钢丝网水泥板轴心受拉试验方法

本标准规定了测定钢丝网水泥板轴心受拉初裂强度、裂缝开展到一定宽度时的强度、破坏强  度、弹性模量和应力-应变曲线的试验方法，用于厚度不大于60mm的钢丝网水泥板单向轴心  受拉短期静力试验。  1 试件制备  1?1 试件形状、尺寸 1?1?1 试件形状、尺寸见图1。当采用钢质楔形端部试件时，其形状、尺寸与要求见附录A  (参考件)。 1?1?2 试件总长度l为650±2mm，其组成部分尺寸见表1。                                 表1                                        mm _______________________________________________________________________________         l0                          a                             c      200～250                   125～100                         100 ________________________________________________________________________________ 1?1?3 试件宽度b应根据配筋情况选取，见表2。其尺寸误差不得超过±1mm。                             表2                                            mm ________________________________________________________________________________     纵筋间距Sj   30    40    50    60    70    80    90    100    120    150      试件宽度b   210   200   200   240   210    240   270   200    240    300 _______________________________________________________________________________ 1?1?4 试件厚度h根据配筋情况确定，应符合有关产品结构设计规范或设计要求，其尺寸  误差不得超过±0.5mm。 1?1?5 试件的夹紧螺栓预留孔孔径d为20mm，预留孔间距Sk为100mm，其尺寸误差不得超过  ±0.5mm⌒? 1?2 试件数量    试件每组至少成型4块，试验时选取其中3块。 1?3 试模     成型试件用的试模宜采用钢模，也可采用木模，其尺寸允许误差为：长度l±2mm；宽度  b±1mm；厚度h±0.5mm。 1?4 试件制作质量要求 1?4?1 试件所用原材料、砂浆配比、配筋、试件成型、养护方法与制度，应与设计要求或  现场制作实际情况相符合。 1?4?2 试件内配置的筋网应与试件宽度一致，纵向加筋和网丝的根数按式(1)和(2)确定：                          b                                           nj=---………………………………………………………………(1)                         Sj                         b                                          nw=-----－1……………………………………………………………(2)                         Sw 式中：nj——纵向加筋根数；       nw——纵向网丝根数；        b——试件宽度，按表2选取，mm；       Sj——纵向加筋间距，mm；       Sw——纵向网丝间距，mm。 1?4?3 试件端部配筋应加强，纵向加筋端部应弯钩，并应延伸至应力缓冲区，于75mm范围  内逐渐减至试件设计或实际配筋。 1?4?4 试件保护层厚度应严格控制，必须符合有关产品结构设计规范或设计要求，其误差  不得超过±0.5mm。 1?4?5 试件外观要求平整、棱角整齐、厚度均匀、无原始裂缝。 1?4?6 在制作试件时，需同时制作4cm×4cm×16cm砂浆试体(每批1～3组，每组3块)。在  进行试件轴心受拉试验时，必须同时测定砂浆试体抗折、抗压和劈裂抗拉强度。砂浆试体的  制作条件应与同批试件相一致。  2 试验设备、装置与仪表  2?1 试验设备与装置 2?1?1 当试件厚度h不大于30mm(包括30mm)时，可采用10吨拉力试验机；当试件厚度h大于  30mm时，应采用30吨或更大吨位的拉力试验机。拉力试验机上、下端最大净距宜不小于1500  mm，荷载误差不超过±1%。 2?1?2 特制的双向可调偏心夹具试验装置应满足3?3?2和3?4?3调节偏心要求，装置图  见附录B(补充件)。 2?2 试验用仪表 2?2?1 测量变形用机械式引伸仪或静态电阻应变仪。 2?2?2 观测裂缝宽度用20倍读数显微镜，其最小读数不得大于0.01mm。  3 试验步骤  3?1 准备工作 3?1?1 试验前应对试件进行外观质量检查，除去浮灰，用丙酮擦拭试件表面，根据试件湿  痕检查试件原始裂缝，符合1?4?5要求后可进行试验。 3?1?2 在裂缝观测区测量试件厚度和宽度，测量6点，取其平均值，读数应分别精确到0?  1和0?5mm。 3?1?3 划定位线和裂缝观测区标志线，见图2，划线误差不得超过±0?5mm。图2中符号含  义与图1相同，其值按表1、表2确定。  3?2 安装试件及仪表 3?2?1 将试件安装在可调偏心夹具上，使试件的轴心线与上、下夹板的中心线对准，拧紧  螺栓，夹紧试件，务使螺栓的夹紧程度相一致。 3?2?2 将测量变形的仪表安装在试件的裂缝观测区，施加初载(不大于10kgf)，检查仪表  工作情况，务使仪表工作正常。     测量变形的仪表宜采用测量标距为200～250mm的机械式引伸仪，其布置见图3。 3?3 预加荷载，调节偏心 3?3?1 在分级加荷之前，应先预加荷载，其值不得超过抗裂荷载的50%，一般可按式(3)确  定。当测定弹性模量时，预加荷载应反复进行5次，其值按附录C(补充件)确定：                                   1                                Py=---Rwl·b·h………………………………………(3)                                   8 式中：Py——预加荷载，kgf；       Rwl——4cm×4cm×16cm砂浆试体抗折强度，kgf/cm[2]；         b——试件宽度，cm；         h——试件厚度，cm。 3?3?2 预加荷载时，观察试件偏心情况，根据4个机械式引伸仪的读数，同时旋转可调偏  心夹具上、下摇柄，以调节试件偏心，尽量使4个仪表读数一致，其差值以不大于5～10με  为宜。 3?4 分级加荷，测试读数 3?4?1 在正式加荷前，将荷载和仪表的读数都调整至零点，或取初始读数。 3?4?2 每级加荷量为试件破坏荷载的1/15～1/12，试件初裂前的加荷级数不得少于5级，  每级荷载的时间间隔为5min。每级加荷完毕后，即读出各级荷载下的仪表初读数，下级加荷  前，读守终读数。 3?4?3 在试验过程中，当4个仪表读数差值较大时，应调节偏心，尽量使仪表读数一致。  初裂前，其读数差值应控制在5～10με；初裂后，其差值应控制在20%以内。 3?4?4 在裂缝观测区内进行各级荷载下的裂缝观测，用丙酮擦拭试件表面，确定裂缝出现  的时刻与部位，用20倍读数显微镜测量裂缝宽度。 3?4?5 当裂缝宽度大于0?1mm时，注意保护仪表；破坏前，拆除仪表，加荷直至破坏。 3?5 测量保护层厚度     分别在初始裂缝和破坏截面处各测3点保护层厚度，取平均值，读数应精确到0?5mm。  4 试验结果计算与评定  4?1 试验结果计算 4?1?1 钢丝网水泥板轴心受拉压力按式(4)计算：                            P 　　　　　　　　　　　σ=-----……………………………………………………………(4)                           b·h 式中：σ——钢丝网水泥板轴心受拉应力，kgf/cm[2]；        P——钢丝网水泥板轴心受拉荷载，kgf；        b——试件宽度，cm；        h——试件厚度，cm。 4?1?2 钢丝网水泥板轴心受拉初裂强度按式(5)计算：                              Pcf                       σcf=------………………………………………………………(5)                              b·h 式中：σcf——钢丝网水泥板轴心受拉初裂强度，kgf/cm[2]；        Pcf——钢丝网水泥板轴心受拉初裂时的荷载， kgf；          b——试件宽度，cm；          h——试件厚度，cm。 4?1?3 钢丝网水泥板轴心受拉裂缝为一定宽度时的强度按式(6)和(7)计算：                                  P0.05                         σ0.05=--------………………………………………………(6)                                   b·h                                  P0.1                         σ0.05=--------………………………………………………(7)                                   b·h 式中：σ0?05、σ0?1——钢丝网水泥板轴心受拉裂缝宽度为0?05、0?1mm时的强度，kg  f/cm[2]；         P0?05、P0?1——钢丝网水泥板轴心受拉裂缝宽度为0?05、0?1mm时的荷载，kg  f；                      b——试件宽度，cm；                      h——试件厚度，cm。 4?1?4 钢丝网水泥板轴心受拉破坏强度按式(8)计算：                                Pp                         σp=--------………………………………………………(8)                                b·h 式中：σp——钢丝网水泥板轴心受拉破坏强度，kgf/cm[2]；        Pp——钢丝网水泥板轴心受拉破坏荷载，kgf；         b——试件宽度，cm；         h——试件厚度，cm。 4?1?5 按各个试件的各级应力和应变实测值，绘制钢丝网水泥板轴心受拉应力-应变曲线  。 4?1?6 钢丝网水泥板轴心受拉弹性模量按式(9)计算：                              σt                          Et=-----……………………………………………………(9)                               εt 式中：Et——钢丝网水泥板轴心受拉弹性模量，kgf/cm[2]；      σt——钢丝网水泥板轴心受拉弹性极限强度，即对应于应力-应变曲线上直线段的最  大应变值，kgf/cm[2]；      εt——钢丝网水泥板轴心受拉弹性极限应变，即对应于应力-应变曲线上直线段的最  大应变值。 4?1?7 钢丝网水泥板轴心受拉变形模数，按下列公式计算：                                 σcf                            Ecf=-------……………………………………………(10)  　　　　　　　　　　　　　　　 εt                                  σcf                            Ecf=-------……………………………………………(11)  　　 　　　　　　　　　　　　　 εt                                  σcf                            Ecf=-------……………………………………………(12)  　　　　　　　　　　　　　　　  εt  式中：Ecf、E0.05、E0.1——分别为钢丝网水泥板轴心受拉初裂、裂缝宽度为0?05和0?1                             mm时的变形模数， kgf/cm[2]    εcf、ε0.05、ε0.1——分别为钢丝网水泥板轴心受拉初裂、裂缝宽度为0.05和0.1mm                            时的应变值。 4?2 试验结果评定 4?2?1 钢丝网水泥板轴心受拉试验结果按每组3块算术平均值评定，至少按2块算术平均值  评定。 4?2?2 钢丝网水泥板轴心受拉力试验结果，出现下列情况之一者无效。    a.  当保护层厚度不符合要求时；    b.  测试结果无法衡准时；    c.  该试件的试验结果低于3块试件算术平均值的20%时。  5 试验报告内容      试验报告应包括下列内容：     a.  试验项目名称；     b.  试验目的与要求；     c.  试件成型日期、试验日期；     d.  试件编号、尺寸大小、配筋情况、保护层厚度、砂浆强度；     e.  试件来源、原材料品种及规格、砂浆配比、成型、养护方法及制度；     f.  试验设备、装置与仪表；     g.  试验结果：根据试验目的与要求，绘出钢丝网水泥板轴心受拉各项力学性能试验值  ；     h.  试验人员。                                    附   录  A                             钢质楔形端部试件形状、尺寸                                    (参考件)      钢丝网水泥板轴心受拉钢质楔形端部试件见下图，其形状、尺寸符号含义与本标准1?1  所示相同。试件由两部分组成：钢丝网水泥平板和4块钢质楔形端板。在试验前，用粘结剂  将钢质楔形端板分别牢固地粘贴在钢丝网水泥平板的两端，粘结必须牢靠，确保试验顺利进  行。                                   附   录   B                             双向可调偏心夹具装置图                                    (补充件)  双向可调偏心夹具装置见下图。                                       附   录   C                             测定弹性模量时预加荷载值的计算                                      (补充件)      测定钢丝网水泥板弹性模量时，预加荷载值按试件无横筋和有横筋两种情况进行计算，  见式(C1)和(C2)。     无横筋时：                                   1        Ag                               Py=---(1+10-------)Rwl·b·h……………………(C1)                                    8        b·h      有横筋时：                                   1        Ag      ∑d′                               Py=---(1+10-------－------)Rwl·b·h……………(C2)                                    8       b·h      h 式中：Py——测定弹性模量时预加荷载值，kgf；       Ag——钢丝网水泥试件纵向加筋和网丝的截面积总和，cm[2]；        b——试件宽度， cm；        h——试件厚度，cm；      Rwl——4cm×4cm×16cm砂浆试体抗折强度，kgf/cm[2]；    ∑d′——钢丝网水泥试件同一截面横筋直径总和，取其最大值，cm。                    ______________________       附加说明：     本标准由国家建筑材料工业局提出，。上苏州水泥制品研究所归口。     本标准由国家建筑材料工业局苏州水泥制品研究所负责起草。     本标准主要起草人王希哲、陈惠珍、谢雪英。     本标准委托国家建筑材料工业局苏州水泥制品研究所负责解释。