8.4.2 圆柱体劈裂抗拉强度试验
对于新旧水泥混凝土结合面的抗拉强度还可以用圆柱体劈裂试验确定。圆柱体劈裂试验的计算模型见图8-41。圆柱体内任一点的应力可按下式计算。
式中：P—施加荷载（MN），压力为正；
d—圆柱体试件的直径（m）；
l—圆柱体试件的高度（m）；
θ1、θ2—分别是AM、BM与AB（竖向直径）之间的夹角，正负规定为：点位于线荷载P相应作用点A、B的右侧时为正；位于左侧时为负。
图8-41 圆柱体劈裂试验计算图
当采用直角坐标时，为方便起见，进行坐标平移，将o-x-y坐标系的原点O平移至圆盘中心，则有：
在直径CD上，r、θ与x、y之间有如下关系。
则可得到
它在CD直径上的分布见图8-42a，最大压应力在圆盘的中心处，其值为
在直径两端，σx=0。
在竖向直径截面上，r1=d/2+x，r2=d/2-x，θ1=θ2=0，由该处的正应力为
由于对称，该处的剪τxy=0，其应力分布见图8-42b。
图8-42 圆柱体劈裂应力分布图
机场水泥混凝土道面的圆柱体劈拉试验可按《公路工程水泥水泥混凝土试验规程》（JTG E30-2005）规定的方法进行。具体步骤如下：
1）仪器设备
（1）压力机或万能试验机，应符合T 0551中2.3的规定。
（2）劈裂夹具、木板三合板垫层、钢垫条，见图8-43。钢垫条为平面，厚度不小于10mm，长度不短于试件边长。木质三合板或硬质纤维板垫层的宽度为20mm，厚为3mm～4mm，长度不小于试件长度，垫层不得重复使用。支架为钢支架。
图8-43 圆柱体芯样劈裂抗拉试验装置
1、8-压力机压板；2、7-夹具钢垫条；3、6-木质或纤维垫层；4-试件；5-侧杆
2）试件制备
（1）试件尺寸符合T 0551中表T 0551-1的规定。
（2）本试件应同龄期者一组，每组为3个同条件制作和养护的混凝土试件。
（3）对于现场芯样，长径比大于等于1。适宜的长径比在1.9～2.1之间，最大长径比不能超过2.1。芯样最小直径为100mm，直径至少是公称最大粒径的2倍。芯样在进行强度试验前需进行调湿，一般应在标准养护室养护24h。
3）圆柱体试件的劈裂试验步骤
（1）至试验龄期时，自养护室取出试件，用湿布覆盖，避免其湿度变化。测量出直径、长度并检查外形，尺寸量测至1mm。
（2）在试件中划出劈裂面位置线。圆柱体的母线公差为0.15mm。这两条母线应位于同一轴平面内，彼此相对，两条线的末端在试件的端面上相连，应为通过圆心的直径，以明确标明承载面。将试件、劈裂夹具、垫条和垫层如图8-43（b）所示放在压力机上，借助夹具两侧杆，将试件对中。开动压力机，当压力机压板与夹具垫条接近时，调整球座使压力均匀接触试件。当压力到5kN时，将夹具的侧杆抽掉。
（3）当混凝土的强度等级小于C30时，加荷速度为0.02～0.05MPa/s；当混凝土的强度等级大于等于C30且小于C60时，加荷速度为0.08～0.08MPa/s；当混凝土的强度等级大于等于C60时，加荷速度为0.08～0.10MPa/s。当试件接近破坏南昌开始情事变形时，不得调整试验机油门，直至试件破坏，记下破坏极限荷载P（N）。
4）试验结果
（1）圆柱体劈裂抗拉强度fct按下式计算。
式中：fct—圆柱体劈裂抗拉强度（MPa）；
P—极限荷载（N）；
dm—圆柱体截面平均直径（mm）；
lm—圆柱体平均长度（mm）
（2）劈裂抗拉强度测定值的计算及异常数据的取舍原则为：以3个试件测值的算术平均值为测定值，如3个试件中最大值或最小值中有一个与中间值的差值超过中间值的15%，则取中间值为测定值；如有两个测值与中间值的差值均超过上述规定时，则该组试验结果无效。结果计算精确至0.01MPa。