施工手册(第四版)3第三章材料试验与结构检验3-1-2 试样(件)的制备_

3-1-2试样（件）的制备3-1-2-1样品的缩分（适用于砂、石、粉料等）1．将所取每组样品置于平板上，在自然状态下拌混均匀（砂在潮湿状态下拌合均匀）并堆成厚度约为20mm的“圆饼”（石，堆成锥体），然后沿互相垂直的两条直径把“圆饼”（锥体）分成大致相等的四份，取其对角的两份重新拌匀，再堆成“圆饼”（锥体）。重复上述过程，直至缩分后的材料略多于进行试验所必需的量为止。2．对较少的砂试品（如作单项试验时），可采用较干的原砂样，但应经仔细拌匀后缩分。3．砂、石的堆积密度，紧密密度及含水率，检验所用的试样，可不经缩分，在拌匀后直接进行试样。3-1-2-2岩石抗压强度试件取有代表性的岩石样品用石材切割机切割成边长为50mm的方体，或用钻石机钻取直径与高度均为50mm的圆柱体，然后用磨光机把试件与压力机压板接触的两个面磨光并保持平行，试件形状须用尺检查。至少制作6个试件，对有显著层理的岩石，应取两组试件（12个）。3-1-2-3混凝土试件1．试件的尺寸与数量试件的尺寸随试验项目与骨料的最大粒径而定，具体要求见表3-2。试件尺寸与数量表3-2序号试验项目骨料最大粒径（mm）试件边长（mm）换算系数每组数量（块）备注1立方体抗压强度31.5、40、60100×100×100150×150×150200×200×2000.951.001.053332棱柱体轴心抗压强度31.5、40、60100×100×200（300）150×150×300200×200×4000.951.001.053333棱柱体31.5、100×100×200（300）1.006静力受压弹性模量40、60150×150×300200×200×4001.001.00664劈裂抗拉强度2040100×100×100150×150×1500.851.00335抗折强度31.540100×100×100150×150×150（550）0.851.00336抗冻性能（抗冻性等级测定）31.54060100×100×100150×150×150200×200×2001.001.001.00333每次5组每次5组每次5组7抗冻性能（耐久性系数测定）31.5100×100×40038抗渗性能直径175~185高15069收缩100×100×515310碳化31.54060100×100×300150×150×450200×200×6003332．试件的成型试件成型方法应与实际施工采用的方法相同。用振动台成型时，应将拌合物一次装入试模，装料时应用抹刀沿试模内壁略加插捣并使拌合物高出试模上口。振动时应防止试模在振动台上自由跳动，振动应持续到混凝土表面出浆为止，刮除多余的混凝土，并用抹刀抹平。用人工插捣时，拌合物应分为二层装入试模，每层的装料厚度大致相等。插捣用的钢制捣棒长为600mm，直径为16mm，端部应磨圆。每层插捣次数应根据试件的截面而定，一般每100cm2截面积不应少于12次，插捣完后，刮除多余的混凝土，并用抹刀抹平。3．试件的养护采用标准养护的试件成型后应覆盖表面，以防止水分蒸发，在温度为20±5℃条件下静置1~2昼夜然后拆模，拆模后的试件应立即放入温度为20±3℃，相对湿度为90%以上的标准养护室中养护，当无标准养护室时，可在温度为20±3℃的不流动水中养护，水的pH值不应小于7。为了确定混凝土施工过程中的实际强度，也可将试件与结构物在同条件下养护，至预定龄期时试压。4．轻骨料混凝土试件轻骨料混凝土试件的取样、成型、养护与普通混凝土相同，一般试验项目的试件尺寸、数量也与普通混凝土相同。干表观密度试验采用抗压强度试件，在试压前后测试。吸水率和软化系数试件采用边长为100mm或150mm的立方体试件，每组12块（或6块）。导热系数试件以3块为1组，其中尺寸为200mm×200mm×20~30mm的薄试件1块，200mm×200mm×60~l00mm的厚试件2块。抗剪强度试件为边长为150mm的立方体，每组3块。线膨胀系数试件为100mm×100mm×300mm的棱柱体，每组至少3块。3-1-2-4建筑砂浆试件的制备建筑砂浆抗压强度试件为边长70.7mm的立方体，每6个试件为一组。将无底的试模放在预先铺有吸水性较好的纸的普通粘土砖上（砖的吸水率不小于10%，含水率不大于2%），试模内一次注满砂浆，用捣棒插捣25次，使砂浆高出试模6~8mm，当砂浆表面开始出现麻斑状态时（约15~30min）,将高出部分的砂浆削去抹平。试件制作后应在20±5℃温度环境下停置24±2h，然后拆模。拆模后的试件应在标准条件下养护至28d时试压。标准养护的条件是：①水泥混合砂浆温度为20±3℃，相对湿度60%~80%；②水泥砂浆和微沫砂浆温度为20±3℃，相对湿度90%以上。3-1-2-5钢材试件1．钢产品力学性能试验取样的位置（详见GB2975-1998）（1）一般要求1）下面给出了型钢、条钢、钢板及钢管的拉伸、冲击和弯曲试验取样位置。2）应在钢产品表面切取弯曲样坯，弯曲试样应至少保留一个表面，当机加工和试验机能允许时，应制备全截面或全厚度弯曲试样。3）当要求取一个以上试样时，可在规定位置相邻处取样。（2）型钢1）按图3-1在型钢腿部切取拉伸、弯曲和冲击样坯。如型钢尺寸不能满足要求，可将取样位置中部位移。注：1．对于腿部有斜度的型钢，可在腰部1/4处取样（图3-1b和图3-1d），经协商也可以从腿部取样进行机加工。2．对于腿部长度不相等的角钢，可从任一腿部取样。2）对于腿部厚度不大于50mm的型钢，当机加工和试验机能力允许时，应按图3-2（a）切取拉伸样坯；当切取圆形横截面拉伸样坯时，按图3-2（b）规定。对于腿部厚度大于50mm的型钢，当切取圆形横截面样坯时，按图3-2（c）规定。3）按图3-3在型钢腿部厚度方向切取冲击样坯。图3-1在型钢腿部宽度方向切取祥坯的位置图3-2在型钢腿部厚度方向切取拉伸样坯的位置（a）t≤50mm；（b）t≤50mm；（c）t＞50mm图3-3在型钢腿部厚度方向切取冲击样坯的位置（3）条钢1）按图3-4在圆钢上选取拉伸样坯位置，当机加工和试验机能力允许时，按图3-4（a）取样。2）按图3-5在圆钢上选取冲击样坯位置。3）按图3-6在六角钢上选取拉伸样坯位置，当机加工和试验机能力允许时，按图3-6（a）取样。4）按图3-7在六角钢上选取冲击样坯位置。5）按图3-8在矩形截面条钢上切取拉伸样坯，当机加工和试验机能力允许时，按图3-8（a）取样。6）按图3-9在矩形截面条钢上切取冲击样坯。图3-4在圆钢上切取拉伸样坯的位置（a）全横截面试样；（b）d≤25mm：（c）d＞25mm；（d）d＞50mm图3-5在圆钢上切取冲击样坯的位置（a）d≤25mm；（b）25mm＜d≤50mm；（c）d＞25mm；（d）d＞50mm图3-6在六角钢上切取拉伸样坯的位置（a）全横截面试样；（b）d≤25mm；（c）d＞25mm；（d）d＞50mm图3-7在六角钢上切取冲击样坯的位置（a）d≤25mm；（b）25mm＜d≤50mm；（c）d＞25mm；（d）d＞50mm图3-8在矩形截面条钢上切取拉伸样坯的位置（a）全横截面试样；（b）W≤50mm；（c）W＞50mm；（d）W≤50mm和t≤50mm；（e）W＞50mm和t≤50mm；（f）W＞50mm和t＞50mm图3-9在矩形截面条钢上切取冲击样坯的位置（a）12mm≤W≤50mm和t≤50mm；（b）w＞50mm和t≤50mm；（c）w＞50mm和t＞50mm（4）钢板1）应在钢板宽度1/4处切取拉伸、弯曲或冲击样坯，如图3-10和图3-11所示。2）对于纵轧钢板，当产品标准没有规定取样方向时，应在钢板宽度1/4处切取横向样坯，如钢板宽度不足，样坯中心可以内移。3）应按图3-10在钢板厚度方向切取拉伸样坯。当机加工和试验机能力允许时，应按图3-10（a）取样。4）在钢板厚度方向切取冲击样坯时，根据产品标准或供需双方协议选择图3-11规定的取样位置。图3-10在钢板上切取拉伸样坯的位置（a）全厚度试样；（b）t＞30mm；（c）25mm＜t＜50mm；（d）t≥50mm图3-11在钢板上切取冲击样坯的位置（a）对于全部t值；（b）t＞40mm（5）钢管1）应按图3-12切取拉伸样坯，当机加工和试验机能力允许时，应按图3-12（a）取样。对于图3-12（c），如钢管尺寸不能满足要求，可将取样位置向中部位移。2）对于焊管，当取横向试样检验焊接性能时，焊缝应在试样中部。3）应按图3-13切取冲击样坯。如果产品标准规定取样位置，应由生产厂提供。如果钢管尺寸允许，应切取10~5mm最大厚度的横向试样。切取横向试样的钢管最小外径Dmin（mm）按下式计算：Dmin＝（t－5）＋756.25/（t－5）如果钢管不能取横向冲击试样，则应切取10~5mm最大厚度的纵向试样。4）用全截面圆形钢管可作为如下试验的试样。①压扁试验；②扩口试验；③卷边试验；④环扩试验；⑤管环拉伸试验；⑥弯曲试验。5）应按图3-14在方形钢管上切取拉伸或弯曲样坯。当机加工和试验机能力允许时，按图3-14（a）取样。6）应按图3-15在方形钢管上切取冲击样坯。图3-12在钢管上切取拉伸及弯曲样坯的位置（a）全横截面试样；（b）矩形横截面试样；（c）圆形横截面试样图3-13在钢管上切取冲击样坯的位置（a）冲击试样；（b）t＞40mm冲击试样图3-14在方形钢管上切取拉伸及弯曲样坯的位置（a）全横截面试样；（b）矩形横截面试样图3-15在方形钢管上切取冲击样坯的位置2．样坯加工余量的选择（1）用烧割法切取样坯时，从样坯切割线至试样边缘必须留有足够加工的余量。一般应不小于钢产品的厚度或直径，但最小不得少于20mm。对于厚度或直径大于60mm的钢产品，其加工余量可根据供需双方协议适当减少。（2）冷剪样坯所留的加工余量按表3-3选取。表3-3直径或厚度（mm）加工余量（mm）≤44＞4~10厚度或直径＞10~2010＞20~3515＞35203．试件制备（详见GB6397、GB232、GB/T10120）（1）钢筋、钢丝、钢绞线试样钢筋、钢丝、钢绞线均用全截面进行试验。钢筋、钢丝、钢绞线拉伸试样的长度为：L＝l0＋h1＋2h2式中L——试样全长（mm）；l0——标距（mm）；h1——不小于a（mm）；a——公称直径（mm）；h2——夹持长度，一般为100mm。试件长度与试验机上、下夹头间的最小距离以及夹头尺寸有关，可根据试验条件确定。标距长度见表3-4。标距长度L0表3-4序号材料名称L01钢筋混凝土用热轧光圆、热轧带肋、余热处理钢筋5a2低碳钢热轧圆盘条10a3冷轧带肋钢筋10a或100mm4预应力混凝土用热处理钢筋10a5预应力混凝土用钢丝100mm6预应力混凝土用纲铰线不小于600mm7冷拉钢筋10a8冷拔低碳钢丝100mm钢筋冷弯试样的长度为：L＝5a＋150mm钢筋反向弯曲试样的长度为：L＝200~300mm钢丝反复弯曲试样的长度为：L＝150~250mm（2）结构钢试样1）拉伸试样。拉伸试样的形状尺寸，随材料的品种、规格及试验目的而分为圆形、矩形及异形三类，可按表3-5选定试样号。试样号表3-5金属材料试样号备注材种直径d0外径或对边距D0、厚度a0（mm）比例试样定标距试样棒＞25R1~4（R01~04）其他包括：比例试样优先采用l0为4d0或8d025~3R1~8（R01~08）＜3R17、R18板（扁带）＞25R1~4（R01~04）厚板Z向试样，一般采用l0≥1.5d0或R4、R6的比例试样25~4.5P3（P03）、P5~7（P05~07）、R4~7（R04~07）亦可采用l0为4.52×0F或9.0×0F的样式＜4.5~0.5P1~3（P01~03）、P4（P04）P6（P06）P8~9＜0.5~0.1P1（P01）P8~9管≥168S3（S03）P10~11、S5~6＜168~＞50S2~3（S02~03）S4~5亦可取横向圆形或矩形试样≤50S1（01）、