中华人民共和国国家标准
GB/T 11971-1997
加气混凝土力学性能试验方法
代替GB 11971-89
Test method for mechanical property of aerated concrete
1 范围
本标准规定了加气混凝土抗压强度、抗拉强度、抗折强度、轴心抗压强度和静力受压弹性模量试验用仪器设备、试件、试验步骤、结果计算与评定和试验报告。
本标准适用于加气混凝土。
2 引用标准
下列标准包含的条文通过在本标准中引用而构成本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB/T 11969-1997 加气混凝土性能试验方法总则
3 仪器设备
3．1 材料试验机：精度（示值的相对误差）不应低于±2%，其量程的选择应能使试件的预期最大破坏荷载处在全量程的20%~80%范围内。
3．2 托盘天平或磅秤：称量2000g，感量1g。
3．3 电热鼓风干燥箱：最高温度200℃。
3．4 钢板直尺：规格为300mm，分度值为0.5mm。
3．5 劈裂抗拉钢垫条的直径为75mm，如图1所示。钢垫条与试件之间应垫以木质三合板垫层，垫层宽度应为15~20mm，厚3~4mm，长度不应短于试件边长，垫层不得重复使用。
单位：mm
图1 劈裂抗拉钢垫条
3．6 变形测量仪表：精度不应低于0.001mm，当使用镜式引伸仪时，允许精度不低于0.002mm。
4 试件
4．1 试件制备
按GB/T 11969有关规定进行，受力面必须锉平或磨平。
4．2 试件尺寸和数量
抗压强度：100mm×100 mm×100 mm立方体试件一组3块；
劈裂抗拉强度：100mm×100 mm×100 mm立方体试件一组3块；
抗折强度：100mm×100 mm×400 mm棱柱体试件一组3块；
轴心抗压强度：100mm×100 mm×300 mm棱柱体试件一组3块；
静力受压弹性模量：100mm×100 mm×300 mm棱柱体试件二组6块。
4．3 试压含水状态
4．3．1 抗压强度和劈裂抗拉强度试件在质量含水率为25%~45%下进行试验。
4．3．2 抗折强度、轴心抗压强度和静力受压弹性模量试件在质量含水率8%~12%下进行试验。
4．3．3 如果质量含水率超过上述规定范围，则在（60±5）℃下烘至所要求的含水率。
4．3．4 其他情况下，可将试件浸水6h，从水中取出，用干布抹去表面水分，在（60±5）℃下烘至所要求的含水率。
5 试验步骤
5．1 抗压强度
5．1．1 检查试件外观。
5．1．2 测量试件的尺寸，精确至1mm，并计算试件的受压面积（A1）。
5．1．3 将试件放在材料试验机的下压板的中心位置，试件的受压方向应垂直于制品的膨胀方向。
5．1．4 开动试验机，当上压板与试件接近时，调整球座，使接触均衡。
5．1．5 以（2.0±0.5）kN/s的速度连续而均匀地加荷，直至试件破坏，记录破坏荷载（p1）。
5．1．6 将试验后的试件全部或部分立即称质量，然后在（100±5）℃下烘至恒质，计算其含水率。
5．2 劈裂抗拉强度（劈裂法）
5．2．1 检查试件外观
5．2．2 在试件中部划线定出劈裂面的位置，劈裂面垂直干制品膨胀方向，测量尺寸，精确至1mm，计算劈裂面面积（A）。
5．2．3 将试件放在试验机下压板的中心位置，在上、下压板与试件之间垫以劈裂抗拉钢垫条及垫层各一条。钢垫条与试件中小心线重合，如图2所示。
1—试验机上压板；2—劈裂抗拉钢垫条；3—垫子层；4—试验机下压板
图2 劈裂抗拉试验示意图
5．2．4 开动试验机，当上压板与试件接近时，调整球座，使接触均衡。
5．2．5 以（0.20±0.5）kN/s的速度连续而均匀地加荷，直至试件破坏，记录破坏荷载（p2）。
5．2．6 将试验后的试件全部或部分称质量，然后在（105±5）℃下烘至恒质，计算其含水率。
5．3 抗折强度
5．3．1 检查试件外观。
5．3．2 在试件中部测量其宽度和高度，精确至1mm。
5．3．3 将试件放在抗弯支座辊轮上，支点间距为300mm，开动试验机，当加压辊轮与试件快接近时，调整加压辊轮及支座辊轮，使接触均衡，其所有间距的尺寸偏差不应大于±1mm。加荷方式如图3所示。
单位：mm
图3 抗折强度试验示意图
5．3．4 试验机与试件接触的两个支座辊轮和两个加压辊轮应具有直径为30mm的弧形顶面，并应至少比试件的宽度长10 mm。其中3个（一个支座辊轮及两个加压辊轮）尽量做到能滚动并前后倾斜。
5．3．5 以（0.20±0.5）kN/s的速度连续而均匀地加荷，直至试件破坏，记录破坏荷载（p）及破坏位置。
5．3．6 将试验后的短半段试件，立即称质量，然后在（105±5）℃下烘至恒质，计算其含水率。
5．4 轴心抗压强度
5．4．1 检查试件外观。
5．4．2 在试件中部测量试件的边长精确至1mm，并计算试件的受压面积（A3）。
5．4．3 将试件直立放置在材料试验机的下压板上，试件的轴心与材料试验机下压板的中心对准。
5．4．4 开动材料试验机，当上压板与试件接近时，调整球座，使接触均衡。
5．4．5 以（0.20±0.5）kN/s的速度连续而均匀地加荷。
5．4．6 当试件拉近破坏而开始迅速变形时，停止调整材料试验机油门，直至试件破坏，记录破坏荷载（P3）。
5．4．7 取试验后的试件的一部分，立即称质量，然后在（105±5）℃下烘至恒质，计算其含水率。
5．5 静力受压弹性模量
5．5．1 本方法测定的加气混凝土弹性模量是指应力为轴心抗压强度40%时的加荷割线模量。
5．5．2 取一组试件，按5．4条规定测定轴心抗压强度ƒ cp。
5．5．3 取另一组试件，作静力弹性模量试验，其步骤如下：
5．5．3．1 检查试件外观。
5．5．3．2 在试件中部测量试件的边长精确至1mm，并计算试件的横截面面积A。
5．5．3．3 将测量变形的仪表安装在供弹性模量测定的试件上，仪表应精确地安在试件的两对应大面的
中心线上。
5．5．3．4 试件的测量标距为150mm。
5．5．3．5 将装有变形测量仪表的试件置于材料试验机的下压板上，使试件的轴心与材料试验机下压板的中心对准。
5．5．3．6 启动材料试验机，当上压板与试件接近时，调整球座，使之接触均衡。
5．5．3．7 以（0.20±0.5）kN/s的速度连续而均匀地加荷，当达到应力为0.1Mpa的荷载pb1时，保持该荷载30s，然后以同样的速度加荷至应力为0.4 ƒ cp的荷载pa1，保持该荷载30s，然后以同样的速度卸荷至应力为0.1 MPa的荷载pb2，保持该荷载30s。如此反复预压3次（图4）。
图4 弹性模量试验加荷制度示意图
5．5．3．8 按上述加荷和卸荷方法，分别读取第4次荷载循环，以pb4与pa4时试件两侧相应的变形读数
δb4与δa4，计算两侧变形值的平均值δ，按同样方法进行第5次荷载循环，并计算δ5。
5．5．3．9 如果δ4与δ5之差不大于0.003mm，则卸除仪表，以同样速度加荷至试件破坏，并计算轴心抗压强度fcp。
5．5．3．10 如果δ4与δ5之差大于0.003mm，继续按上述方法加荷与卸荷，直至相邻两次两侧变形平均值之差不大于0.003 mm为止，并按最后一次的变形平均值计算弹性模量值。但在试验报告中应注明计算时的次数。
5．5．3．11 取试验后的试件的一部分立即称取质量，然后在（105±5）℃下烘至恒质，计算其含水率。
6 结果计算与评定
6．1 抗压强度按式（1）计算：
p1
ƒ cc = —— …………………………………（1）
A1
式中：ƒ cc——试件的抗压强度，MPa；
p1 ——破坏荷载，N；
A1 ——试件受压面积，mm2。
6．2 抗折强度按式（2）计算：
p•L
ƒ f = ———— …………………………………（2）
b•h2
式中：ƒ f——试件的抗折强度，MPa；
p——破坏荷载，N；
b——试件宽度，mm；
h－—试件高度，mm；
L——支座间距即跨度（mm），精确至1mm。
6．3 劈裂抗拉强度按式（3）计算：
2p2 p2
ƒ ts = —— ≈ 0.637 _ …………………………………（3）
лA2 A2
式中：ƒ ts——试件的劈裂抗折强度，MPa；
p2——破坏荷载，N；
A2——劈裂面面积，mm2。
6．4 轴心抗压强度按式（4）计算：
p3
ƒ cp = —— …………………………………（4）
A3
式中：ƒ cp——轴心抗压强度，MPa；
p3 ——试件的破坏荷载，N；
A3 ——试件中部截面面积，mm2。
6．5 静力弹性模量按式（5）计算：
pa – pb l
Ec = ———— ×—— …………………………………（5）
A δ5
式中：Ec——试件静力弹性模量，MPa；
pa——应力为0.4 ƒ cp时的荷载，N；
pb——应力为0.1 MPa时的荷载，N；
A——试件的横截面面积，mm2
δ5——第五次荷载循环时试件两侧变形平均值，mm；
l ——测点标距，150 mm。
6．6 抗压强度和轴心抗压强度的计算精确至0.1 MPa；抗拉强度和抗折强度的计算精确至0.1 MPa；静力弹性模量的计算精确至100 MPa。
6．7 结果评定按GB/T 11969第3条的规定进行。静力弹性模量按3块试件测试值的算术平均值计算，如果其中一个试件的轴心抗压强度ƒ′cp与ƒ cp之差超过20% ƒ cp，则弹性模量值按另二个试件测值的算术平均值计算，如有二个试件与ƒ cp之差超过规定，则试验结果无效。
7 试验报告
试验报告应符合GB/T 11969的规定。
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