超高性能混凝土抗拉强度试验方法
1.适用范围
本试验方法适用于无切口的超高性能混凝土试件，采用单轴拉伸的力-位移曲线测试法。 2.定义
2.1试件的力-位移曲线测试的终止条件为：a）残余强度等于抗拉强度的20%时；或b）试件平均位移拉伸量为钢纤维长度的60%时。
2.2平均位移拉伸量指附着在试件两面的电感式位移传感器所测值的平均值。
2.3应力指测量的拉力与试件中间段横截面积之间的比值。
2.4弹性应变指平均位移拉伸量与图1中点C和点E（或点L和点J）间距的比值；硬化应变指平均位移拉伸量与图1中点O和点P（或点Q和点R）间距的比值。
图1 单轴拉伸试件几何尺寸与位移传感器安装位置（单位：mm）
3.原则规定
3.1拉伸机的荷载量程应在50~200kN；应采用夹头的位移来控制加载或采用外装位移传感器的位移来控制加载。 3.2为了确保试件在不同位置断裂时均可测得其的变形，将两个位移传感器应对称安装于试件两侧面，即试件点C和点E之间，以及点L和点J之间；另外两个位移传感器应对称安装于试件两平面，即试件点O和点P之间，以及点Q电汽锅和点R之间。
3.3试件拉伸的方向是沿着图1所示的X轴方向。在试件的两端变截面曲面处粘贴1.5mm厚的铝板，以便于固定于拉伸机的夹头。
3.4试件两端的约束条件必须是固结，不得发生任何扭转。
4.试验设备
拉伸机的加载及测试精度应在 0.2kN之内；位移传感器的量程应在5~30mm，线性测量误差不得大于 0.2%；试件长度和厚度的测量仪器精度应在 0.05mm之内。
5.试件制备
5.1每次浇筑，需制备如图1所示尺寸的试件，共6块。试件浇筑时的厚度可控制在50 2mm，测试前需将试件厚度打磨至50 1mm。
5.2在试件模具的两端变截面曲面处放置铝片或者细钢丝网片，以便强化变截面区抵消外夹具带来的应力集中影响。
5.3对于标准养护试件，应在成型后立刻用塑料薄膜包裹，在20℃下养护1d后拆模，标准养护至测试龄期，除非特别注明，一般指28d。在测试前3~5d，应在20℃下大气中自然干燥24h，粘贴好铝片及位移传感器的固定螺栓，然后再用塑料薄膜包裹着，并放置在快速插头20℃下，直到测试前。
5.4测量试件中间测试区的截面长度和宽度。沿每一纵向边各取3个等间距分布的不同位置，共测量6个位置的厚度，取其厚度的平均值。
6.试件加载
6.1先取6个试件中的3个进行单轴连续加载试验。在弹性和应变硬化阶段，以位移传感器0.05mm/min的加载速率，或以夹头0.2mm/min的加载速率匀速进行加载。在应变软化阶段，相应的加载速率可分别提高至0.5mm/min及0.4mm/min。采集频率为5Hz。当试件长度变化平均值达到钢纤维长度的60%时，结束试验。
6.2取剩余的3个试件进行加载-卸载循环试验，所施加的荷载为前3个试件测得的最大抗拉强度平均值的1/3，加载速率与先前相同。
7.试验数据
7.1对于所有试件，试验数据应包括：每个试件的应力-应变全曲线；按照A.8所计算出来的弹性应力和所对应的弹性应变及弹性模量；试件达到抗拉强度fUtu和所对应的抗拉应变εUtu；裂缝位置与轨迹。
7.2对于按照6.1试验的试件，试验数据应包括：按照A.8所计算出来的弹性应力fUte和所对应的弹性应变εUte及弹性模量EUt。
7.3对于测试系列的所有试件，试验数据应包括：按照A.6.2试验所确定的平均弹性模量，平均弹性抗拉强度fUte和平均抗拉强度fUtu，及两者的比值fUtu/fUte；确定试件的抗拉强度和所对应的抗拉应变；按照表2对试件的等级进行分类，取平均弹性抗拉强度和平均抗拉强度为试件的弹性抗拉强度标准值fUtek和抗拉强度标准值fUtuk。
8.强度和位移计算
8.1超高性能混凝土理想受拉应力-应变模型如图2所示。
图2 受拉强度计算理想模型
8.2由6.2的加载-卸载循环试验来计算试件的弹性模量。试件的割线模量Ei由每一循环中的最大应力值Fi和对应的变形值wUti来确定，即：
(1)
8.3对于每个wUti，所对应的割线模量平均值Eim可由前10个割线模量Ei求均值得出。线性范围从常数Eim开始至FA下的割线模量值Ei为止。
8.4试件的弹性抗拉强度由下式计算：
(2)
试样的弹性模量EU为FA下的割线模量值Ei。
8.5试件的抗拉强度由下式计算：
(3)
如果有应变硬化现象，则式中FB指的是对应的最大抗拉强度。ɛUtu为最大抗拉强度所对应的应变。
若无应变硬化现象，则FB指的是裂缝宽度达到0.4mm时对应的应力平均值，即：
(4)
9.测试报告
测试报告至少应包括以下信息：委托单位名称和地址、测试目的；检测试验室和测试人员
名称；检测标准及与标准不一致部分；试样名称、生产和检测日期；试样尺寸；检测数据。
10.测试精度与一致性检验
10.1设备测试精度与一致性可由同尺寸的铝制标准试件来校核。重复性可由6次弹性阶段的加载-卸载循环来测定。
10.2不同试验室间的一致性检验必须由相同材料制作的，采用相同浇筑和养护方式条件下的试件进行对比试验。
11.试件关键点坐标
图1中B-C弧线段的坐标如表1所示，E-F段，I-J段，以及L-M段的坐标通过几何对称获得。
表1B-C弧线段的坐标
point | 1 | 威信网页板2 | 3 | 4 | 5 | 室内导航技术 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |
X(mm) | 50.0 | 51.2 | 52.1 | 53.0 | 54.0 | 55.0 | 56.1 | 57.1 | 58.3 | 59.5 | 60.7 | 62.0 | 63.4 |
油泵法兰Y(mm) | 100.0 | 99.0 | 98.0 | 97.0 | 96.0 | 95.0 | 94.0 | 93.0 | 92.0 | 91.0 | 90.0 | 89.0 | 88.0 |
point | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 |
X(mm) | 64.8 | 66.3 | 67.9 | 69.7 | 71.5 | 73.5 | 75.6 | 78.0 | 80.7 | 83.7 | 87.4 | 92.2 | 摇臂式喷头104.0 |
Y(mm) | 87.0 | 86.0 | 85.0 | 84.0 | 83.0 | 82.0 | 81.0 | 80.0 | 79.0 | 78.0 | 77.0 | 76.0 | 75.0 |
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