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1、 一、石料基本要求 物理、几何尺寸要求；力学性能要求 第1页/共76页1.物理要求 （1）应符合设计的类别和强度；石质均匀、不宜风化、无裂纹。（2）严寒地区（一月份平均气温低于-10）满足抗冻性指标。抗冻性指标：石料在含水饱和状态下经-15的冻结与融化的循环次数后，石料无明显损伤（裂缝、脱层、边角损坏），且强度不低于试验前的0.75倍。冻融循环次数：大中桥：50次；小桥和涵洞：25次 （3）具有耐风化和抗侵蚀性。用于浸水和气候潮湿地区的受力结构的石材软化系数不低于0.8.第2页/共76页 2规格（尺寸）要求 片石：厚度不小于150mm 块石：厚度200300mm，宽度=11.5倍厚度，长度=1
2、.53倍厚度 粗料石：厚度200300mm，宽度=11.5倍厚度，长度=2.54倍厚 拱石：厚度不小于200mm，高度=1.22倍厚度，长度=2.54倍厚 第3页/共76页 二、石料单轴抗压强度试验 1.单轴抗压强度试验 强度影响因素：矿物组成和结构、含水率、试件尺寸。软化性：指含水状态对石料强度等级的影响。2012S三13.石料的抗压强度受一系列因素的影响和控制，如石料的()。A.矿物组成和结构 B.试验环境温度 C.含水率 D.试件尺寸第4页/共76页（1）仪器设备 压力实验机：精度1%，加载范围：20-80%；加载控制；承压板尺寸；刚度、不平度；球面座；切石机或钻石机、磨平机 烘箱、干燥
3、器、游标卡尺、角尺、水池2012S二19.钢筋试件破坏荷载必须大于试验机全量程的 20%且小于试验机全量程。()2012y二30.混凝土抗压强度试验时，试件破坏荷载必须在压力机量程的范围之内。()（2）试样制备 立方体试件，边长70mm2mm。试件个数：6个 有显著层理的岩石，分别沿平行和垂直层理方向制取6个。平面度公差：小于0.05mm；垂直度偏差：小于0.25第5页/共76页 （3）试验步骤 1）试件编号，测量边长（顶、底面），计算受压面积 2）确定试件含水状态：烘干状态、天然状态、饱和状态 烘干方法：105110，1224h，冷却至室温（20 2）强制饱和法：A：沸煮法饱和试件：称重注水
4、1/2高度，静置2h试件浸没、沸煮6h 冷却、擦干、称重。B：真空抽气法饱和试件 3）选定合适压力机。试件对正上、下承压板，不得偏心 4）加压破坏。加载速率：0.51.0MPa 记录破坏荷载和出现现象。2012Y一29.石料抗压强度试验的步骤为()。对试件进行饱水处理对试件编号，用卡尺量取试件尺寸(精确至 0.1mm)试件自由浸水 48h 后取出，擦干表面，放在压力机上进行强度试验施加在试件上的荷载要始终保持一定的应力增长速率，即施加应力速率在 0.5-1.0MPa/s 的限度内，直至试件破坏记录最大荷载PA.B.C.D.第6页/共76页 （4）抗压强度计算 抗压强度 结果评定：同时给出各试件
5、的试验值和平均值 软化系数 RW饱和状态强度；Rd干燥状态强度 结果评定：3个试件平行试验，取算术平均值，最大和最小值不超过平均值20。否则，另取4个试件，取最接近的3个值的平均值作为计算结果，报告应同时列处4个值。第7页/共76页 三、石料抗冻性试验 抗冻性指岩石在吸水饱和状态下经受规定冻融循环（冻结和融化）次数后抵抗破坏的能力。用质量损失率和冻融系数表示。三个指标：强度变化、质量损失、外观变化 抗冻性评定标准：材料无明显损伤、质量损失率不大于2%、强度不低于75%。冻融次数：严寒地区25次；寒冷地区15次。1、仪器设备 2、试样 立方体试件，边长70mm2mm。试件个数：6个（3个测质量损
6、失率，3个测耐冻系数）第8页/共76页3、试验步骤 （1）试样编号、外观描述、测量受压面积、烘干试样称重。（2）吸水饱和，冻结（-15、4h），融解（20、4h）反复冻融试验。（3）每隔一定冻融循环次数后，检查试件有无剥落、裂缝、分层及掉角等现象。（4）冻融循环后称重，烘干称重；测吸水饱和抗压强度 吸水饱和方法：略第9页/共76页 4.质量损失率计算 取3个试件平均值 5.冻融后吸水率 6.冻融系数 7.评定指标 （1）质量损失率2 （2）冻融系数（耐冻系数）K75 （3）试件外形无变化2012Y二26.试件经冻融试验后的抗压强度与冻融前的抗压强度的乘积称为耐冻系数。()第10页/共76页 四
7、、砌筑用砂浆 （1）类别、强度等级符合设计要求；（2）砂子粒径要求；（3）配合比设计：稠度50-70mm （4）机械拌合；3-5min砂浆搅拌完3-4h用完，气温超过30度2-3h用完。第11页/共76页第12页/共76页第二节 混凝土 本节重点:1.混凝土力学性能 2.混凝土试件制作方法 3.混凝土力学性能检测方法 4.混凝土收缩、徐变测试方法2012S一1，Y一21 .在试验室拌制混凝土时其材料用量应以()计。A.体积 B.质量 C.容重 D.密度第13页/共76页一、混凝土的配制验材料1 1 水泥1.1 1.1 公路桥涵工程采用的水泥符合国家标准通用硅酸盐水泥的规定。当混凝土中采用碱活性
8、集料时，宜选用含碱量不大于0.6%的低碱水泥。混凝土强度与水胶比、集料配合比等因素有关，而关系最大的是水泥的强度。以低强度的水泥配置高强度混凝土，水泥用量大，不仅不经济而且水化热大宜产生裂缝；以较高强度的水泥配置较低强度混凝土，水泥用量少但不能少于规范要求，否则，混凝土和易性不好，宜离析且浇注质量差。1.2 1.2 水泥进场后检验。1.3 1.3 公路桥涵混凝土工程宜采用散装水泥；采用袋装水泥应防止受潮，且不得长期露天堆放。修订目的：达到节能减排和环境保护的要求，以及减少浪费、降低劳动强度、改善施工条件等要求提出。第14页/共76页2 细集料 2.1细集料应采用级配良好、质地坚硬、颗粒洁净且粒
9、径小于5mm的河砂(人工砂)。细骨料不宜采用海砂，不得不采用海砂时，应经冲洗处理。2.2 细集料检验内容：外观、筛分、细度模数、有机物含量、含泥量、泥块含量及人工砂的石粉含量等；必要时尚应对坚固性、有害物质含量、氯离子含量及碱活性等指标进行检验。2.3 细集料颗粒级配标准 细度模数仅砂的全部颗粒粗细程度，而不能反映颗粒级配程度，细度模数相同而级配不同的砂，会有不同的很混凝土配置性质。有关资料表明：合格粒径与良好级配的集料可使混凝土用水量降低约20，有可能减少收缩值10010-6因此条文列入各种级配区的级配。第15页/共76页3 3 粗集料3.1粗集料宜采用质地坚实、均匀洁净、级配合理、粒形良好
10、、吸水率小的碎石或卵石。技术指标表3-5 本次修订列入集料的表观密度、松散堆积密度和孔隙率等指标，它间接反映了集料的级配情况。在集料中，均要求“采用吸水率小的集料”。根据有关资料：在集料中应注意吸水率的问题，考虑到混凝土的耐久性，采用吸水率大的集料所配制出的混凝土会有较大的长期收缩，影响混凝土的抗裂性。如砂岩集料的吸水率是石灰岩20倍，用它制成的混凝土1年收缩率是石灰岩的3-4倍。修改：在保证其他要求的条件下，采用岩石的抗压强度与混凝土强度之比不应小于1.5倍；对C80以上的超高强混凝土，比值建议采用1.2。第16页/共76页3.2 粗集料坚固性试验符合有关规定。3.3 粗集料宜采用连续两级配
11、或连续多级配，不宜采用单粒级配或间断级配配置。必须使用时，应通过试验验证。粗集料的良好级配应是空隙小、水泥用量少、不宜离析及和易性好。3.4 粗集料最大粒径不得超过结构最小边尺寸的1/4和钢筋最小净距的3/4；在两层或多层密布钢筋结构中，不得超过钢筋最小净距的1/2，同时最大粒径不得超过75mm；混凝土实芯板的骨料最大粒径不宜超过板厚的1/3且不得超过37.5mm。泵送混凝土碎石不超过输送管径1/3；卵石不超过1/2.5。3.5 施工前对所用的粗集料进行碱活性检验，在条件许可时宜避免采用具有碱活性反应的粗集料，必须采用时应采取必要的抑制措施。“碱-集料反应”称为“混凝土癌症”3.6 检验内容：
12、外观、颗粒级配、针片状颗粒含量、含泥量、压碎值等指标。第17页/共76页4 4 水5 5 外加剂 外加剂与水泥、矿物掺合料之间具有良好的相容性。外加剂应经过具备相关资质的检测机构检验并出具检验合格证明的产品。外加剂使用注意事项：（1）根据工程特点选用合适的外加剂 （2）注意外加剂的质量 （3）注意水泥品种的选用 （4）使用前应进行试验 （5）注意掌握掺量 （6）采用适宜的掺加方法（先掺法、同掺法、滞后法2-3min、后掺法）（7）注意调整混凝土配合比6 6 掺合料（粉煤灰、矿渣粉）作用 1）提高混凝土密实度，提高抗冻、抗渗性能；（2）增加混凝土的含灰量，提高流动性（泵送混凝土）；（3）配置高强
13、度、高性能混凝土。第18页/共76页 二、混凝土性能试验试件尺寸及数量 包括：抗压强度、轴心抗压强度、静力受压弹性模量、劈裂抗拉强度、抗折强度 （一）试件 1.试件尺寸及最大第19页/共76页 项目项目试件形状试件形状 试件尺寸试件尺寸修正系数修正系数试件个数试件个数备注备注抗压强度抗压强度 立方体立方体100 100 100 0.95 3150 150 150 1.00 标准标准200 200 200 1.05 圆柱体圆柱体 100 200 0.95 3 150 300 1.00 标准标准 200 400 1.05轴心抗压轴心抗压 棱柱体棱柱体150 150 300 1.00 3 标准标准
14、圆柱体圆柱体 150 300 1.00 标准标准静力受压弹静力受压弹性模量性模量 棱柱体棱柱体150 150 300 1.00 6 标准标准 圆柱体圆柱体 150 300 1.00 标准标准劈裂抗拉强劈裂抗拉强度度 立方体立方体150 150 1501.0 3 标准标准 圆柱体圆柱体 150 300 1.00 标准标准抗折强度抗折强度 棱柱体棱柱体150 150 550150 150 600 1.00 3 标准标准第20页/共76页 试件尺寸公差 公差包括尺寸公差和形位公差，对力学性能影响很大。承压面平面度公差靠试模内表面平整度控制；相邻夹角公差不仅靠相邻面夹角控制，还取决于每次安装试模的精度
15、。所以，要保证试件的形位公差符合要求，不但应采用符合标准的试模制作试件，而且高度重视试模安装精度。角度偏差不超过0.5,尺寸误差不超过1 mm。“环箍效应”压力机承压钢板横向变形小于混凝土试块横向变形，二者之间产生摩擦阻力，约束混凝土横向膨胀，提高强度。试件尺寸越大，环箍效应越显著。混凝土试件越小，测得强度越高。（内部缺陷少）第21页/共76页 三、混凝土性能试验设备 搅拌机：自由式或强制式搅拌机 振动台：标准振动台 试模：捣棒：直径16mm，长度600mm 钢垫板：大于等于C60，垫钢垫板，设置防崩裂网。第22页/共76页 1.试模:符合技术要求,每3月检查1次 2.振动台:符合技术要求,由
16、法定计量部门定期检验,周期1年,有计量鉴定报告.3.压力实验机：精度1，破坏荷载范围：20 80 定期标定，具有计量证书，周期1年。4.钢垫板:不小于试件承压面积,厚度25 mm，平面公差0.04 mm,表面硬度55HRC，硬化层厚度5 mm。5.其他器具 钢板尺、卡尺、半球形捣棒第23页/共76页 四、混凝土试件制作及现场取样方法 （1）制作要求 试模尺寸检查。重点表面平整度和交角，涂脱模剂。混合料取样：从同一盘混凝土或同一车混凝土中取样，取样数量比需要量多20%；5min内进行塌落度或维勃试验；15min内开始做试件。在实验室拌制时，计量精度满足：水泥、掺合料、水、外加剂：0.5 集料:1
17、.0 成型时间：不宜超过15min。成型方法：塌落度小于25mm:插入振捣成型；塌落度大于25mm且小于70mm:标准振动台成型；坍落度大于70mm宜捣棒人工成型。第24页/共76页 （2）制作步骤 混凝土拌和物须从三处以上不同部位抽取，至少用铁锨来回拌和3次振动台成型 一次装模，抹刀沿试模壁插捣，混凝土高出试模。试模应附着或固定在振动台上，振动应持续到表面出浆为止，不宜过振。刮出多余混凝土，待混凝土初凝时用抹刀抹平。人工插捣成型 分两层装模，每层厚度大致相等 按螺旋方向从边缘向中间均匀进行。插捣底层混凝土时，捣棒应达到试模底部；振捣上层应插入下层2030 mm；插捣时应保持垂直，最后用抹刀沿
18、试模内壁插拔数次。插捣次数：不少于12次/10000 mm2。用皮锤轻轻敲击四周，消除空洞；刮出多余混凝土，待混凝土初凝时用抹刀抹平。第25页/共76页插入式振捣棒成型 一次入模，用抹刀沿内壁插捣，使拌和物高出试模。宜用直径25mm插入式振捣棒，距试模底1020mm且不得触及试模底板，振动到表面出浆为止，以免过振造成混凝土离析，一般振捣时间20S；缓慢拔出振捣棒。刮出多余混凝土，待混凝土初凝时用抹刀抹平。第26页/共76页（5）试件养护 成型后用不透水薄膜覆盖表面。标准养护条件方法：在温度（205）环境中静置12昼夜，编号、拆模。标养室养护（温度202、湿度95以上）或温度202的不流动的Ca
19、(OH)2饱和溶液中养护。防止Ca(OH)2溶出 同条件养生试件：拆模时间与实际构件的拆模时间相同。标准养护时间：28天 非标准养护时间：1、3、7、60、90、180天2012S一5.混凝土试块标准养生条件应为()。A.203，相对湿度90%B.23土3，相对湿度95%C.202，相对温度90%D.20土2，相对湿度95%2012Y三28.混凝土试件拆模后应静置一至二昼夜后放入标养室内养护。()第27页/共76页 五 抗压强度试验 1.试验步骤 （1）检查压力机 （2）取样试验。试件表面与承压面干净，试件的承压面与成型顶面垂直；试件中心与试验机下压板中心对准，调整球座使其接触均衡。（3）均匀
20、加载。C30，0.30.5MPa/s C30 C60，0.50.8MPa/s C60，0.81.0MPa/s （4）试件接近破坏开始急剧变形时，停止油门直至破坏。记录破坏荷载。第28页/共76页 2.结果计算评定 （1）(精确至0.1)（2）强度评定：一般取平均值。最大值或最小值中有1个与中间值的差值超过15时，取中间值作为试验值；如最大、最小值与中间值差值均超过15时，该组试件作废。2012S二18.当一组混凝土试块中的两个试块测试强度均与中值的偏差大于15%时，该组混凝土强度不合格。()第29页/共76页 例：某组混凝土试件强度测试值为28.2MPa、36.5MPa、30.2MPa，试确定
21、改组试件的强度值。中间值：30.2 Mpa 差值：30.2-28.2=2 2/30.2=6.6 15 36.5-30.2=6.3 6.3/30.2=20.9 15 测试值：取中间值30.2MPa第30页/共76页 混凝土质量检验和评定一.混凝土的质量检验：1 各种材料、各工程项目和各个工序，应经常进行检验，符合规范要求。检验项目和次数应符合：1）浇筑混凝土前的检验：(1)施工设备和场地；基础、钢筋、预埋件等隐蔽工程及支架、模板；混凝土浇筑方法。(2)混凝土组成材料质量及数量；混凝土配合比（包括外加剂)及混凝土的性能（如：凝结时间塔落度等）。(3)养护方法及设施，安全、环保设施。第31页/共76
22、页混凝土质量检验和质量标准2）拌制和浇筑混凝土时的检验：(1)组成材料的外观及配料、拌制，每一工作班至少2 次，必要时随时抽样。(2)混凝土的和易性（坍落度等)每工作班至少2 次。(3)砂石材料的含水率，每日开工前1 次，气候有较大变化时随时检测；并应及时调整施工配比。(4)钢筋、模板、支架等的稳固性和安装位置。(5)混凝土的运输、浇筑方法和质量。(6)外加剂使用效果。(7)制取混凝土试件。第32页/共76页 混凝土质量检验和质量标准3）浇筑混凝土后的检验：(1)养护情况。(2)混凝土强度，拆模时间。(3)混凝土外露面或装饰质量。4）结构外形尺寸、位置、变形和沉降。2.隐蔽工程检查、分部工程检
23、查、工程变更设计、施工技术修改、施工方案变更、混凝土及钢筋混凝土工程质量事故的发生和处理等事项，应按有关规定及时通知有关人员。第33页/共76页混凝土质量检验和质量标准3.对混凝土的强度，应制取试件检验其标准养护条件下28d 龄期抗压极限强度。试件制取组数应符合下列规定：1）不同强度及不同配合比的混凝土应分别制取试件，试件应在浇筑地点或拌和地点随机制取。2）浇筑一般体积结构物(如基础、墩台等)，每一单元结构物应制取2 组。3）桩身混凝土抗压强度：每根钻孔桩至少应制取2 组；桩长20m 以上者不少于3 组；桩径大、浇筑时间很长时，不少于4组。如换工作班时，每班应制取2 组。第34页/共76页4）
24、连续浇筑大体积结构物混凝土，每80200m3 或每工作班制取2 组。5）上部构造，主要构件长16m 以下应制取1 组，1630m 制取2 组，3150m制取3 组，50m 以上者不少于5 组。小型构件每批或每一工作班应制取不少于2 组。6）小型构筑物（小桥涵、挡土墙）每一座或每工作班制取不少于2 组；当原材料和配合比相同，并由同一拌和站拌制时，可几座或几处合并制取2 组。第35页/共76页 质量标准1 混凝土抗压强度应以标准条件下养护28d 龄期试件的抗压强度进行评定:1）应以强度等级相同、龄期相同以及生产工艺条件和配合比相同的混凝土组成同一验收批，同一验收批的混凝土强度应以同批内所有各组标准
25、尺寸试件的强度测定值(当为非标准尺寸试件时应进行强度换算)为代表值。2）大桥等重要工程及中小桥、涵洞工程的试件大于或等于10 组时，应以数理统计方法按下述条件评定：式中：mfcu同批n 组试件强度的平均值(MPa)；Sfcu同批n 组试件强度的标准差(MPa),当Sn 0.06R 时,取Sn=0.06R；fcu,k混凝土立方体抗压强度标准值(MPa)；fcu,min试件中强度最低一组的值(MPa)；1 2合格判定系数。第36页/共76页3）中小桥及涵洞等工程，同批混凝土试件少于10 组时，可用非统计方法按下述条件进行评定：第37页/共76页3.非标准试件强度确定 C60，采用非标准试件时按换算
26、系数计算边长100mm立方体(0.95)、边长200mm立方体(1.05)C60，宜采用标准试件；使用非标准试件时由实验室确定换算系数。第38页/共76页 六.混凝土棱柱体轴心抗压强度试验 1.试验步骤：1）取3个同制作和养护条件试件,检查试件尺寸(1mm)，保持原有湿度2）试件承压面与成型时的顶面垂直试件中心与试验机下压板中心对齐，调整球座使接触平衡4）均匀加载。C30，0.30.5MPa/s C30 C60，0.50.8MPa/s C60，0.81.0MPa/s5）试件接近破坏开始急剧变形时，停止油门直至破坏。记录破坏荷载。第39页/共76页 2.结果计算评定 （1）(精确至0.1)（2）
27、强度评定：一般取平均值。最大值或最小值中有1个与中间值的差值超过中间值的15时，取中间值作为试验值；如最大、最小值与中间值差值均超过15时，该组试件作废。3.非标准试件强度确定 C60，采用非标准试件时按换算系数计算 C60，宜采用标准试件；使用非标准试件时由实验室确定换算系数。Y一30.混凝土轴心抗压强度的测试中需要的试件数量为()A.1 B.2 C.3 D.4第40页/共76页 七、混凝土棱柱体受压弹性模量试验1.仪器设备 (1)微变形测量仪：千分表2个（0级或1级）；或精度不低于0.001mm的其它仪表，如引伸仪。(2)微变形测量仪固定架两对，标距为150mm。(3)钢尺（量程600mm
28、，分度值为1mm）、502胶水、铅笔和秒表等 测定受压弹性模量，取轴心抗压强度1/3时对应的弹性模量。第41页/共76页 2.实验步骤(1)试件尺寸(2)同龄期同条件试件6根，3轴心抗压，3弹性模量。(3)取3根试件进行轴心抗压强度试验(4).取另3根试件作抗压弹性模笊试验，微变形测量仪安装在试件两侧的中线上并对称于试件两侧。(5)将试件移到压力机球座上，儿何对中。(6)加载：0基准应力0.5MPa对应的初始荷载值F0，保持60S并在30s内记录设测点的变形读数0继续加载至1/3fcp(轴心抗压强度)荷载值Fa，保持60S后并在以后的30S记录变形值a。(7)当两侧变形值之差比平均值大20时，
29、重新对中试件加载。如果无法减少至低于20时，本次试验无效。第42页/共76页（8）预压。按前述方法至少进行2次反复预压，并在最后一次预压完成后记录上述测值。（9）加载至破坏，记录破坏荷载。如果破坏荷载与轴心抗压强度之差超过20时，在报告中说明。(10)卸除荷载.2.结果计算评定 L测量标距（mm）;n=a-0n最后一次F0Fa时试件两侧变形平均值。强度评定：取3个试件测值的算术平均值。如其循环后的任1个与循环前的轴心抗压强度值之差超过后者的20时，取另两个测试值的算术平均值作为试验值；如果有两个试件超过上述规定时，则此次试验无效。2012S一4.混凝土静力受压弹性模量试验须最少进行()次预压
30、A.1 B.2 C.3 D.4第43页/共76页 八 混凝土抗弯拉强度试验 1.试验仪器（1）压力试验机或万能试验机：（2）抗弯拉试验装置(三分点处双点加荷和三点自由支承式混凝土抗弯拉强度与抗弯拉弹性模量试验装置)如图。2.试验步骤（1）试件尺寸应符合表3-9的规定150*150*550，同时在试件长向中部1/3区段内表面不得有直径超过5mm、深度超过2mm的孔洞。（2）试件取出后，及时试验，试件干湿状态不变。在试件中部量出其宽度和髙度，精确至1mm.（3）调整两个可移动支座,将试件安放在支座上，试件成型时的侧面朝上，几何对中后，务必使支座及承压面与活动船形垫块的接触面平稳、均匀,否则应垫平。
31、（3）连续、均匀加载。C30：0.020.05MPa/s C30 C60：0.050.08MPa/s C60：0.080.1MPa/s（4）试件破坏，记录破坏荷载。第44页/共76页 2.结果计算评定 （1）试件下边缘断裂位置处于两个集中荷载作用线之间，精确至0.01mpa强度评定：取3个试件测值的算术平均值。最大值或最小值中有1个与中间值的差值超过15时，取中间值作为试验值；如最大、最小值与中间值差值均超过15时，该组试件作废。（2）若试件中有1个折断面位于两个集中荷载之外，则取另外2个试件的计算结果。若该2个测值的差值不大于较小值的15，取2个平均值。否则试验无效 （3）若有2个试件折断面
32、位于两个集中荷载之外，试验无效。第45页/共76页 3.非标准试件强度确定 C60，采用非标准试件时按换算系数（0.85）计算 C60，宜采用标准试件；使用非标准试件时由实验室确定换算系数。第46页/共76页 九、劈裂抗拉强度试验 1.试验步骤 （1）取3个同组试件（2）检查试件，画出劈裂面位置线（3）安装试件，放妥垫条（4）加压。连续均匀加载，加载速度：C30：0.020.05MPa/s C30 C60：0.050.08MPa/s C60：0.080.10MPa/s 第47页/共76页2.结果计算评定 强度评定：取3个试件测值的算术平均值。最大值或最小值中有1个与中间值的差值超过15时，取中
33、间值作为试验值；如最大、最小值与中间值差值均超过15时，该组试件作废。3.非标准试件强度确定（同上）C60，采用非标准试件时按换算系数（0.85）计算 C60，宜采用标准试件；使用非标准试件时由实验室确定换算系数。第48页/共76页 十 试验报告试验报告应包括以下内容：（1）要求检测的项目名称、执行标准;（2）原材料的品种、规格和产地；（3）试验日期及时间；仪器设备的名称、型号及编号；（5）环境温度和湿度；（6）水泥混凝土抗弯拉强度值；（7）要说明的其它内容。第49页/共76页第三节 钢材 本节重点:一.钢材力学性能和加工性能 二.实验方法 三.钢材的产品检验第50页/共76页 一、钢材主要力
34、学性能和加工性能 包括：屈服强度、抗拉强度、规定塑性延伸强度、断后伸长率、最大力总伸长率松弛、弯曲性能、应力松弛性能、耐疲劳性、冲击性能钢筋连接。1.屈服强度：钢材开始丧失对变形的抵抗能力，并开始产生大量塑性变形时所对应的应力。2.抗拉强度：钢材所能承担的最大拉应力，钢材完全丧失了对变形的抵抗能力而断裂。屈强比：屈服强度/抗拉强度。用来比较结构的可靠性和钢材的有效 利用率。屈强比越小，结构可靠性越高；但比值太小，钢材利用率太低。第51页/共76页2012S二21.预应力钢筋屈服强度是钢材所能承受的最大拉应力。()2012S三16.强度是钢筋力学性能的主要指标，包括()。A.屈服强度 B.极限强
35、度 C.抗拉强度 D.抗压强度 E.结构强度3.规定塑性延伸强度：中碳钢和高碳钢没有明显的屈服点，以塑性延伸率0.2的应力作为塑性延伸强度Rp0.2。第52页/共76页 3.断后伸长率：钢材受拉发生断裂时所能承受永久变形的能力。拉断后标准长度的增量与原标准长度之比的百分率。4.最大力总伸长率：钢材拉伸试验中，应力或拉伸力达到最大值时的原始标距伸长与原始标距之比,称为最大力总伸长率（以百分举表示）。5.弯曲性能 反映钢材抵抗弯曲变形的能力，同时显示钢材缺陷的一种工艺性能。试验参数：弯曲角度、弯心直径、反复弯曲次数 评定：弯曲处不产生裂纹、断裂、起层等现象即为合格。第53页/共76页 7.应力松弛
36、应力松弛是钢材在规定的温度和规定约束条件下，应力随时间而减少的现象。松弛率为松弛应力与初始应力之比,用松弛率评价钢材的应力松弛性能。S二17.钢材的松弛率为试验时初始应力与松弛应力之比。x 8.耐疲劳性 钢材在反复应力作用下，使工作应力小于抗拉强度时而发生突然破坏。抗疲劳破坏强度称为耐疲劳性。9.冲击韧性钢材在冲击荷载作用下断裂时吸收能量的能力，衡量钢材抵抗脆性破坏的力学性能指标。(伸缩缝异型钢)S二16.衡量钢材抵抗脆性破坏的力学性能指标是强度。x 10.钢筋连接 钢材连接通常采用焊接或机械连接。第54页/共76页 二、试验方法（拉伸 弯曲 反复弯曲）1.拉伸试验：(1）钢材的屈服强度、抗拉
37、强度和伸长率等性能都可以通过拉伸试验获得,拉伸试验应该按照GB/T228.1-2010金属材料拉伸试验 第一部分：室内试验方法进行。(2）试验机应为1级或优于1级；一般应使用不劣于1级的引伸计；测定具有较大延伸率的性能使用不劣于2级准确度的引伸计。(3）试验应在室温10-35度范围进行，特殊要求为235C。(4）试验速率采用应变速率控制（方法A）或应力速率控制（方法B）第55页/共76页1）.屈服强度：方法方法A A：应变速率取：应变速率取0.00025s0.00025s-1-1，相对误差，相对误差20%20%。方法B：控制试验速率，可按材料弹性模量的大小取相应的应力速率。弹性模量E1.5x1
38、05mpa时取应力速率20mpas-1；弹性模量E1.5x105mpa时取应力速率60mpas-1。对于有明显屈服现象的钢筋可采用图解法或指针法测定上屈服强度和下屈服强度。2）.抗拉强度：方法方法A A：应变速率取：应变速率取0.0067s0.0067s-1-1，相对误差，相对误差20%20%。方法B：在测定屈服强度或塑性延伸强度后，试验速率可采用不大于0.008s0.008s-1-1 的应变速率。也可采用图解法、指针法或自动测试系统等测定抗拉强度。第56页/共76页3）.规定塑性延伸强度：方法方法A A：应变速率取：应变速率取0.00025s0.00025s-1-1，相对误差，相对误差20%
39、20%，可换成，可换成横梁位移速率横梁位移速率。方法B：控制试验速率，在弹性范围内：可按材料弹性模量的大小取相应的应力速率。弹性模量E1.5x105mpa时取应力速率2-20mpas-1；弹性模量E1.5x105mpa时取应力速率6-60mpas-1；在塑性范围内改为按应变速率控制，应力速率不超过0.0025s0.0025s-1-1。在试验得到的应力一延伸率曲线图上，画一条与曲线的弹性直线部分平行，且在延伸轴上与此直线段的距离等效于规定塑性延伸率，例如0.2%的直线，此平行线与曲线的交截点给出相应于所求规定塑性延伸强度的力。将此力除以试样原始横截面得到规定塑性延伸强度。（平行线法）如弹性部分不
40、能明确，采用滞后环法p81。第57页/共76页 4）.断后伸长率：p82方法方法A A：应变速率取：应变速率取0.0067s0.0067s-1-1，相对误差，相对误差20%20%。方法B：在测定屈服强度或塑性延伸强度后，试验速率可采用不大于0.008s0.008s-1-1 的应变速率。使用分辨力优于0.1mm的量具测定断后标距，准确值0.25mm。试样被拉伸断裂后,应将其断裂的部分仔细地配接在一起使其轴线处于同一直线上，并采取特别措施确保试样断裂部分适当接触后测量试样断后标距。计算断后伸长率，即断后标距减去原始标距，然后除以原始标距。5）.最大力总延伸率：方法方法A A：应变速率取：应变速率取
41、0.0067s0.0067s-1-1，相对误差，相对误差20%20%。方法B：在测定屈服强度或塑性延伸强度后，试验速率可采用不大于0.008s0.008s-1-1 的应变速率。用引仲计得到力一延伸曲线图上测定最大力时的总延伸，总延伸除以计标距，得到最大力总延仲率。如有些钢材在最大力时曲线呈现一平台，则取曲线平台中点的最大力对应的总延伸，用该总延伸除以引伸计标距。第58页/共76页2.弯曲试验：弯曲实验装置：支辊式、V形模具式、虎钳式、翻板式弯曲装置。L=(d+3a)0.5a 压头宽度大于试样宽度或直径，具有足够的硬度。弯曲试验后不用放大镜观察，弯曲表面无可见裂纹为合格。第59页/共76页3.反
42、复弯曲试验：试验应在1035的室温下进行，如有特殊需要，则试验温度应为(235)。试验步骤：1）根据线材直径，选择圆柱支座半径、圆柱支座顶部至拨杆底部距离及拨杆孔直径；2）使弯曲臂处于垂直位置,将试样由拨杆孔插人，下端用夹块夹紧,并使试样垂直于圆柱支座轴线；3）将试样由垂直弯曲90后返回起始位置作为第一次弯曲，再从起始位置向相反方向弯曲90，试样再返回起始位置作为第二次弯曲，依次连续反复弯曲。4）弯曲试验应连续进行到相关产品标准所规定的弯曲次数或肉眼可见的裂纹为止，或者至试样完全断裂为止。p试样断裂的最后一次弯曲不计入弯曲次数Nb。第60页/共76页三、钢材产品检验 1、钢筋混凝土用钢筋、2、
43、预应力混凝土用钢棒、3、预应力混凝土用钢绞线、4、预应力混凝土用螺纹钢筋、5、碳素结构钢、6、低合金高强度结构钢、7、桥梁用结构钢、8、钢筋焊接连接、9、钢筋机械连接。1、钢筋混凝土用钢筋1）热轧带肋钢筋 应进行力学、弯曲及反向弯曲、疲劳、焊接性能及表面质量等检查 热轧带肋钢筋分为HRB335HRB335、HRB400HRB400、HRB500HRB500、HRBF335HRBF335、HRBF400HRBF400、HRBF500HRBF500六个牌号，牌号中HRBHRB代表普通热轧带肋钢筋、HRBFHRBF代表细晶粒热轧带肋钢筋，若在牌号后面加上字母E E（如HRB400EHRB400E、H
44、RBF400EHRBF400E），则表示适用于有较高要求的抗震结构 。P85P85 适用于抗震结构的热轧带肋钢筋还满足以下要求：实测抗拉强度与实测屈服强度之比R0m/R0el,不小于1.25；实测屈服强度与规定的屈服强度特征值之比 R0el/Rel 不大于1.30；最大力总伸长率A Agtgt不小于9%。对于无无明显屈服现象的钢材，屈服强度特征值采用规定非比例延伸强度。第61页/共76页热轧带肋钢筋的力学性能和工艺性能要求GB 1499.22007钢筋混凝土用热轧带肋钢筋 表面形状牌号公称直径/mm屈服点Rel(Mpa)抗拉强度Rm(Mpa)伸长率A(%)伸长率Agt (%)不 小 于带 肋H
45、RB335HRBF33562528404050335455177.5HRB400HRBF40062528404050400540167.5HRB500HRBF50062528404050500630157.5第62页/共76页2）热轧光圆钢筋 应进行力学、弯曲及表面质量、形状、尺寸等检查。表面形状牌号公称直径/mm屈服强度MPa抗拉强度MPa伸长率%最大力总伸长率%不 小 于光 圆HPB23561223537025.010.0HPB3001422300420第63页/共76页 3）.钢筋力学性能检测 （1）组批规则 按批进行检查验收，每批应有同一牌号、同一外形、同一规格、同一生产工艺和同一交货
46、状态的钢筋组成，每批不大于60吨。Y三19：普通钢筋的组批规则有()。A.同一牌号 B.同一交货状态 C.同一长度 B.D.每批不多于60t E.每批不多于100t （2）取样数量 钢筋种类钢筋种类 试件数量试件数量 拉伸试验拉伸试验 弯曲试验弯曲试验 反向弯曲反向弯曲热轧带肋钢筋热轧带肋钢筋 2根根 2根根1根（反弯）根（反弯）热轧光圆钢筋热轧光圆钢筋 2根根 2根根 /第64页/共76页 （5）复验与判定规则 屈服强度、抗拉强度、伸长率评定 屈服强度、抗拉强度、伸长率均应符合标准。拉力试验的2根试件，如1根试件的屈服强度、抗拉强度、伸长率3个指标中有1个指标不符合标准，即拉力试验不合格。需
47、重新取双倍试件重新试验,如仍有一个指标不合格，则该批钢筋不合格。有下列情况之一者，试验结果无效：试件断在标距之外（伸长率无效）操作不当，影响试验结果 试验记录有误或设备发生故障。第65页/共76页 二、预应力混凝土用钢棒 按照国家标准，预应力混凝土用钢棒是低合金钢热轧圆盘条经过冷加工后（或不经过冷加工）淬火和回火所得到,按表面形状分为光圆、螺旋槽、螺旋肋和带肋钢棒。按不同的制造加工有不同的强度等级和试验要求，此外还有延性级别和松弛级别要求。1）力学性能p872）弯曲性能（取3根试件）3）应力松弛性能p88（表3-19）4）其他检验项目（略）第66页/共76页 三、预应力混凝土用钢绞线 按结构形
48、式分5类：1）力学性能p89（表3-20）最大力试样、非比例延伸率、最大力总伸长率试样均为3根/批，从盘（任一）中任意一端截取。2）应力松弛性能p92（表3-25）：温度202，允许用至少100h测试数据推算1000h的松弛率。3）其他检验项目（略）第67页/共76页 四、预应力混凝土用螺纹钢（精轧螺纹钢）采用热轧、轧后余热处现或热处理等工艺生产的，外有热轧成的不连续外螺纹的直条钢筋，可以与带有匹配形状的内螺纹的连接器或锚具进行连接。螺纹钢筋按屈服强度划分级别，用其代号为PSB加上规定服强最小值表示。1）力学性能p92（表3-26）2）初始应力取0.8倍的屈服强度。10000h松弛率不大于3%
49、。试样数量1根/1000t。3）其他检验项目：表面质量、外形尺寸、疲劳性能第68页/共76页 五、碳素结构钢 碳素结构钢：按钢材屈服强度分为5个牌号：Q195、Q215、Q235、Q255、Q275 每个牌号由于质量不同分为A、B、C、D等级，最多的有四种；另外还有钢材冶炼的脱氧方法区别。脱氧方法符号：F沸腾钢b半镇静钢Z镇静钢 TZ特殊镇静钢 形式有：热轧钢板 钢带 型钢 钢棒1）力学性能p93（表3-27）拉伸试验取试验数量为1个。2）弯曲试验：弯曲180后表面不得产生裂纹。3）冲击试验：夏比摆钟冲击试验方法，试样数量三个。第69页/共76页 六、低合金高强度结构钢 按钢材屈服强度分为8个
50、牌号：Q345、Q390、Q420、Q460、Q500、Q550、Q620、Q690 每个牌号由于质量不同分为A、B、C、D、E等级；另外还有钢材冶炼的脱氧方法区别。形式有：热轧钢板 钢带 型钢 钢棒1）力学性能p94（表3-29）拉伸试验取试验数量为1个。2）弯曲试验：弯曲180后表面不得产生裂纹。3）冲击试验：夏比摆钟冲击试验方法，试样数量三个。第70页/共76页 七、桥梁用结构钢 桥梁用结构钢的牌号由代表屈服强度的字母Q、屈服强度、桥字的汉语拼音字母，等级符号等组成。常用的强度等级Q235q,Q345q,Q370q,Q420q.Q460q桥梁用结构钢的形式有钢板、钢带、型钢等1）力学性能