混凝土彈性模量分為三個試驗過程:對中、預壓、測試。其中對中過程是整個試驗成敗的關鍵,本文從三個方面來分析該過程的影響因素和操作方法,以此提高彈性模量試驗成功率和效率。
一、彈性模量試件幾何結構分析
由上圖標準彈性模量試件幾何結構圖,可以知道棱柱體的對中線和幾何中心線不在一條線上,之所以造成這種結果主要原因是跟我們的混凝土的坍落度和骨料的堆積方向有關。對于預應力混凝土的施工工藝往往采用的是泵送工藝,這種泵送工藝要求混凝土的坍落度設計要在180mm以上,泵送高度越大往往坍落度越大,在這么大坍落度下進行試件制作,易使大骨料在插搗過程中因自身重力作用向下堆積,導致混凝土骨料從頂面至底面的骨料密實呈遞增狀態(tài),使得棱柱體幾何中心線以下位置的大骨料相對較多,中心線以上位置的大骨料相對較少,具體骨料分布圖如下圖:
這種分布結構會造成試件在抗壓時四個面抵抗形變的能力不一,抗壓中會圍繞幾何中心線形成一定的扭矩,大骨料多的一面(試件制作底面)則具有較強的抗形變能力,大骨料少的另一面(試件制作頂面)抗形變能力較差,相對底面容易發(fā)生變形。這就是在彈模試驗過程中經(jīng)常遇到千分表出現(xiàn)讀數(shù)差距大的原因所在。
二、彈性模量試驗測試面分析
正因為骨料在試件中的分布呈向底部遞增的現(xiàn)象存在,所以千分表應放置在兩側面上,避免安裝在變形差異最大的正面和底面,對于底面和頂面位置相對側面的調整幅度要大得多,所以將千分表放置在側面對提高試驗效率和成功率是有很大幫助的。
三、彈性模量試件移動方向分析
在預壓過程中需要根據(jù)千分表的變形值大小進行試件移動,以尋找試件的抗壓對中線。在抗壓強度由0.5MPa達到預定荷載這個過程中,當兩側面的變形量與它們的平均值相差在20%以內則認為對中成功。那么根據(jù)試件的幾何結構分布,其移動方向應向變形值大的位置移動,以減少荷載對變形值大的位置形成的扭矩,增大壓力對變形值小的一面的作用。通過這種移動方式使得兩側面的變形趨于平衡,使變形差控制在有效范圍內。試件移動方向圖如下:
假如千分表1的讀數(shù)跳動幅度大于千分表2,那么可以將試件移動至紅色區(qū)域,以增加千分表1位置的抗壓面積,減少千分表2位置的抗壓面積(以承壓板的對稱中心線為界)。
綜上所述,只要掌握對中過程的原理即能順利完成混凝土彈性模量試驗,試件骨料能否均勻分布是主因,但并不影響對中線的尋找,只要掌握試件的移動規(guī)律,通過變形差控制,亦能順利找到對中線。
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