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GB@T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》.pdf

38 取样· 39 试件的尺寸、形状和公差 40 设备 42 试件的制作和养护 45 抗压强度试验· 48 轴心抗压强度试验· 50 静力受压弹性模量试验· 51 劈裂抗拉强度试验· 53 10抗折强度试验 54 附录 A 圆柱体试件的制作和养护 55 附录 B 圆柱体试件抗压强度试验 57 附录 C 圆柱体试件静力受压弹性模量试验 59 附录D 圆柱体试件劈裂抗拉强度试验 60

.0.1编制本标准的目的是为了进一步规范混凝土力学性 验方法、提高试验精度，使试验结果具有代表性、准确性和

性，确保混凝土施工质量。： 1.0.2本标准不但包括原标准中立方体和棱柱体试件的5个混 凝土力学性能试验方法，还在附录中增加了圆柱体试件的制作和 养护以及圆柱体试件混凝土力学性能试验方法，从而实现了混凝 土力学性能试验方法标准与国际标准全面接轨，为我国进人入 WTO后，建筑业面向国际市场提供了与国际标准一一致的混凝土 力学性能试验方法标准。 1.0.3为规范试验报告路基电缆槽预制施工组织设计，按国际试验标准惯例，提出了按本标 准试验方法所做的试验，试验报告应包括的内容。 1.0.4规定了混凝土力学性能试验方法，除应符合本标准的规 定，还应符合国家强制标准中的有关规定。与普通混凝土力学性 能试验方法有关的国家标准有《混凝土结构工程施工质量验收规 范》（GB 50204)《湿凝±质最控制标准》（GB50154）等

1.0.4规定了混凝土力学性能试验方法，除应符合本标准的规 定，还应符合国家强制标准中的有关规定。与普通混凝土力学性 能试验方法有关的国家标准有《混凝土结构工程施工质量验收规 范》（GB50204）、《混凝土质量控制标准》（GB50154）等。

1规定了混凝土的取样应遵循的规定。 2每个试件的强度都是一个随机值，为避免取到极端值利 他现行国家强制性标准统一，规定了混凝土力学性能试验少 三个试件为一组，并规定了每组试件混凝土的取样地点。

与其他现行国家强制性标准统一，规定了混凝土力学性 须以三个试件为一组，并规定了每组试件混凝土的取样

3试件的尺寸、形状和公差

3.1.1试件尺寸与允许骨料最大粒径的关系，ISO推荐的规定 为试件的尺寸应大于4倍的骨料最大粒径。根据我国的实际状 况，经修订组讨论和广泛征求意见，修订后的规定与原标准一致 即试件尺寸大于3倍的骨料最大粒径，与美国ASTM标准相同。 修订组根据现行标准筛的尺寸，对相应的允许骨料的最大粒径进 行了修改。 对于劈裂抗拉强度试验，骨料的最大粒径，维持原规定不 变。 3.1.2 为保证试件尺寸，应使用符合要求的试模制作试件。 3.2试件的形状 3.2.1 规定了混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度试件的形状尺 寸： 1规定了立方体试件的标准试件的形状尺寸。 2规定了立方体试件的非标准试件的形状尺寸。 3在特殊情况下可采用的圆柱体标准试件和非标准试件的 形状尺寸。特殊情况是指：当施工涉外工程或必须用圆柱体试件 来确定混凝土力学性能时，一般情况或无特殊要求的情况下，应 使用立方体试件。

3.1.1试件尺寸与充许骨料最大粒径的关系，ISO推荐的规定 为试件的尺寸应大于4倍的骨料最大粒径。根据我国的实际状 况，经修订组讨论和广泛征求意见，修订后的规定与原标准一致 即试件尺寸大于3倍的骨料最大粒径，与美国ASTM标准相同。 修订组根据现行标准筛的尺寸，对相应的允许骨料的最大粒径进 行了修改。 对于劈裂抗拉强度试验，骨料的最大粒径，维持原规定不 变。

寸： 1规定了立方体试件的标准试件的形状尺寸。 2规定了立方体试件的非标准试件的形状尺寸。 3在特殊情况下可采用的圆柱体标准试件和非标准试件的 形状尺寸。特殊情况是指：当施工涉外工程或必须用圆柱体试件 来确定混凝土力学性能时，一般情况或无特殊要求的情况下，应 使用立方体试件。

3.2.2规定了混凝土轴心抗压强度和静力受压弹性模量试件的

规定了棱柱体试件的标准试件的形状尺寸。 规定了棱柱体试件的非标准试件的形状尺寸。 3 在特殊情况下可采用的圆柱体标准试件和非标准试件的

形状尺寸。特殊情况是指：当施工涉外工程或必须用圆柱体试件 来确定混凝土力学性能时，一般情况或无特殊要求的情况下，应 使用立方体试件。

3.2.3规定了混凝士抗折强度试件的形状尺寸：

1规定了棱柱体试件的标准试件的形状尺寸。 2规定了棱柱体试件的非标准试件的形状尺寸。

公差包括尺寸公差和形位公差。试件的形位公差是否符合要 求，对其力学性能，特别是对高强混凝土的力学性能影响基大。 对试件承压面平面度公差主要是靠试模内表面的平面度来控制 而试件相邻面夹角公差不但靠试模相邻面夹角控制，而且还取决 与每次安装试模的精度。所以要使试件的形位公差符合要求，不 但应采用符合标准要求的试模来制作试件，而耳必须对试模的安 装引起高度的重视。

3.3.1规定了所有试件承压面的平面度公差为0.0005d。

表1试件承压面公差充许值

3.3.3规定了各种试件边长的尺寸公差为1mm。

4.1.1本条文对试模提出了详细的技术规定，规定了试模必须 符合《混凝土试模》（JG3019）中技术要求的规定。为方便使用 单位，各种试模的技术要求见表2：

4.1.1本条文对试模提出厂详细的技术规定，规定了试模必须

表2试模的主要技术指标

2对试模定期检查，应根据试模的使用频率来决定，至少 个月应检查一次。

4.2.1 规定了振动台应符合的技术要求。其主要的技术要求见 表3。

表3振动台的主要技术指标

4.2.2本条包含三个内容：

1 由法定计量部门检测； 2 定期进行检测，周期一年； 3有计量检定证书。 以上规定是为了保持各个不同试验室中的试验仪器设备的 致性。

4.3.1本条文强调了压力试验机测量精度为土1%，试件破坏 荷载必须大于压力机全量程的20%且小于压力机全量程的80%； 尤其对于高强混凝土，对压力试验机提出更高的要求。对原标准 中精度为2%的老式压力试验机，由于油泵和加压油缸磨损较 大，随荷载增高，油泵和加压油缸的漏油量也增大，到达全量程 的60%～70%时，就无法有效调节加荷速度，故不能满足试验 要求，从压力试验机生产厂调查得知，精度为2%的压力试验机 已是老产品，应属淘汰之例。 4.3.2修订后，规定了压力试验机应具有加荷速度显示装置或 加荷速度控制装置，是为了便于操作人员可按本标准要求控制加 荷速度。

书，是为了保持各个不同试验室中的试验仪器设备性能指标的 致性，其鉴定周期为一年。

4.4.1本标准中规定了微变形测量仪的精度。微变形测量仪可 采用千分表、电阻应变片测长仪和激光测长仪等，但其测量精度 应符合本条的要求，其性能还应满足相关标准规定的要求。

修订后规定了压力试验机应具有有效期内的计量检定证 定周期为一年，是为了保持各个不同试验室中的试验仪器

4.4.3修订后规定了压力试验机应具有有效期内的计量

书，鉴定周期为一年，是为了保持各个不同试验室中的试验仪器

设备性能指标的一致性。

4.5垫块、垫条和支架

4.5.1修订后将原标准的钢制弧孤形垫条改名为垫块，其形状尺 寸没有变。

精度又影响试验结果精度。修订后增加了钢支架，使试验对 得很容易，丛而提高了劈裂抗拉强度试验的速度和精度

因为老的压力试验机，由于多年使用，上下压板有磨损现 象，特别是压板的中心，由于压试件处磨成凹状。其平整度严重 影响对压板平整度要对较高的高强混凝土的抗压强度。为提高高 强混凝土抗压强度试验的精度，避免试验误差，修订后在强度等 级不小于C60的抗压强度试验时，如压力试验机上下压板不符 合钢垫板要求时，必须使用钢热板。

4.6.1本条规定了钢垫板承压面积和最小厚度。

本节规定广本标准所用的其他量具和器具的规格： 4.7.1 钢板尺。 4.7.2 卡尺。

5.1.1·叙述了混凝土试件制作的一般规定

1成型前，应首先检查试模的尺寸，尤其是对高强混凝土， 应格外重视检查试模的尺寸是否符合试模标准的要求。特别应检 查150mm×150mm×150mm试模的内表面平整度和相邻面夹角 是否符合要求。150mm×150mm×150mm试模尺寸不符合要求 是尺寸换算系数降低的主要原因。 2规定了试验室拌制混凝土时材料用量的计量精度，与原 标准一一致。 3修订后规定了混凝土拌合物拌制后宜在15min内成型， 一般在成型前要做落度试验，大约5～10min，15min内成型 是完全做得到的。 4选择成型方式：册落度不大于70mm宜用振动振实，大 于70mm宜采用捣棒人工揭实。但对于黏度较大的混凝土拌合 物，虽然落度大于70mm，也可用振动振实方式，以充分密 实，避免分层离析为原则：对拌合物稠度大于70mm的含气量较 大的混凝土，由于采用人工插捣方法不利于混凝士排气，其强度 与实际结构混凝士相差较大，也可采用振动振实方法成型。 5修订后，本标准在附录A中增加了圆柱体试件的成型方 法。

1规定了取样或拌制的混凝土拌合物至少应用铁嵌来回拌 合三次，以确保混凝土拌合物的匀质性。 2根据混凝土拌合物稠度，选择成型方法；试件的制作有 振动台振实、人工插捣和插入式振捣棒振实三种成型方法供选

择。 1）叙述了用振动台振实制作试件的方法，强调了试模应 牢牢地附着或固定在振动台上，振动台振动时，不容许有任何跳 动，振动持续至表面出浆为止；且应避免混凝土离析。 2）叙述了用人工插捣制作试件的方法，与原标准基本一 致。 3）修订后增加了在现场检验时用插入式振捣棒振实制作 试件的方法。 3修订后标对用抹刀抹平试模表面的时间做了规定：在 混凝土临近初凝时抹平试模表面，是为了避免混凝土沉缩后，混 凝土表面低于试模而引起的试验误差。

··1规定成型后应立即用不透水的薄膜夜蓝，以阴水伤蒸 发。这一点对高强混凝土试件特别重要。尤其在干燥天气，高强 昆凝土试件制作后没有立即覆盖而失水，会影响试件的早期1d 3d甚至28d强度。 5.2.2修订后试件的静停时要求的温度和时间没有改变，温度 为20土5℃，时间为一至二昼夜。标准养护室的温度和湿度由原 标准的温度从20士3℃、相对湿度90%以上提高到与ISO标准一 致的温度为202℃、相对湿度为95%以上的标准养护室或温度 为20土2℃的不流动的Ca(OH)²饱和溶液中养护。这点改进，对 高强混凝土试件非常重要。我们做过试验，对于150mm× 150mm×150mm高强混凝土试件来说，在温度为20土3℃、相 对湿度为90%的养护室中养护28d的强度会降低10%～15%。 这是因为高强混凝土的水灰比比较小、水泥用量较大、制作后试 件的密实度比较大，在相对湿度为90%的环境下，养护室中的 湿空气的蒸汽压力不能足以渗透到150mm×150mm×150mm的 试件内部，致使混凝土试件的强度降低。还规定，混凝土试件可 在温度为20土2℃的不流动的Ca(OH)2饱和溶液中养护。强调

Ca(OH)2饱和溶液，是因为水泥石中存在Ca(OH)2是水泥水化和 维持水泥石稳定的重要前提，如果养护水不是Ca（OH)?饱和溶 液，那么混凝土中的Ca（OH)2就会溶出，就会影响水泥的水化 进程从而影响混凝土的强度。 5.2.3规定了同条件养护试件的养护

5.2.4规定了标准养护龄期为28d；非标准养护龄期

.24 规定于你准齐龄势为 o 汉 1d、3d、7d、60d、90d和180d。

1d、3d、7d、60d、90d 和 180d。

3.1规定了试验记录的内容

5.0.1说明了本方法适用于混凝土立方体抗压强度试验。圆柱 体抗压强度试验见附录B。 6.0.2说明了试件尺寸应符合的规定。 6.0.3说明了试验设备应符合的规定，修订后强调了当混凝土 强度等级≥C60时压力试验机上、下压板不符合钢垫板的技术要 求时，压力试验机上、下压板与试件之间应各垫以符合本标准第 4.6节要求的钢垫板。有关试验说明垫钢垫板后高强混凝土试件 的抗压强度显著提高，其原因是高强混凝土试件对钢垫板的承压 面要求较高，包括对平整度、硬度的要求。还规定试件周围应设 置防崩裂网罩，以免高强混凝土试件在破坏时突然崩裂射出的试 件碎块伤人。 6.0.4规定了立方体抗压强度试验的试验步骤，修订后增加了 当混凝土强度等级≥C60时的加荷速度。加荷速度对高强混凝土 试件的试验结果影响很大。对100mm立方体试件，由于破坏荷 载小，加荷速度容易控制；而150mm立方体试件，由于破坏荷 载大，到接近破坏阶段，尽管油门已开至最大，加荷速度还是达 不到规定的要求，结果破坏荷载就会明显减小而不能正确反映混 凝土的真实强度。 6.0.5规定了立方体抗压强度试验的计算方法和如何确定立方 体抗压强度值。修订后根据高强混凝土的特殊性，规定了当混凝 土强度等级≥C60时，宜采用标准试件；使用非标试件时，尺寸 换算系数应由试验确定。在高强混凝土尺寸换算系数尚有争论的 情况下，其目的有以下两点： 1强调高强混凝土的抗压强度，以标准试件为准。 2强调尺寸换算系数用试验确定，目的是为了纠正高强混

6.0.1说明了本方法适用于混凝土立方体抗压强度试验。圆柱 体抗压强度试验见附录B。

6.0.2说明了试件尺寸应符合的规定。 6.0.3说明了试验设备应符合的规定，修订后强调了当混凝土 强度等级≥C60时压力试验机上、下压板不符合钢垫板的技术要 求时，压力试验机上、下压板与试件之间应各垫以符合本标准第 4.6节要求的钢垫板。有关试验说明垫钢垫板后高强混凝土试件 的抗压强度显著提高，其原因是高强混凝土试件对钢垫板的承压 面要求较高，包括对平整度、硬度的要求。还规定试件周围应设 置防崩裂网罩，以免高强混凝土试件在破坏时突然崩裂射出的试 件碎块伤人。 6.0.4规定了立方体抗压强度试验的试验步骤，修订后增加了 当混凝土强度等级≥C60时的加荷速度。加荷速度对高强混凝土 试件的试验结果影响很大。对100mm立方体试件，由于破坏荷 载小，加荷速度容易控制；而150mm立方体试件，由于破坏荷

6.0.4规定了立方体抗压强度试验的试验步骤，修订后增加了 当混凝土强度等级≥C60时的加荷速度。加荷速度对高强混凝土 试件的试验结果影响很大。对100mm立方体试件，由于破坏荷 载小，加荷速度容易控制；而150mm立方体试件，由于破坏荷 载大，到接近破坏阶段，尽管油门已开室最大，加荷速度还是达 不到规定的要求，结果破坏荷载就会明显减小而不能正确反映混 凝土的真实强度。 6.0.5规定了立方体抗压强度试验的计算方法和如何确定立方

6.0.5规定了立方体抗压强度试验的计算方法和如何确定立方

抗压强度值。修订后根据高强混凝土的特殊性，规定了当混凝 强度等级≥C60时，宜采用标准试件；使用非标试件时，尺寸 算系数应由试验确定。在高强混凝土尺寸换算系数尚有争论的 况下，其目的有以下两点： 1强调高强混凝土的抗压强度，以标准试件为准。 2强调尺寸换算系数用试验确定，目的是为了纠正高强混

凝士尺寸换算系数随高强混凝土强度的提高而降低的错误规定。 其真正的原因是以前的高强混凝土立方体抗压强度试验方法不标 准。编制组通过大量的试验证实100mm×100mm×100mm试件 的尺寸换算系数还是0.95。验证高强混凝土100mm×100mm× 100mm试件的尺寸换算系数试验的要点如下： 1）试模必须符合《混凝土试模》（JG3019）中技术要求的 规定。 2）在同一振动台上必须成对成型150mm立方体和100mm 立方体试件，还应防止过振；成型后应立即在试模上盖上塑料 布。 3）养护必须在相对湿度95%以上环境（或为雾室）的标准 养护室或在氢氧化钙饱和溶液中养护。 4）压力试验时，150mm立方体试件上下应加标准钢垫板。 5）加荷速度必须符合本标准第6.0.4条的要求，尤其是对 150mm立方体试件在接近破坏时必须保持标准要求的加荷速度。 6）确定尺寸换算系数的试件组数必须天于20对。

6.0.6规定了试验报告的内

7.0.1说明了本试验方法适用于测定棱柱体混凝土试件的轴心 抗压强度。 7.0.2 说明了测定轴心抗压强度的棱柱体混凝土试件应符合的 规定。 7.0.3 说明了试验设备应符合的规定。 7.0.4 规定了轴心抗压强度试验的试验步骤，修订后增加了当 混凝土强度等级≥C60时的加荷速度。 7.0.5规定了立方体抗压强度试验的计算方法和如何确定抗压 强度值。修订后根据高强混凝土的特殊性，规定了广当混凝土强度 等级≥C60时，宜采用标准试件；使用非标试件时，尺寸换算系 数应由试验确定。 顿之述险护生的出究

8静力受压弹性模量试验

8.0.1说明了本试验方法适用于测定棱柱体混凝土试件的静力 受压弹性模量，圆柱体试件的静力受压弹性模量试验，见附录 C。静力受压弹性模量试验的试验方法在修订后有了较大的变 动，经过编制组全体成员的努力和试验验证，修订后的试验方法 不但与ISO试验方法完全一致，而且试验结果也与原试验方法 的试验结果一致。

8.0.3 说明试验设奋应衬合的规定。 8.0.4规定了静力受压弹性模量试验的试验步骤。修订后的静 力受压弹性模量试验方法与原试验方法有以下不同

1原试验方法先预压3次再对中读数；修订后新试验方法 先读数对中，然后预压2次，在预压时必须持荷60s。 2原试验方法只对100mm×100mm截面非标准试件要求 对中；修订后新试验方法不但对100mm×100mm截面非标准试 件要求对中，而且对标准试件也要求对中。 3原试验方法在读数前的持荷时间为30s，对读数时间未 作出规定：修订后新试验方法在读数前的持荷时间为60s，并要 求在以后的30s内读数。 4原试验方法要求最后两次试验的变形值相差应不大于 0.00002的测量标距，否则还应进行第6次或第7次试验；修订 后的新试验方法无此要求。 ：总之修订后的试验方法不但完全与ISO标准一致，而且对 新旧试验方法进行了对比试验。对比试验说明：新试验方法简化 了原试验方法，其试验结果与原方法试验结果基本一致。

.0.5规定了静力受压弹性模量试验的计算方法和如何确 力受压弹性模量值。

8.0.6规定了试验报告的内容。

8.0.6规定了试验报告的内

9.0.1说明了本试验方法适用于测定立方体混凝土试件的劈裂 抗拉强度试验，劈裂抗拉强度试验基本上与原试验方法一致。圆 柱体试件的劈裂抗拉强度试验，见附件D。 9.0.2说明了测定劈裂抗拉强度试验的立方体混凝土试件应符 合的规定。

度试验的对中较困难，而且由于对中误差，也会导致较大的试验 误差。所以修订后的试验步骤中规定了为保证对中精度和提高试 验效率，可把垫条和试件安装在定位架上使用，并给出了定位架 示意图。

9.0.5规定了劈裂抗拉强度试验的计算方法和如何确定 拉强度值。

9.0.6规定了试验报告的口

10.0.1说明了本试验方法适用于测定立方体混凝土试件的抗 折强度试验，抗折强度试验基本上与原试验方法基本一致。 10.0.2 说明了测定抗折强度试验的棱柱体混凝土试件应符合 的规定。 10.0.3说明了试验设备应符合的规定。对试验加荷及其设备 提出明确的要求：荷载必须均匀、连续和可控。试验的荷头改弧 形顶面为圆柱体面

与原试验方法不同的是规定试件的支座其中一个应为铰支。还规 定了高强混凝土抗折强度试验的加荷速度以及高强混凝土抗折强 度试验采用非标准试件时，尺寸换算系数应由试验确定。 10.0.5规定了抗折强度试验的计算方法和如何确定抗折强度 值、对原标准的计算公式进行了更正。

10.0.6规定了试验报告的I

附录A圆柱体试件的制作和养护

A.0.1 说明本方法适用于圆柱体度件的制作和养护。 A.0.2 规定了圆柱体试件的尺寸以及粗骨料的最大粒径。 A.0.3 规定了试模、试验用振动台、捣棒等用具和压板的技术 要求。

A.0.4规定了圆柱体试件制作的方法。

1规定了在试验室制作混凝土试件时，试件的成型方法应 根据拌合物的稠度确定，当混凝土拌合物的稠度大于70mm，但 对于黏度较大的混凝土拌合物，虽然落度大于70mm，也可用 派动振实方式成型，以充分密实，避免分层离析为原则：对拌合 物稠度大于70mm的加气量较大的混凝土，由于采用人工插捣方 法不宜混凝土排气，其强度与实际结构混凝土相差较大，也可采 用振动振实方法成型。 1）说明了采用人工插捣制作试件的步骤。 2）说明了采用插人式振捣棒制作试件的步骤，强调应分两 层浇注；在插捣次数上，做了原则规定：每6000mm²插捣一次。 按此要求计算，直径为200mm、150mm和100mm的试件的插 捣次数分别为5次、3次和1次。之所以没有写进正文，是因为 插捣次数和时间应以充分密实，避免分层离析为原则，应根据实 标情况，增加或减少插捣次数和时间。 3）说明了采用振动台振实制作试件的步骤。 2与立方体试件不同，成型后混凝土表面应比试模顶面低 1～2mm，以便对端面的平整处理。

A.0.5说明了试件找平层处理的方法。

1拆模前用于试件端面找平层的水泥浆，宜与试件中混凝 土的水灰比相同。找平层处理后24h才能拆模。

2规定了试件端面找平层处理后应与试件的纵轴垂直 面的平整度。 3规定了不进行端面找平层处理时应将试件的上端面！

符合本标准第5.2节的规定，

.0.1说明了本方法的适用动

圆柱体和立方体试件按抗压强度划分的抗压强度等级的相互 关系70m预制箱梁预应力加工、张拉施工方案，见ISO按抗压强度划分的抗压强度等级表（见表4)。

表4ISO按抗压强度划分的抗压强度等级表

2说明了测定圆柱体试件抗压强度试验的试件应符合的规 3说明了压力试验机应符合的条件。

圆柱体试件静力受压弹性模量试验方法与棱柱体试件的试验 方法基本一致，只是试件形状不一样。 C.0.1 说明了本试验方法适用圆柱体试件的静力受压弹性模量 试验。 C.0.2 说明了测定静力受压弹性模量试验的试件应符合的规定 及数量。 C.0.3 说明了试验设备应符合的规定。 C.0.4 规定了静力受压弹性模量试验的试验步骤。 C.0.5 规定了静力受压弹性模量试验的计算方法和如何确定静 力受压弹性模量值。 圳宝了试於报生的内宓

C.0.6规定了试验报告的内

圆柱体试件劈裂抗拉强度试验方法与立方体试件的试验方法 基本一致，只是试件形状不一样。 D.0.1 说明了本试验方法适用手圆柱体试件的裂抗拉强度试 验。 D.0.2 说明了测定劈裂抗拉强度试验的圆柱体试件应符合的规 定。 D.0.3 说明了试验设备应符合的规定。 D.0.4 规定了劈裂抗拉强度试验的试验步骤。由于劈裂抗拉强 度试验的对中较困难，而且由于对中误差，也会导致较大的试验 误差。试验步骤中规定了为保证对中精度和提高试验效率，可把 垫条和试件安装在定位架上使用，并给出了定位架示意图。 D.0.5规定了劈裂抗拉强度试验的计算方法和如何确定劈裂抗 拉强度值。

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