西南科技大学《钢筋混凝土及砌体结构课程实验报告》.doc

实 验 报 告钢 筋 混 凝 土 及 砌 体 结 构课程实验报告班级： 学号： 姓名： 指导教师: 土木工程与建筑学院 年 月 日试验注意事项为了确保试验顺利进行、达到预订的目的，应做到下列几点：一、做好试验前的准备工作1预习试验指导书，明确本次试验的目的、方法、步骤和注意事项。2对试验中所用到的仪器、设备，试验前要有一定的熟悉和了解。3必须清楚地知道本次试验所需记录的项目及数据处理的方法，事先做好记录表格等准备工作。二、遵守试验室的规章制度1严肃认真、保持纪律。2爱护设备及仪器，严格遵守操作规程。3试验完毕后，应将设备和仪器擦拭干净，并恢复到原来正常状态。三、认真做好试验1认真听取老师讲解，做好记录。2清点有关试验用设备、仪器和器材。3应有严格的科学作风，认真细致地按照要求的试验方法和步骤进行。4试验过程中，应密切观察试验现象，随时进行分析，若出现异常，应及时报告；试验过程中，还应注意采取防护措施，确保人身、仪器和设备的安全。5记录全部所需测量数据，如果试验结果与温度有关还应记录温度、湿度等数据。6如学生希望观察一些与本试验有关的其它现象，或用另外的方案进行试验，在完成本试验规定项目后，经老师同意可以预约进行。四、写好试验报告试验报告是试验的总结，通过对它的书写，可以提高分析问题的能力，因此必须独立完成。报告要求整洁清楚，要有分析和自己的观点，并进行讨论。试验一 钢筋混凝土受弯构件正截面静力性能试验一、试验目的1学习常用仪器仪表的选用原则和使用方法。2掌握钢筋混凝土受弯构件的试验过程。3了解受弯构件受力和变形过程的三个工作阶段及适筋梁的破坏特征。4测定破坏弯矩，观察受弯构件纯弯段裂缝开展情况。二、试件、试验设备和仪器1试件为一普通钢筋混凝土简支梁，截面尺寸及配筋如图5.1所示。图1.1 梁配筋图1混凝土：C20；钢筋：HRB235级2加载设备：微机控制电液伺服结构试验机3百分表，千分表曲率仪及表架4刻度放大镜、钢卷尺及其它工具三、试验方案图1.2 梁试验装置及测点布置为研究钢筋混凝土梁的受弯工作性能，主要测定其强度安全度、抗裂度和各级荷载下的挠度和裂缝开展情况。梁的试验荷载一般较大，构件试验荷载的布置应符合设计的规定，当不符合时，应采用等效荷载的原则进行代换，使构件在试验荷载下产生的内力图与设计的内力图相似，主要使两者在最大受力部位的内力值相等。试验方案如图5.2所示。f3为跨中挠度百分表测点。四、试验步骤1试件设计、制作。2按要求装好百分表。3进行13级预载试验，测取读数、观察试件、装置和仪表工作是否正常并及时排除故障。预载值必须小于构件的开裂荷载值。4分级加载。（1）开裂前每间级加荷量约取510%破坏荷载；开裂后，每间级加荷量取15%的破坏荷载，直到构件破坏为止。（2）每次加载后静停三分钟，使试件变形趋于稳定后，在仔细记录仪表的读数，待校核读数无误后，方可进行下一级加载。并将读数填于下列表12中。 挠度记录 表1.1加载序数读数时间荷载PkNF3读数差值累计 五、试验结果的整理、分析和试验报告1试件原始数据 表1.2截面尺寸箍筋受拉钢筋宽度b(mm)高度h(mm)数量配箍率数量配筋率保护层厚度2计算数据根据实测数据和材料力学性能计算如下数据。 表1.3开裂荷载Pr开裂弯矩Mr开裂前刚度破坏荷载Pu破坏弯矩Mu开裂后刚度3曲线绘制（1）绘制弯矩与最大挠度点的关系曲线。4绘制裂缝分布形态图，分析裂缝形成及扩展特征 表1.4裂缝分布展开图特征分析5试验结果分析（1）将实测试件破坏弯矩与理论计算的破坏弯矩比较，并分析其差异的原因。（2）根据试验过程和试验数据分析梁的破坏过程，并对梁的破坏形态和特征作出评定。试验二 回弹法测定混凝土强度试验一、试验目的1掌握回弹法测定混凝土强度的基本原理。2掌握回弹仪的使用方法和根据回弹值推定混凝土强度的计算方法。二、基本原理回弹法是根据混凝土的表面硬度与抗压强度之间存在着一定的相关性而发展起来的一种混凝土强度非破损测试方法。测试时，用具有规定动能的重锤弹击混凝土表面，弹击后，初始动能发生再分配，一部分能量被混凝土吸收，剩余的能量则回传给重锤。被混凝土吸收的能量取决于混凝土表面的硬度。混凝土表面硬度低，受弹击后表面塑性变形和残余变形大，被混凝土吸收的能量就多，回传给重锤的能量就少；相反，混凝土表面硬度高，受弹击后的塑性变形小，吸收的能量少，而传给重锤的能量多，因而回弹值就高，从而间接反映了混凝土的抗压强度。三、试件、试验仪器1试件为普通钢筋混凝土简支梁。2试验仪器：回弹仪 回弹仪是测定回弹值的仪器。回弹仪有不同的型号，按冲击动能的大小分为重型、中型、轻型、特轻型四种。在进行建筑结构检测时一般使用中型回弹仪。四、测强曲线 通过一系列的大量试验建立的回弹值与混凝土强度之间的关系称测强曲线。根据制定曲线的条件和使用范围，测强曲线可分为三类：统一曲线、地区曲线和专用曲线。五、回弹法的适用范围由于受回弹法所必需的测强曲线的代表性限制，现行回弹法检测混凝土抗压强度技术规程（JGJ/T232001）规定：回弹法只适用于龄期为141000d范围内自然养护、评定强度在1050MPa的普通混凝土；不适用于内部有缺陷或遭化学腐蚀、火灾、冰冻的混凝土和其他品种混凝土。六、测试步骤（一）测区的布置测区是指每一个构件的测试区域，每个测区相当于该试样同条件混凝土的一个试块。规程规定，取一个构件作为评定混凝土强度的最小单元，每个构件测区数不少于10个，对长度小于4.5m且高度低于0.3m的构件，测区数可适当减少，但不应少于5个，并尽可能均匀布置；相邻两测区的间距不宜大于2m，且离构件边缘的距离不宜大于0.5m，且不宜小于0.2m。测区最好布置在试样的两个对称的测试面，如不能满足亦可选择在一个侧面上，测区应优先考虑布置在混凝土浇筑的侧面；测区必须避开位于混凝土保护层附近设置的钢筋或预埋铁件；测区表面应清洁、平整、干燥，不应有接缝、浮浆、粉刷层等。必要时可用砂轮清除疏松物和杂物，且不应留有残余粉末。测试的构件必须具有一定的刚度和稳定性，对于体积小、刚度差以及测试部位厚度小于100mm的构件，应设置临时支撑加以固定。（二）回弹值的测定 测试时回弹仪应始终与测试面垂直，并不得打在气孔和外露石子上。每个测区的两个测面用回弹仪弹击8点，共16点（如果一个测区只有一个测面，则应回弹16点）。回弹宜在测面范围内均匀分布，点与点间距不得小于20mm，回弹点距构件边缘或外露钢筋、铁件的距离不得小于30mm。同一回弹点只允许弹击一次，每个测点的回弹值读数精确到1，并填入记录表2.1中。回弹仪的具体操作如下：1将弹击杆对准混凝土的表面，轻压仪器，使按钮松开，放松压力时弹击杆伸出，挂钩挂上弹击锤。2使仪器的轴线始终垂直于混凝土表面并缓慢均匀施压，待弹击锤脱钩冲击弹击杆后，弹击锤回弹带动指针向后移动至某一位置时，指针块上的示值刻线在刻度尺上示出一定数值即为回弹值。3使仪器继续顶住混凝土表面进行读数并记录回弹值。如条件不利于读数，可按下按钮，锁住机芯，将仪器移至它处读数。4逐渐对仪器减压，使弹击杆自仪器内伸出，待下次使用。（三）混凝土碳化深度的测定用电锤或者其他工具在混凝土中敲击深约15mm的缺口，清除缺口中的粉末和碎屑后（不能用液体冲洗），立即用1%的酚酞酒精溶液滴在缺口内壁的边缘处，用钢尺测量不变色的深度若干次，精确到0.5mm，取其平均值，并填入记录表9.1中。 应在有代表性的位置上测量碳化深度，测点不应少于构件的30%测区数，当碳化深度值极差大于2.0mm时，应在每一测区测量碳化深度。回弹法测试混凝土强度原始记录表 表2.1编 号回 弹 值 碳化深度(mm)构件测区1234567891011121314151612345678910测试角度回弹仪型号：测试人：测面状态编号：测试日期： 年 月 日（四）数据处理1回弹值的计算及修正首先将每一个测区的16个回弹值中剔除其中3个最大值和3个最小值后，余下10个回弹值的算术平均值即为该测区的回弹平均值，取一位小数。计算公式为 （2.1）式中：测区平均回弹值，计算至0.1；第i个测点的回弹值。由于回弹仪测强的经验公式是根据回弹仪水平方向测试混凝土侧面的试验数据回归统计得出的，因此当测试中无法满足上述条件时，应根据回弹仪轴线与水平方向的角度对测得的回弹值进行修正（如图2.1）。 图2.1 测试角度示意图换算公式为： （9.2）式中：回弹仪与水平方向成角测试时测区的平均回弹值，计算至0.1；按表2.2查出的不同测试角的回弹值修正值，计算至0.1。 不同测试角度的回弹值修正值 表2.2测 试 角 度203040506.05.04.03.55.04.03.53.04.03.53.02.53.02.52.01.5+2.5+2.0+1.5+1.0+3.0+2.5+2.0+1.5+3.5+3.0+2.5+2.0+4.0+3.5+3.0+2.5注：小于20或大于50，均分别按20或50查表；表中未列入的相应于的修正值，可用内插法求得，计算至一位小数。当回弹仪水平方向测试混凝土浇筑表面或底面时，应将测得的数据分别计算出测区平均回弹值或，再按下式修正。 （2.3） （2.4）式中：、分别为水平方向测试混凝土浇筑表面或底面时测区的平均回弹值；、按表2.3查出的不同浇筑面的回弹值修正值，计算至0.1。 不同浇筑面的回弹值修正值 表2.3或表面修正值底面修正值20253035404550+2.5+2.0+1.5+1.0+0.5003.02.52.01.51.00.50注：或小于20或大于50，均分别按20或50查表；表中未列入的相应于或的和修正值，可用内插法求得，计算至一位小数。如果测试时仪器既非水平方向而测区又非混凝土的浇筑侧面，则应对回弹值先进行角度修正，然后再进行浇筑面修正。2混凝土强度的计算（1）测区混凝土强度值的确定根据修正后的各测区的平均回弹值和碳化深度，查阅测强曲线，即可得到该测区的混凝土强度换算值。（2）结构或构件混凝土强度的计算由各测区的混凝土强度换算值可计算出结构或构件混凝土强度平均值，当测区数大于或等于10时，还应计算标准差。平均值及标准差按下列公式计算： （2.5） （2.6）式中：构件混凝土强度平均值（MPa），精确至0.1 MPa； 对于单个测定的结构或构件，取一个试样的测区数；对于抽样测定的结构或构件，取各抽样测区数之和；构件混凝土强度标准差（MPa），精确至0.01 MPa。结构或构件混凝土强度推定值应按下列公式确定：A当该结构或构件测区数少于10个时： （2.7）式中：构件中最小的测区混凝土强度换算值。B当该结构或构件的测区强度值中出现小于10.0 MPa时：MPa （2.8）C当该结构或构件测区数不少于10个或按批量测试时，应按下列公式计算： （2.9）（3）对于按批量测试的构件，当该批构件混凝土强度标准差出现下列情况时，则该批构件应全部按单个构件测试：A当该批构件混凝土强度平均值小于25 MPa时：MPa；B当该批构件混凝土强度平均值大于或等于25 MPa时： MPa。七、试验报告1简述回弹法测定混凝土强度的基本原理、适用范围和测试步骤。2根据记录表7.1的原始数据，进行数据处理，将处理结果填入表2.4中。回弹法测试混凝土强度计算表 表2.4测区项目12345678910回弹值测区平均值角度修正值角度修正后浇筑面修正值浇注面修正后平均碳化深度值(mm)测区强度