普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法

普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法 GBJ82—85
 
  主編部門:城鄉(xiāng)建設(shè)環(huán)境保護(hù)部

  批準(zhǔn)部門:中華人民共和國(guó)國(guó)家計(jì)劃委員會(huì)

  施行日期:1986年7月1日

  關(guān)于發(fā)布《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法》等三本國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的通知

  計(jì)標(biāo)〔1985〕1889號(hào)

  根據(jù)原國(guó)家建委(78)建發(fā)設(shè)字第562號(hào)通知的要求,由城鄉(xiāng)建設(shè)部中國(guó)建筑科學(xué)研究院會(huì)同有關(guān)單位共同編制的《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法》等三本標(biāo)準(zhǔn),已經(jīng)有關(guān)部門會(huì)審?,F(xiàn)批準(zhǔn)《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法》GBJ80—85、《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法》GBJ81—85和《普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法》GBJ82—85等三本標(biāo)準(zhǔn)為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),自一九八六年七月一日施行。

  該三本標(biāo)準(zhǔn)由城鄉(xiāng)建設(shè)部管理,其具體解釋等工作由中國(guó)建筑科學(xué)研究院負(fù)責(zé)。出版發(fā)行由我委基本建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)定額研究所負(fù)責(zé)組織。

  國(guó)家計(jì)劃委員會(huì)

  一九八五年十一月二十五日

  編制說明

  本標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)原國(guó)家建委(78)建發(fā)設(shè)字第562號(hào)通知的要求,由中國(guó)建筑科學(xué)研究院會(huì)同各有關(guān)單位共同編制而成的。

  在編制過程中,作了大量的調(diào)查研究和試驗(yàn)論證工作,收集并參考了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和其它國(guó)內(nèi)外有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,經(jīng)過反復(fù)討論修改而成的。在編制過程中曾多次征求全國(guó)各有關(guān)單位的意見,最后才會(huì)同有關(guān)部門審查定稿。

  本標(biāo)準(zhǔn)為普通混凝土基本性能中有關(guān)長(zhǎng)期性能和耐久性的試驗(yàn)方法。內(nèi)容包括抗凍性能試驗(yàn)(慢凍法、快凍法)、動(dòng)彈性模量試驗(yàn)、抗?jié)B性能試驗(yàn)、收縮試驗(yàn)、受壓徐變?cè)囼?yàn)、碳化試驗(yàn)、混凝土中的鋼筋銹蝕試驗(yàn)、抗壓疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)等九個(gè)方法。由于普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)涉及范圍較廣,本身又將隨著儀器設(shè)備的改進(jìn)和測(cè)試技術(shù)的提高而不斷發(fā)展,故希望各單位在執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn)過程中,能注意積累資料,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),如發(fā)現(xiàn)有需要修改補(bǔ)充之處,請(qǐng)?zhí)匾庖姾陀嘘P(guān)資料寄中國(guó)建筑科學(xué)研究院混凝土研究所,以便今后修改時(shí)參考。

  城鄉(xiāng)建設(shè)環(huán)境保護(hù)部

  一九八五年七月

  第一章 總則

  第1.0.1條 為了在確定混凝土性能特征值,檢查或控制現(xiàn)澆混凝土工程或預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量時(shí),有一個(gè)統(tǒng)一的混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性試驗(yàn)方法,特制訂本標(biāo)準(zhǔn)。

  第1.0.2條 本標(biāo)準(zhǔn)適用于工業(yè)與民用建筑和一般構(gòu)筑物中所用普通混凝土的基本性能試驗(yàn)。
  第二章 試件的制作及養(yǎng)護(hù)

  第2.0.1條 本試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的長(zhǎng)期性能和耐久性試驗(yàn)用試件,除抗?jié)B、疲勞試驗(yàn)以外均以3塊為一組。制作每組長(zhǎng)期性能及耐久性試驗(yàn)的試件及其相應(yīng)的對(duì)比所用的拌合物應(yīng)根據(jù)不同要求從同一盤攪拌或同一車運(yùn)送的混凝土中取出,或在試驗(yàn)室用機(jī)械或人工單獨(dú)拌制。用以檢驗(yàn)現(xiàn)澆混凝土工程或預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量的試件分組及取樣原則,應(yīng)按現(xiàn)行《鋼筋混凝土工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》及其它有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

  第2.0.2條 試驗(yàn)室拌制混凝土制作試件時(shí),其材料用量應(yīng)以重量計(jì),稱量的精度應(yīng)為:水泥、水和外加劑均為±0.5%;骨料為±1%。

  第2.0.3條 所有試件均應(yīng)在拌制或取樣后立即制作。確定混凝土設(shè)計(jì)特征值、標(biāo)號(hào)或進(jìn)行材料性能研究時(shí),試件的成型方法應(yīng)按混凝土的稠度而定。坍落度不大于70毫米的混凝土,宜用震動(dòng)臺(tái)振實(shí),大于70毫米的宜用搗棒人工搗實(shí)。檢驗(yàn)現(xiàn)澆混凝土工程和預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量的混凝土,試件的成型方法應(yīng)與實(shí)際施工采用的方法相同。棱柱體試件宜采用臥式成型,埋有鋼筋的試件在灌注混凝土及搗實(shí)時(shí)應(yīng)特別注意鋼筋和試模之間的混凝土能保持灌注密實(shí)及搗實(shí)良好。

  用離心法、壓漿法、真空作業(yè)法及噴射法等特殊方法成型的混凝土,其試件的制作應(yīng)按相應(yīng)的規(guī)定進(jìn)行。

  第2.0.4條 制作試件用的試模應(yīng)由鑄鐵或鋼制成,應(yīng)具有足夠的剛度并拆裝方便。試模的內(nèi)表面應(yīng)機(jī)械加工,其不平度應(yīng)為每100毫米不超過0.05毫米,組裝后各相鄰面的不垂直度不應(yīng)超過±0.5度。在制作試件前應(yīng)將試模清擦干凈,并應(yīng)涂以脫模劑。

  第2.0.5條 用震動(dòng)臺(tái)成型時(shí),應(yīng)將混凝土拌合物一次裝入試模,裝料時(shí)應(yīng)用抹刀沿試模內(nèi)壁略加插搗并應(yīng)使混凝土拌合物高出試模上口。振動(dòng)時(shí)應(yīng)防止試模在振動(dòng)臺(tái)上自由跳動(dòng)。振動(dòng)應(yīng)持續(xù)到混凝土表面出漿為止,刮除多余的混凝土并用抹刀抹平。試驗(yàn)室用震動(dòng)臺(tái)的振動(dòng)頻率應(yīng)為50±3赫,空載時(shí)振幅為0.5毫米。保持同條件養(yǎng)護(hù)。

  試驗(yàn)需要進(jìn)行自然放置并晾干的試件應(yīng)放置在干燥通風(fēng)的室內(nèi),每塊試件之間至少留有10~20毫米的間隙。
  第三章 抗凍性能試驗(yàn)

  第一節(jié) 慢凍法

  第3.1.1條 本方法適用于檢驗(yàn)以混凝土試件所能經(jīng)受的凍融循環(huán)次數(shù)為指標(biāo)的抗凍標(biāo)號(hào)。

  第3.1.2條 慢凍法混凝土抗凍性能試驗(yàn)應(yīng)采用立方體試件。試件的尺寸應(yīng)根據(jù)混凝土中骨料的最大粒經(jīng)按表3.1.2—1選定。

  慢凍法所用試件尺寸選用表                                       表3.1.2-1
試件尺寸(毫米)
骨料最大料徑(毫米)
100×100×100
150×150×150
200×200×200
30
40
60
每次試驗(yàn)所需的試件組數(shù)應(yīng)符合表3.1.2—2的規(guī)定,每組試件應(yīng)為3塊。

  慢凍法試驗(yàn)所需的試件組數(shù)                                       表3.1.2-2

設(shè)計(jì)抗凍標(biāo)號(hào)
D25
D50
D100
D150
D200
D250
D300
檢查強(qiáng)度時(shí)的凍融循環(huán)次數(shù)
25
50
50及100
100及150
150及200
200及250
250及300
鑒定28天強(qiáng)度所需試件組數(shù)
1
1
1
1
1
1
1
凍融試件組數(shù)
1
2
2
2
2
2
2
對(duì)比試件組數(shù)
1
1
2
2
2
2
2
總計(jì)試件組數(shù)
3
3
5
5
5
5
 


  第3.1.3條 慢凍法混凝土抗凍性能試驗(yàn)所用設(shè)備應(yīng)符合下列規(guī)定:

  一、冷凍箱(室)裝有試件后能使箱(室)內(nèi)溫度保持在-15~-20℃的范圍以內(nèi)。

  二、融解水槽裝有試件后能使水溫保持在15~20°的范圍以內(nèi)。

  二、框籃用鋼筋焊成,其尺寸應(yīng)與所裝的試件相適應(yīng)。

  四、案秤稱量10公斤,感量為5克。

  五、壓力試驗(yàn)機(jī)精度至少為±2%,其量程應(yīng)能使試件的預(yù)期破壞荷載值不小于全量程的20%,也不大于全量程的80%。試驗(yàn)機(jī)上、下壓板及試件之間可各墊以鋼墊板,鋼墊板兩承壓面均應(yīng)機(jī)械加工。

  與試件接觸的壓板或墊板的尺寸應(yīng)大于試件承壓面,其不平度應(yīng)為每100毫米不超過0.02毫米。

  第3.1.4條 慢凍法混凝土抗凍性能試驗(yàn)應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行:

  一、如無特殊要求,試件應(yīng)在28天齡期時(shí)進(jìn)行凍融試驗(yàn)。試驗(yàn)前4天應(yīng)把凍融試件從養(yǎng)護(hù)地點(diǎn)取出,進(jìn)行外觀檢查,隨后放在15~20℃水中浸泡,浸泡時(shí)水面至少應(yīng)高出試件頂面20毫米,凍融試件浸泡4天后進(jìn)行凍融試驗(yàn)。對(duì)比試件則應(yīng)保留在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室內(nèi),直到完成凍融循環(huán)后,與抗凍試件同時(shí)試壓。

  二、浸泡完畢后,取出試件,用濕布擦除表面水分、稱重、按編號(hào)置入框籃后即可放入冷凍箱(室)開始凍融試驗(yàn)。在箱(室)內(nèi),框籃應(yīng)架空,試件與框籃接觸處應(yīng)墊以墊條,并保證至少留有20毫米的空隙,框籃中各試件之間至少保持50毫米的空隙。

  三、抗凍試驗(yàn)凍結(jié)時(shí)溫度應(yīng)保持在-15~20℃。試件在箱內(nèi)溫度到達(dá)-2℃時(shí)放入,裝完試件如溫度有較大升高,則以溫度重新降至-15℃時(shí)起算凍結(jié)時(shí)間。每次從裝完試件到重新降至-15℃所需的時(shí)間不應(yīng)超過2小時(shí)。冷凍箱(室)內(nèi)溫度均以其中心處溫度為準(zhǔn)。

  四、每次循環(huán)中試件的凍結(jié)時(shí)間應(yīng)按其尺寸而定,對(duì)100×100×100毫米及150×150×150毫米試件的凍結(jié)時(shí)間不應(yīng)小于4小時(shí),對(duì)
    200×200×200毫米試件不應(yīng)小于6小時(shí)。如果在冷凍箱(室)內(nèi)同時(shí)進(jìn)行不同規(guī)格尺寸試件的凍結(jié)試驗(yàn),其凍結(jié)時(shí)間應(yīng)按最大尺寸試件計(jì)。

  五、凍結(jié)試驗(yàn)結(jié)束后,試件即可取出并應(yīng)立即放入能使水溫保持在15~20℃的水槽中進(jìn)行融化。此時(shí),槽中水面應(yīng)至少高出試件表面20毫米,試件在水中融化的時(shí)間不應(yīng)小于4小時(shí)。融化完畢即為該次凍融循環(huán)結(jié)束,取出試件送入冷凍箱(室)進(jìn)行下一次循環(huán)試驗(yàn)。

  六、應(yīng)經(jīng)常對(duì)凍融試件進(jìn)行外觀檢查。發(fā)現(xiàn)有嚴(yán)重破壞時(shí)應(yīng)進(jìn)行稱重,如試件的平均失重率超過5%,即可停止其凍融循環(huán)試驗(yàn)。

  七、混凝土試件達(dá)到表3.1.2—2規(guī)定的凍融循環(huán)次數(shù)后,即應(yīng)進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)??箟涸囼?yàn)前應(yīng)稱重并進(jìn)行外觀檢查,詳細(xì)記錄試件表面破損、裂縫及邊角缺損情況。如果試件表面破損嚴(yán)重,則應(yīng)用石膏找平后再進(jìn)行試壓。

  八、在凍融過程中,如因故需中斷試驗(yàn),為避免失水和影響強(qiáng)度,應(yīng)將凍融試件移入標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室保存,直至恢復(fù)凍融試驗(yàn)為止。此時(shí)應(yīng)將故障原因及暫停時(shí)間在試驗(yàn)結(jié)果中注明。

  第3.1.5條 混凝土凍融試驗(yàn)后應(yīng)按下式計(jì)算其強(qiáng)度損失率。

式中:△fc—N次凍融循環(huán)后的混凝土強(qiáng)度損失率,以3個(gè)試件的平均值計(jì)算(%);

     fco—對(duì)比試件的抗壓強(qiáng)度平均值(兆帕);

     fcn—經(jīng)N次凍融循環(huán)后的三個(gè)試件抗壓強(qiáng)度平均值(兆帕);

  混凝土試件凍融后的重量損失率可按下式計(jì)算:

式中:△ωn—N次凍融循環(huán)后的重量損失率,以3個(gè)試件的平均值計(jì)算(%);

     Go—凍融循環(huán)試驗(yàn)前的試件重量(公斤);

     Gn—N次凍融循環(huán)后的試件重量(公斤);

  混凝土的抗凍標(biāo)號(hào),以同時(shí)滿足強(qiáng)度損失率不超過25%,重我不量損失率不超過5%時(shí)的最大循環(huán)次數(shù)來表示。
  第二節(jié) 快凍法

  第3.2.1條 本方法適用于在水中經(jīng)快速凍融來測(cè)定混凝土的抗凍性能??靸龇箖鲂阅艿闹笜?biāo)可用能經(jīng)受快速凍融循環(huán)的次數(shù)或耐久性系數(shù)來表示。

  本方法特別適用于抗凍性要求高的混凝土。

  第3.2.2條 本試驗(yàn)采用100×100×400毫米的棱柱體試件?;炷猎嚰拷M3塊,在試驗(yàn)過程中可連續(xù)使用,除制作凍融試件外,尚應(yīng)制備同樣形狀尺寸,中心埋有熱電偶的測(cè)溫試件,制作測(cè)溫試件所用混凝土的抗凍性能應(yīng)高于凍融試件。

  第3.2.3條 快凍法測(cè)定混凝土抗凍性能試驗(yàn)所用設(shè)備應(yīng)符合下列規(guī)定。

  一、快速凍融裝置能使試件靜置在水中不動(dòng),依靠熱交換液體的溫度變化而連續(xù)、自動(dòng)地按照本方法第3.2.4條第五款的要求進(jìn)行凍融的裝置。滿載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)凍融箱內(nèi)各點(diǎn)溫度的極差不得超過2℃。

  二、試件盒由1~2毫米厚的鋼板制成。其凈截面尺寸應(yīng)為110×110毫米,高度應(yīng)比試件高出50~100毫米。試件底部墊起后盒內(nèi)水面應(yīng)至少能高出試件頂面5毫米。

  三、案秤稱量10公斤感量5克,或稱量20公斤,感量10克。

  四、動(dòng)彈性模量測(cè)定儀共振法或敲擊法動(dòng)彈性模量測(cè)定儀。

  五、熱電偶、電位差計(jì)能在20~2℃范圍內(nèi)測(cè)定試件中心溫度。測(cè)量精度不低于±0.5℃。

  第3.2.4條 快凍法混凝土抗凍性能試驗(yàn)應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行:

  一、如無特殊規(guī)定,試件應(yīng)在28天齡期時(shí)開始凍融試驗(yàn)。凍融試驗(yàn)前四天應(yīng)把試件從養(yǎng)護(hù)地點(diǎn)取出,進(jìn)行外觀檢查,然后在溫度為15~20℃的水中浸泡(包括測(cè)溫試件)。浸泡時(shí)水面至少應(yīng)高出試件頂面20毫米,試件浸泡4天后進(jìn)行凍融試驗(yàn)。

  二、浸泡完畢后,取出試件,用濕布擦除表面水分,稱重,并按本標(biāo)準(zhǔn)第四章的規(guī)定測(cè)定其橫向基頻的初始值。

  三、將試件放入試件盒內(nèi),為了使試件受溫均衡,并消除試件周圍因水分結(jié)冰引起的附加壓力,試件的側(cè)面與底部應(yīng)墊放適當(dāng)寬度與厚度的橡膠板,在整個(gè)試驗(yàn)過程中,盒內(nèi)水位高度應(yīng)始終保持高出試件頂面5毫米左右。

  四、把試件盒放入凍融箱內(nèi)。其中裝有測(cè)溫試件的試件盒應(yīng)放在凍融箱的中心位置。此時(shí)即可開始凍融循環(huán)。

  五、凍融循環(huán)過程應(yīng)符合下列要求:

  1.每次凍融循環(huán)應(yīng)在2~4小時(shí)內(nèi)完成,其中用于融化的時(shí)間不得小于整個(gè)凍融時(shí)間的1/4。

  2.在凍結(jié)和融化終了時(shí),試件中心溫度應(yīng)分別控制在-17±2℃和8±2℃。

  3.每塊試件從6℃降至-15℃所用的時(shí)間不得少于凍結(jié)時(shí)間的1/2。每塊試件從-15℃升至6℃所用的時(shí)間也不得少于整個(gè)融化時(shí)間的1/2,試件內(nèi)外的溫差不宜超過28℃。

  4.凍和融之間的轉(zhuǎn)換時(shí)間不宜超過10分鐘。

  六、試件一般應(yīng)每隔25次循環(huán)作一次橫向基頻測(cè)量,測(cè)量前應(yīng)將試件表面浮渣清洗干凈,擦去表面積