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T0564-2005水泥混凝土動彈性模量試驗方法（共振儀法）
T0564-2005水泥混凝土動彈性模量試驗方法（共振儀法）
1 目的、適用范圍和引用標準
本方法規定了采用共振儀測定水泥混凝土的動彈性模量的試驗方法。
本方法適用于測定水泥混凝土的動彈性模量，以檢驗水泥混凝土在經受凍融或其他侵蝕作用后遭受破壞的程度，評定其耐久性能。
引用標準：
水泥混凝土試件制作與硬化水泥混凝土現場取樣方法（T0551）
2 儀具與材料
2.1 共振法混凝土動彈性模量測定儀（簡稱共振儀）：輸出頻率可調范圍為100Hz～20kHz，輸出功率應能激勵試件產生受迫振動，以便能用共振的原理測定出試件的基頻振動頻率。在無專用儀器的情況下，可將各類儀器組合進行試驗。
共振儀輸出頻率的可調范圍應與所測試件的尺寸、密度及混凝土品種相匹配，一般為100Hz～20kHz，輸出功率也應能激勵試件產生受迫振動，其基本原理示意如圖T0564-1所示。圖T0564-1 共振法混凝土動彈性模量測定工作原理1-振蕩器；2-頻率計；3-放大器；4-振蕩換能器；5-拾振換能器；6-放大器；7-微安表；8-示波器；9-試件
2.2 試件支承件：硬橡膠韌型支座或約20mm厚的軟泡沫塑料墊。
2.3 臺稱：最大量程不小于20kg，感量不大于10g。
3 試件制備
本試驗采用截面為100mm×100mm的棱柱體試件，其長寬比一般為3~5。標準試件尺寸為100mm×100mm×400mm。
4 試驗步驟
4.1 試驗前測定試件的質量和尺寸。3個試件的質量與其平均允許偏差為±0.5%，尺寸與其平均值的允許偏差為1%。每個試件的長度和截面尺寸均取3個部位的平均值。
4.2 將試件安放在支承體上，并定出以共振法測量試件橫向基頻振動頻率時，激振換能器和拾振器的位置，如圖T0564-2所示。將激振器和拾振器的測桿輕輕地壓在試件的表面上（測桿與試件接觸面一般涂一薄層黃油或凡士林），測桿壓力的大小以不出現噪音為宜。
4.3 用共振儀進行測定時，可根據試件共振頻率的大小，選擇相應的頻率測量范圍。調整激振功率和接受增益旋鈕至適當位置，以粗調迅速找到試件的共振點后，再進行細調。當微安表和示波器指示的幅度值一致增加，達到最大的幅度時即為共振。此時，從數字計數器上讀出的頻率就是試件的自振頻率。圖T 0564-2 測示位置示意圖
1-激振器位置；2-拾振器位置；3-泡沫塑料墊；4-試件（測量時試件成型面朝上）；5-節點
4.4 用組合儀器進行測定時，采用示波器作為顯示儀器，示波器的圖形調成一個正圓時的頻率作為共振頻率。當儀器同時具有指示電表和示波器時，以電表指針達到最大值時的頻率作為共振頻率。
4.5 觀測時，應重復測試兩次，測試結果的波動范圍宜小于±0.5%。以兩次試驗的平均值作為該試件的測值。
在測試過程中，如發現兩個以上的峰值時，建議采用下列方法找出真實共振峰。
（1）將輸出功率固定，反復調整儀器輸出頻率，從微安表上比較幅值的大小，幅值最大者為真實的共振峰。
（2）可把拾振器測桿移至節點處（距端部0.224 倍的試件長度），如微安表指針為零，即為真實共振峰。
5 結果計算
混凝土動彈性模量，按式（T 0564-1）計算：
WL3f2
Ed=9.46×10-4-----------×K? ? ? ? （T 0564-1）
a4
式中： Ed ——混凝土動彈性模量（MPa）；
a ——正方形截面試件的邊長（mm）；
L ——試件的長度（mm）；
W ——試件的質量（kg）；
f——試件橫向振動時的基振頻率（Hz）；
K——試件尺寸修正系數：L/α＝3時，K＝1.68；L/α＝4時，K＝1.40；L/α=5時，K＝1.26。
混凝土動彈性模量以三個試件的平均值作為試驗結果，結果計算精確至100MPa。
6 試驗報告
試驗報告應包括下列內容：
（1）要求檢測的項目名稱、執行標準；
（2）原材料的品種、規格和產地；
（3）儀器設備的名稱、型號及編號；
（4）環境溫度和濕度；
（5）混凝土動彈性模量；
（6）要說明的其他內容。
條文說明
本規程參照《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準》（GB/T 50082—2009）與ASTM C 215編制。動彈性模量測量是一種無損檢測方法，對于持續的化學侵蝕、重復的凍融循環、老化及其他一些因素而導致的模量逐漸變化的測量極為有效。動彈模測量的原理是借助在混凝土中傳播的波，在泊松比、密度和材料長度不變的條件下，波速（基頻=波速/材料長度）和材料的彈性模量符合一定函數關系。于是通過共振法測得材料的基頻，就可以推導出材料的彈性模量，為區別于常規的彈性模量，則稱之為動彈性模量。普通的動彈性模量在14000~42000Mpa之間。除了本規程測得的橫向基頻外，采用類似的方法也可測得縱向基頻，詳見ASTM C 215。