生受迫振动敲击法混凝土动弹性模量测定仪应能从试件受敲击后的复杂振动状态中析出基频振动 并通过计数显示系统显示出试件基频振动周期 仪器相应的频率测量范围
20、应为 赫二 试件支承体 硬橡胶韧型支座或约 毫米厚的软泡沫塑料垫三 案秤 称量 公斤 感量 克 或称量 公斤 感量克第条混凝土动弹性模量试验应按下列步骤进行一 测定试件的重量和尺寸 试件重量的测量精度应在以内 尺寸的测量精度应在 以内 每个试件的长度和截面尺寸均取 个部位测量的平均值二 将试件安放在支承体上 并定出换能器或敲击及接收点的位置 以共振法测量试件的横向基频振动频率时 其支承和换图 共振法测量动弹性模量激振换能器 接收换能器 软泡沫塑料垫试件 测量时试件成型面朝上图 敲击法测量动弹性模量示意图敲击方向及位置 接收方向和位置测量时支承点 敲击点和接收点均应避开成型面能器的安装位置可见图
21、 以敲击法测量试件的横向基频振动频率时其支承 敲击点和接收换能器的安装位置可见图三 用共振法测量混凝土动弹性模量时 先调整共振仪的激振功率和接收增益旋钮至适当位置 变换激振频率 同时注意观察指示电表的指针偏转 当指针偏转为最大时 即表示试件达到共振状态 这时所显示的激振频率即为试件的基频振动频率 每一测量应重复测读两次以上 如两次连续测值之差不超过取这两个测值的平均值作为该试件的测试结果采用以示波器作显示的仪器时 示波器的图形调成一个正圆时的频率即为共振频率当仪器同时具有指示电表和示波器时 以电表指针达最大值时的频率作为共振率在测试过程中 如发现两个以上峰值时 宜采用以下方法测出其真实的共振峰
22、将输出功率固定 反复调整仪器输出频率 从指示电表上比较幅值的大小 幅值最大者为真实的共振峰把接收换能器移至距端部 倍试件长处 此时如指示电表示值为零 即为真实的共振峰值四 用敲击法测量混凝土动弹性模量时 用击锤激振 敲击时敲击力的大小以能激起试件振动为度 击锤下落后应任其自由弹起 此时即可从仪器数码管中读出试件的基频振动周期 试件的基频振动频率应按下式计算式中 试件横向振动时的基振频率 赫试件基频振动周期 微秒 取 个连续测值的平均值第条混凝土动弹性模量应按下式计算式中 混凝土动弹性模量 兆帕正方形截面试件的边长 毫米试件的长度 毫米试件的重量 公斤试件横向振动时的基振频率 赫试件尺寸修正系数
23、时时时混凝土动弹性模量以 个试件的平均值作为试验结果 计算精确到 兆帕 公斤力 平方厘米第五章抗渗性能试验第条本方法适用于测定硬化后混凝土的抗渗标号第条抗渗性能试验应采用顶面直径为 毫米 底面直径为 毫米 高度为 毫米的圆台体或直径与高度均为毫米的圆柱体试件 视抗渗设备要求而定抗渗试件以 个为一组试件成型后 小时拆模 用钢丝刷刷去两端面水泥浆膜 然后送入标准养护室养护试件一般养护至 天龄期进行试验 如有特殊要求 可在其它龄期进行第条混凝土抗渗性能试验所用设备应符合下列规定一 混凝土抗渗仪 应能使水压按规定的制度稳定地作用在试件上的装置二 加压装置 螺旋或其它形式 其压力以能把试件压入试件套内为
24、宜第条混凝土抗渗性能试验应按下列步骤进行一 试件养护至试验前一天取出 将表面晾干 然后在其侧面涂一层熔化的密封材料 随即在螺旋或其它加压装置上 将试件压入经烘箱预热过的试件套中 稍冷却后 即可解除压力 连同试件套装在抗渗仪上进行试验二 试验从水压为 兆帕 公斤力 平方厘米 开始 以后每隔 小时增加水压 兆帕 公斤力 平方厘米 并且要随时注意观察试件端面的渗水情况三 当 个试件中有 个试件端面呈有渗水现象时 即可停止试验 记下当时的水压四 在试验过程中 如发现水从试件周边渗出 则应停止试验 重新密封第条混凝土的抗渗标号以每组 个试件中 个试件未出现渗水时的最大水压力计算 其计算式为式中 抗渗标号
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