Бетон растяжение при раскалывании
Навигация:
Прочность бетона на изгиб определяют на образцах-призмах квадратного сечения 100×100, 150×150 или 200×200мм, длиной в четыре раза больше размера сечения, т.е. соответственно 400, 600 и 800 мм. Образец-призму (рис. 11.5) устанавливают в горизонтальное положение на две симметрично расположенные шарнирные опоры, укрепленные на нижней плите пресса. Одна из опор подвижная, другая — неподвижная. Расстояние между опорами (испытательный пролет) равно трехкратному размеру сечения призмы, т. е. 1 = За. На призму сверху устанавливают две шарнирные опоры, также симметричные относительно середины и расположенные одна от другой на расстоянии, равном размеру сечения: а = 1/3. Рис. 11.5. Устройство для испытания бетона на изгиб: На опоры укладывают стальную траверсу, в центре верхней грани которой укреплен шаровой шарнир. Через шарнир нагрузка Р от верхней плиты пресса передается на траверсу, а от нее через опоры — на испытываемую призму в виде двух сосредоточенных сил, каждая из которых равна Р/2 и приложена на расстоянии 1/3 одна от другой и от опор призмы. При этом нужно следить, чтобы сама призма на опоры и опоры опирались плотно по всей ширине, все опоры были перпендикулярны оси испытуемого образца, а оси призмы и траверсы находились в одной вертикальной плоскости. При испытаниях на изгиб прочность бетона вычисляют как среднее арифметическое из значений RpH для всех образцов данной серии, прочность которых отличается не более чем на 15%, а разрушение произошло в средней трети испытательного пролета. При испытаниях призмы размером 200×200×800 мм «эталонную» прочность (прочность для образца размером 150х х 150×600 мм) определяют умножением полученных значений на коэффициент 1,0, а для призмы размером 100×100×400 мм — на 0,95. Прочность бетона на растяжение определяют двумя способами: прямым (испытание на осевое растяжение) и косвенным; (испытание на раскалывание). На осевое растяжение испытывают образцы квадратного сечения с утолщениями к концам, так называемые «восьмерки» (рис. 11.6). При растяжении образец разрушается (разрывается) в средней, более тонкой рабочей части, которая может иметь сечение 100×100, 150×150 или 200×200 мм. В крайних утолщенных частях сечение соответственно составляет 150×150, 250×250 или 360×360 мм. Длина рабочей части образца в три раза, а общая длина образца в семь раз больше размера рабочего сечения. В утолщенных частях расположены арматурно-монтажные петли из стали диаметром 6 мм, выступающие за торцы образца и предназначенные для закрепления в разрывной машине. На раскалывание испытывают такие же кубы или цилиндры, как и при испытании на сжатие (кубы должны иметь на двух противоположных ребрах фаски шириной 14 мм). Образцы устанавливают в пресс по схеме (рис. 11.7). Куб опирается ребром так, что усилие сжатия направлено вдоль оси, а цилиндр опирается по образующей (усилие сжатия направлено по диаметру). Рис 11.6. Образец-восьмерка для испытания бетона на растяжение Рис. 11.7. Схемы испытания бетона на раскалывание: Похожие статьи: Навигация: Статьи по теме:
Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум |
Прочность бетона на изгиб, растяжение и раскалывание Источник
ВЫСОКОПРОЧНЫЙ БЕТОН
Анализ опытных данных показывает, что прочность на осевое растяжение меньше прочности на растяжение при изгибе. У обычных тяжелых бетонов отношение величины растяжения при изгибе i? p.и к осевому растяжению Rv колеблется в довольно широких пределах:
= 1,5-3.
Яр
Увеличение предела прочности на растяжение при изгибе объясняется пластической растяжимостью бетона перед его разрывом [84]. Отношение между деформациями в момент излома балочки и в момент достижения бетоном напряжения Яр. и может служить мерой увеличения растяжимости бетона за счет его пластических свойств. При очень быстром проведении опыта пластическая растяжимость может проявиться не в полную меру. Чем медленнее воздействует нагрузка на балку, тем более благоприятны условия для развития пластических деформаций и тем меньше окажется изгибающий момент. Поэтому, чтобы получились сравнимые результаты, скорость испытания образцов должна быть одинаковой.
Согласно ГОСТу нагрузка на образец при испытании должна возрастать непрерывно и равномерно со скоростью 0,5±0,2 кГ/см2 в секунду вплоть до разрушения образца. Скорость загружения бетона является решающей для его пластической растяжимости. В связи с этим отношение между полной деформацией, соответствующей моменту разрушения балки, и деформацией, при которой возможно появление трещины (кривая сг — е), колеблется в пределах от 1,5 до 3.
Рассмотрим процесс деформирования бетона изгибаемой балки вплоть до ее разрушения ( рис. 24).
А. Е. Голиков испытывал образцы размером 15ХІ5Х Х60 см у приготовленные из бетона марки 800. Балки нагружали двумя грузами, которые прикладывали в третях пролета. Деформации измеряли тензодатчиками сопротивления, наклеенными в растянутой и сжатой зонах. Нижнюю
2 4 6 8 10 12 т 16 18 20 Є10′ —І1 і і
> і і >
Рис. 24. Зависимость деформаций бетона изгибаемого элемента є от действующих напряжений а
С
Ii6<9
Щг
33,5 26fi 20,1
— 6,7
67
Цч 20,1 26,8 33,5
Т
Щ9 а
1 — деформации растянутой зоны по показаниям тензодатчиков; 2 — то же, сжатой зоны; 3 — изменение времени прохождения ультразвукаKt в растянутой зоне
Зону балок прозвучивали вдоль растянутых волокон ультразвуковым аппаратом УЗП-65.
Из рис. 24 видно, что кривая а — ев растянутой зоне балок при напряжениях а = 40,2 кПсм2 имеет излом. При том же напряжении обнаруживается излом и на кривой скорости прохождения ультразвука, что характеризует появление пластической растяжимости бетона.
Прочность бетона на растяжение при изгибе, согласно ГОСТ, определяют на образцах-балках сечением 20×20, 15×15 и 10X10 см и длиной соответственно 80, 60 и 40 см. За эталон следует принимать балку размером 15 X 15×60 см (ее размеры выбирают исходя из тех же соображений, которые принимались при выборе размеров образцов для испытания на сжатие). Нагрузка на балки прикладывается в третях пролета. Она создается двумя равными сосредоточенными силами, составляющими половину суммарной нагрузки. При этом в зоне чистого изгиба момент сохраняется постоянным, а поперечная сила равна нулю.
Величину временного сопротивления бетона при изгибе определяют с учетом экспериментальных данных по формуле:
Где Р — разрушающая нагрузка в кГ, I — расстояние между опорами, а иH — ширина и высота балки в см.
Для установления корреляционной зависимости /?ри = = f(R)[177] были использованы данные о высокопрочных [23, 67, 70, 86, 87, 161, 184, 195] и обычных [127, 141, 203] Бетонах.
Растяжение при изгибе определяли на образцах-балках, прикладывая две равные сосредоточенные силы, составляющие половину суммарной нагрузки Р. Силы, приложенные в третях пролета, действовали равномерно по всей ширине балки. Пролет балок соответствовал трехкратному размеру ее высоты. Были использованы балки различных размеров как по сечению, так и по длине: в,’опытах [86, 87, 161! — сечением 10X10 см и пролетом 30 см в опытах [23, 671 — сечением 15 X15 см и пролетом 45 см, в опытах [141 ] — сечением 17,5×25 см и пролетом 75 см.
Результаты статистической обработки данных, приведенных на рис. 25, позволили установить общую корреляционную зависимость между /?ри иR для бетонов марок от 100 до 1200, которая выражается кривой (а). Кривая б
Описывается зависимостью типа (II 1.3) и выражается формулой
Яр. и = 0,8Я*/з. (Ш. З)
Кривые а и б достаточно близко совпадают, поэтому #р. и можно определять по формуле (III.3). Эта формула отличает-
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 11Q0 1200
/?, ИГ/см2
Рис. 25. Зависимость прочности бетона на растяжение при изгибе от его кубиковой прочности R, по данным
/ — Булгакова и Русановой [23]; 2 — Гоннермана и Шумана [1411- 3 — Дульгеру; 4 — Каплана [161]; 5 — Кордона и Джилеспи [ 127]; 6, 7 — Писанко и Голикова [67, 70]; 8 — Роша [184]; 9 — Сытника [86]; 10 — Сытника и Иванова [87]; 11 — Уокера и Блоума [203]; 12 — Щайд — лера [195]; а —по уравнению кривой регрессии; б—по формуле (Ш. З)
Ся от формулы (III.2) только коэффициентом. Для всего диапазона прочностей от 100 до 1200 среднее значение
/Ср=%-И = 1,6
Кр
В отличие от принимаемого по ГОСТу для бетонов марок до 600 /Ср — 1,7.
Как видно из рис. 25, зависимости (III.2) и (Ш. З) обусловливаются главным образом прочностью бетона.
В заводских лабораториях, где определять временное сопротивление бетона на растяжение осевое и при изгибе практически невозможно, используется также метод раскалывания кубов или цилиндров. Растяжение бетона при раскалывании Rv. v целесообразно определять на образцах-кубах или цилиндрах.
Чтобы учесть степень уменьшения прочности бетона при его смятии, в общепринятую формулу для оценки растяжения при раскалывании вводится коэффициент ослабления, который для тяжелого бетона принимается равным: /Ссм = Ы [51. Тогда формула для расчета временного сопротивления бетона растяжению при раскалывании примет вид:
Для образцов-кубов
Vp=*cM-gr; (пі.4)
Для образцов-цилиндров
= (ІІІ.5)
Где Р — нагрузка, раскалывающая образец, в кГ; I — Длина ребра в см; а —длина цилиндра в см; D —диаметр цилиндра в см.
Параллельно с исследованиями высокопрочных бетонов на растяжение осевое и при изгибе испытывались образцы — кубы размером 15x15x15 см на раскалывание [67, 70]. Их изготовляли из тех же смесей и теми же методами, как и образцы, испытанные на растяжение осевое и при изгибе. Кроме того, испытывались образцы-цилиндры диаметром 15 см, длиной 30 см [86, 87, 126] и образцы-кубы размером 10 X 10 X 10 см [41, 203] в возрасте от 3 до 360 суток и прочностью 100—1050 кГ/см*.
Как видно из рис. 26, полученная корреляционная зависимость (кривая а [177]) близко совпадает с зависимостью (кривая б)
ДРвР= 0,55і?2/3. (ІІІ.6)
Достаточно высокое значение коэффициента корреляции г = 0,926 позволяет считать эту зависимость устойчивой.
Рассматривая зависимости (III.2), (III.3) и (III.6), приходим к выводу, что все они имеют структуру формулы Фе — ре и отличаются только коэффициентами. Основным фактором, влияющим на растяжение бетона марок 100—1200, является прочность на сжатие.
Рис. 26. Зависимость прочности бетона на растяжение при раскалывании /?р. рот его кубиковой прочности R, поданным: 1, 2 — Писанко и Голикова [67, 70]; 3 — Сытника [86]; 4 — Сытника и Иванова [87]; 5 —Слесаревой [41]; 6 — Уокера и Блоума [203]; 7 —Чапмена [126]; а —по уравнению кривой регрессии; б—по формуле (III.6)
Размеры и форма образцов, возраст бетона, а также составы бетонной смеси при использовании в них фракционированных заполнителей, эффективность методов укладки бетона влияют менее существенно на прочность при растяжении.
Кольца колодцев были и остаются очень востребованным строительным материалом. К слову, кольца колодцев приобретают не только те, чья деятельность связана с водоснабжением и канализацией, но и телефонисты, Интернет-провайдеры и, конечно …
Полученное выражение (V.15) дает возможность сформулировать общее положение о характере зависимости меж — ду упругими и прочностными свойствами тяжелого бетона. Особенность этой связи заключается в том, что оца не является …
Об усадке тяжелого бетона имеется не меньше экспериментальных данных, чем о его ползучести. Попытки- использовать эти данные для получения общих количественных закономерностей явления содержатся в ряде работ. При оценке возможной …
Источник
Предел прочности бетона при сжатии определяют на гидравлическом прессе. Перед установкой образца пресс тщательноочищают и протирают сухой тканью рабочие поверхности плитпресса и образца. Образец устанавливают так, чтобы направление нагрузки было параллельно слоям укладки бетонной смеси(цилиндры и призмы устанавливают вертикально, а кубы обычно вверх боковой гранью), центрируя рисками, нанесенными наплите пресса. Включив пресс, образец нагружают непрерывнои равномерно со скоростью (0,6±0,2) МПа/с до разрушенияобразца. Разрушающая нагрузка Рр фиксируется на силоизмерительной шкале пресса по показанию пассивной стрелки, которая после уменьшения разрушающего усилия РР остается на
месте. Предел прочности при сжатии
где α — переводной коэффициент к эталонному кубу (15x15x15 см) принимают по данным, приведенным ниже:
| Форма образца | кубическая | Цилиндрическая | ||||||
| Размер образца (ребро или диаметр), см | 7,07 | 10 | 20 | 30 | 7,14 | 10 | 15 | 20 |
| Коэффициент α | 0,85 | 0,91 | 1,05 | 1,1 | 1,16 | 1,17 | 1,20 | 1,24 |
Площадь сечения образца определяют как полусумму площадей опорных граней.
При трех образцах в серии получают три значения (меньшее, большее и промежуточное). Если и меньшее и большее значения отличаются от промежуточного не более чем на 15%, то прочность бетона принимают по среднему арифметическому из трех значений Rсж При большей разнице пределом прочности при сжатии будет промежуточное значение Rсж
Прочность бетона на изгиб определяют на образцах-призмах квадратного сечения размерами10X10X40, 15X15X60 и 20Х Х20Х80 см.
Испытание на изгиб проводят по схеме (рис. 43); Испытательное устройство состоит из стола 4 с двумя цилиндрическими опорами 5 для установки на них испытуемого образца/и жесткой верхней траверсы 2 с двумя цилиндрическими опорами 3 для передачи нагрузки от пресса на образец. Нужно следить, чтобы призма на опоры и опоры на призму опирались плотно по всей ширине, все опоры были перпендикулярны оси призмы, а оси призмы и траверсы находились в одной плоскости. Призмы должны быть установлены так, чтобы плоскостьизгиба была параллельна слоям укладки бетонной смеси. Нагрузка на образец должна возрастать равномерно со скоростью (0,05±0,02) МПа/с до разрушения образца. Предел прочности при изгибе
где Рр — разрушающая нагрузка, Н; l — расстояние между опорами, см; а — сторона квадратного сечения балочки, см.
Предел прочности бетона при осевом растяжении
Предел прочности бетона на изгиб вычисляют как среднее арифметическое значение Rри для всех образцов данной серии, прочность которых отличается не более чем на 15%, а разрушение произошло в средней трети испытательного пролета. При испытаниях «призмы размерами 20X20X80 см «эталонная» прочность образца размерами 15x15x60 см определяется увеличением полученных значений на 5%, а для призм 10Х10Х40см — уменьшением на 5%.
Прочность бетона на растяжение определяют прямым способом (испытание на осевое, растяжение) и косвенным (испытание на раскалывание). На осевое растяжение испытывают образцы-восьмерки квадратного сечения с утолщениями к концам (рис. 44), в которых расположены арматурно-монтажные петли из стали диаметрам 6 мм, выступающие за торцы образца ислужащие для закрепления в разрывной машине. При растяжении образец разрушается (разрывается) в средней, более тонкой рабочей части, которая может иметь сечение. 10Х10, 15Х15 или 20X20 см.
На раскалывание испытывают образцы-кубы или цилиндры, как и при испытании на сжатие (кубы должны иметь на двух противоположных ребрах фаски шириной 14 мм). Образцы устанавливают в пресс так, чтобы усилие сжатия было направлено вдоль оси, а цилиндр опирался по образующей (усилие сжатия направлено по диаметру — рис. 45). Образец раскалывается от поперечных растягивающих деформаций, поэтому усилие раскалывания является косвенной характеристикой прочности бетона при растяжении.
Предел прочности бетона на растяжение при раскалывании
, или
где Pр — разрушающая нагрузка, Н; а—размер ребра куба, см; d-—диаметр цилиндра, см; l — длина цилиндра, см.
Таблица 24
Назначение бетона | Предел прочности бетона, МПа, при | |
| сжатии | растяжении и изгибе | |
| Однослойное покрытие и верхний слой двухслойного покрытия | 30, 35, 40, 50 | 4; 4,5; 5; 5,5 |
| Нижний слой двухслойного покрытия | 25, 30, 35. | 3,5; 4; 4,5 |
| Основание усовершенствованного капитального покрытия | 7,5; 10; 15; 20; 25 | 1,5;, 2,2;. 2,5; 3; 3,5 |
Цементобетон, применяемый для дорожного строительства, в зависимости от предела прочности при сжатии подразделяется на следующие классы: В7,5; В10; В 12,5; В15; В20; В25; В30; В35; В40 и В50:
В зависимости от предела прочности при растяжении бетон для дорожного строительства подразделяется на классы: Вt1,2; Вt1,6; Вt2; Вt2,4; Вt2,8; Вt3,2.
Для дорожных и аэродромных покрытий и оснований различных видов прочность бетона при сжатии и растяжении при изгибе должна соответствовать требованиям ГОСТ 8424—72 (табл. 24).
ДРЕВЕСИНА
Источник
Прочность бетона на растяжение существенно изменяется в ходе эксплуатационного срока. Следует рассматривать не её количественное значение, а отношение к аналогичной характеристике на сжатие. Сразу после застывания в монолитную массу (около 28 суток после укладки), показатель максимален. Он составляет приблизительно восьмую часть от прочности на сжатие. С течением времени происходит снижение до 1/20, что должно обязательно учитываться в некоторых ситуациях. Причина заключается в особенности протекающих химических процессов.
Данный параметр не принято учитывать при большинстве типов строительства. Он является достаточно специфическим, поскольку от монолитных конструкций требуется сопротивляемость сжатию. Несмотря на это, характеристика влияет на эксплуатацию в условиях сильных перепадов температур, а также изменения влажности. Чтобы измерить параметр, используется специализированное оборудование, которое не отличается своей распространённостью. Именно по этой причине, предел прочности, связанный с растяжением, измеряется редко.
Процесс испытания бетона на растяжение
Используется брус заранее определённых размеров. Для бетонов с элементами крупного заполнителя не более 16 миллиметров применяется изделие, габариты которого составляют 400X100X100 мм. Брус помещается на опоры с расстоянием между ними около трети метра. После этого начинает действовать направленная в разные стороны сила. Она продолжает нарастать до тех пор, пока не произойдёт механического разрушения. Для точности измерений необходимо поставить несколько испытаний.
Основу всех вычислений представляет закон Гука. Согласно нему, деформация является пропорциональной напряжению, прикладываемому до момента разрыва. Значения, полученные для бруса одного размера, не могут быть одинаковыми при использовании изделия с другими габаритами. Именно поэтому и применяются стандартизированные размеры.
Если нагрузки в здании являются напряженными и распределяются на значительную площадь, рекомендуется использовать такое значение, как прочность бетона на сжатие, при осуществлении проектирования. Как правило, в условиях стройки применяется брус размерами 400X100X100 мм. Когда он разрушается, то его половинки могут быть применены для исследования прочности на сжатие. Такой подход способствует экономии не только материалов, но и человеческого ресурса.
Вам также может понравиться
Прочность бетона на сжатие Прочность бетона на сжатие — это характеристика определяющая, какую нагрузку может выдержать материал, если на…
Прочность бетона на изгиб При испытаниях бетона используются многочисленные параметры и отдельного внимания заслуживает прочность бетона на…
Неразрушающий контроль прочности бетона Неразрушающий контроль бетона, как следует из названия, обеспечивает сохранение целостности и…
Определение прочности бетона Определение прочности бетона проводится с целью выявления прочностных характеристик бетонной смеси. Эталонный…
Набор прочности бетона Основной набор прочности бетона в обычных условиях происходит в течении 28 дней. Сюда относится температура в…
мая 09, 2017
3295
Методы контроля прочности бетона
Контроль прочности бетона Контроль прочности бетона подразумевает подразделение на два больших класса. В первом случае, выполнение работ требует создания эталонных конструкций. Они проходят испытания, в ходе которых…
Источник