丝网水泥板受弯试验方法

本标准规定了测定钢丝网水泥板受弯初袭、裂缝开展到一定宽度和破坏时的承载能力(弯矩  或强度)、抗弯刚度和弯矩-挠度曲线的试验方法，适用于厚度不大于60mm的钢丝网水泥板单  向受弯短期静力试验。  1 试件制备  1?1 试件形状、尺寸 1?1?1 试件形状及尺寸符号见图1。 1?1?2 试件长度l按表1选取。                             表1                                         mm _______________________________________________________________________________   h                l0               a                c               l   ≤30             300              300              100            1100±2  ＞30             400              400              100            1400±2 _______________________________________________________________________________ 1?1?3 试件宽度b应根据试件配筋情况选取，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?2 试件数量     试件每组至少成型4块，试验时取其中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，比例向加筋和网丝的根数按式(1)和(2)确  定：                       b                     nj＝-----…………………………………………………………(1)                           sj                       b                                 nw＝------…………………………………………………………(2) 式中：nj——纵向钢筋根数；       nw——纵向网丝根数；        b——试件宽度，mm；       sj——纵向钢筋间距，mm；       sw——纵向网丝间距，mm。 1?4?3 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?4 试件外观要求平整、棱角整齐、厚度均匀、无原始裂缝。 1?4?5 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  进行试件受弯试验时，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 试验装置与仪表  2?1 试验装置 2?1?1 钢丝网水泥板受弯试验采用双臂外伸纯弯试验装置，可采用重物、杠杆式或液压式  加荷。荷载误差不得超过±2%。装置图见附录A(补充件)。 2?1?2 试验装置用支座梁要有足够刚度，基础坚实可靠。对新设置的试验装置必须采用钢  质试件进行预压试验，预压三次，预压荷载量按表3选取。                                 表3 ______________________________________________________________________________          试  件  厚  度，mm                 预   压  荷  载  量，kgf              h≤30                                  ≥3000              h＞30                                  ≥9000 ______________________________________________________________________________ 2?1?3 支座和加荷横杆均采用直径d为20～40mm的圆钢。当试件厚度h＞30mm时，支座与试  件之间垫以20×5mm的钢质薄板条。支座间距l0和加荷力臂a的尺寸值，按表1选取。 2?1?4 支座上缘与支座梁上缘间的距离应不小于300mm。 2?1?5 试验用吊杆应采用具有铰连接及调节松紧装置的钢质杆或柔性绳。 2?2 试验用仪表 2?2?1 测量挠度用挠度计或百分表和千分表，布置见图2。 2?2?2 测量变形用机械式引伸仪或静态电阻应变仪。 2?2?3 测量裂缝用20倍读数显微镜，其最小读数值不得大于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，根据湿痕检  查试件原始裂缝，符合1?4?4要求后方可进行试验。 3?1?2 在纯弯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。图3符号含义与图1相同，其值按表1和表2确定。 3?2 安装试件及仪表 3?2?1 将试件放置在支座上，并按定位线定位。 3?2?2 安装测量挠度和变形的仪表，施加初载(不大于10kgf)，检查仪表工作情况，务使  仪表工作正常。 3?3 预加荷载     在分级加荷之前，应先预加荷载，其值不得超过试件抗裂荷载的50%，一般可按式(3)确  定。当测定抗弯刚度时，预加荷载应反复进行5次，其值按附录B(补充件)确定： 式中：Py——预加荷载，kgf；        b——试件宽度， cm；        h——试件厚度， cm；        a——力臂长度，cm；       Rwl——4cm×4cm×16cm砂浆试体抗折强度，kgf/cm[2]。 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 分级加荷，每级加荷量为试件破坏荷载的1/15～1/12；试件初裂前的级数不得少于  5级；每级荷载的时间间隔为5min，每级加荷完毕后，即测读仪表初读数，下级荷载前，读  完终读数。 3?4?3 在测量区内时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  刻和部位。用20倍读数显微镜裂缝的宽度。 3?4?4 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?4?5 试验过程如需对试件变形均匀性加以调节与控制时，可按附录C(参考件)进行。 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 钢丝网水泥板受弯初裂弯矩和初裂强度按式(4)和(5)计算：                   　　　　1　 　　　　　　　　　　Mcf＝---Pcf·a+k·b·h………………………………………(4)                           2                             3Pcfa                     σcf＝-------……………………………………………………(5)                            bh[2] 式中：Mcf——钢丝网水泥板初裂弯矩，kgf·cm；       Pcf——钢丝网水泥板受弯初裂荷载，kgf；      σcf——钢丝网水泥板受弯初裂强度，kgf/cm[2]；         a——钢丝网水泥板受弯试验时弯曲力臂长度，cm；         b——试件宽度，cm；         h——试件厚度，cm；         k——自重影响系数，kg/cm；      当h≤3cm时，k＝1.72kg/cm；      当h＞3cm时，k＝2.63kg/cm。 4?1?2 钢丝网水泥板受弯裂缝为一定宽度时弯矩和强度按式(6)至(9)计算：                            1                      M0.05=---P0.05·a………………………………………………(6)                            2                             3P0.05·a                     σ0.05=-----------……………………………………………(7)                               b·h[2]                             1                                            M0.1=---P0.1?a………………………………………………(8)                             2                            3P0.1·a                      σ0.1=----------…………………………………………………(9)                             b·h[2] 式中：σ0.05、σ0.1——当钢丝网水泥板受弯裂缝宽度分别为0.05、0.1mm时的强度，kgf/  cm[2]；       Μ0.05、M0.1——当钢丝网水泥板裂缝宽度分别为0.05、0.1mm时的弯矩，kgf?cm；        P0.05、P0.1——当钢丝网水泥板受弯裂缝宽度分别为0.05、0.1mm时的荷载，kgf。 4?1?3 钢丝网水泥板受弯破坏弯矩和强度按式(10)和(11)计算：                                1                           Mp＝---Pp·a…………………………………………………(10)                                2                         　　　3Pp·a 　　　　　　　　　　　　σp＝---------…………………………………………………(11)                               b·h[2] 式中：Mp——钢丝网水泥板破坏弯矩，kgf·cm；       Pp——钢丝网水泥板受弯破坏荷载，kgf；    　σp——钢丝网水泥板受弯破坏强度，kgf/cm[2]。 4?1?4 钢丝网水泥板弯区段挠度如图4所示，按式(12)计算：                       1                         f=f0+----(f1+f2)…………………………………………………………(12)                       2 式中：f——钢丝网水泥板纯弯区的中点挠度，cm；      f0——试件纯弯区的中点挠度计或百分表读数，cm；    f1f2——分别为试件在支座和支座2处的千分表读数，cm。 4?1?5 按各个试件的各级荷载下的M值和挠度f值，绘制钢丝网水泥板弯矩-挠度曲线。 4?1?6 钢丝网水泥板抗弯刚度按式(13)计算：                          Ptal[2]0                      B＝------------……………………………………………………(13)                             26ft 式中：B——钢丝网水泥板抗弯刚度，kgf·cm[2]；      Pt——钢丝网水泥板受弯弹性阶段荷载，即对应于弯矩-挠度曲线上直线段的最大荷值  ，kgf；      ft——对应于Pt值的钢丝网水泥板纯弯区中点挠度，cm。 4?2 试验结果评定 4?2?1 钢丝网水泥板受弯力学性能试验结果按每组3块算术平均值评定。至少取2块的算术  平均值评定。 4?2?2 钢丝网水泥板受弯力学性能试验结果，出现下列情况之一者，无效；    a.   当保护层厚度不满足设计要求或实际情况时；    b.   测试结果无法衡准时；    c.   该块试件的试验结果低于3块试件算术平均值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、尺寸及配筋情况，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.  试验装置与仪表     g.  试验结果根据试验目的与要求给出钢丝水泥板弯各项力学性能试验值；     h.  试验人员。                         附  录  A                 钢丝网水泥板受弯试验装置图                        (补充件)      钢丝网水泥板受弯试验装置见下图。                             附  录  B                  测定抗弯刚度时预加荷载值的计算                           (补充件)      测定钢丝网水泥板抗弯刚度时，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(B1)和(B2)。     无横筋时：                             W0                       Py=------Rwl……………………………………………………(B1)                            4a       有横筋时：                           Wp[hj]                      Py=----------Rwl…………………………………………………(B2)                             4a 式中：Py——测定刚度时预加荷载值，kgf；         W0——无横筋的钢丝网水泥试件换算截面受拉边缘弹性抵抗矩，cm[3]；   W0[hj]——有横筋的钢丝网水泥试件换算截面受拉边缘弹性抵抗矩，换算截面计算时，将  位于受拉区(按中和轴位于试件的0.5h处计)的横筋占有的面积扣除，cm[3]；        a——力臂长度，cm；      Rwl——4cm×4cm×16cm砂浆试体抗折强度，kgf/cm[2]。                                   附  录  C                        试件变形均匀性调节与控制方法                                (参考件)      采用4个标距l为200～250mm的机械式引伸仪测量试件变形，布置见下图。根据4个仪表  读数，调节加荷杆上的调节环，尽量分别使横向、纵向仪表读数一致。初裂前，其差值应控  制在5～10με；初裂后，其差值应控制在20%以内。                          __________________________       附加说明：     本标准由国家建筑材料工业局提出。     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、谢雪英、陈惠珍。     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。