Бетонная прочность бетона на растяжение изгиб

Бетон плохо работает на растяжение.

Прочность при растяжении составляет 7—10% от его прочности при сжатии. Это (в сочетании с низкой растяжимостью) — один из двух главных недостатков тяжелого бетона (второй — высокая плотность).Прочность на осевое растяжение наиболее сложно определяется. Один из вариантов — растяжение образцов-восьмерок (призм с утолщениями на концах) на разрывной машине.Прочность на растяжение при изгибе определяется на призмах 100х 100×400 мм; 150х 150×600 мм и т. д. Образцы испытываются при действии двух сил, приложенных в 1/3 пролета. Разрушение бетона происходит от растягивающих напряжений, достигающих наибольших значений в нижнем слое растянутой зоны.Прочность на растяжение при раскалывании. В связи со сложностью определения прочности на чистое растяжение и растяжение при изгибе широкое распространение получило определение прочности бетона на растяжение при раскалывании (иногда этот метод, предложенный Ф. Карнейро, называют бразильским). Для него используются стандартные образцы-кубы, раскалываемые на прессах при помощи стальных или фанерных прокладок.Метод стандартизирован. Прочность при раскалывании несколько выше, чем при чистом растяжении, в среднем на 30%.Для обычных бетонов, даже в изгибаемых конструкциях, прочность бетона на растяжение не нормируется. Растягивающие напряжения в них воспринимаются арматурой. В бетоне растянутой зоны в связи с его малой растяжимостью допускаются и образуются трещины. Но ограничивается ширина их раскрытия (в пределе — до 0,3 мм).В то же время в ряде конструкций: дорожные покрытия, резервуары, гидротехнические сооружения, — трещины недопустимы. Для них прочность на растяжение приобретает важное значение и может являться основной нормируемой характеристикой.Но степень их влияния изменяется. Она в меньшей степени зависит от В/Ц, а также от возраста бетона (после первого месяца твердения).

В то же время прочность при растяжении больше зависит от сцепления цементного камня с заполнителями. Поэтому повышение степени шероховатости и чистоты поверхности зерен, замена гравия на щебень оказывают на нее значительное влияние. Повышается прочность при растяжении при уменьшении НК заполнителей, так как поверхность их сцепления с цементным камнем увеличивается и становится при этом менее дефектной. Так, мелкозернистые бетоны имеют большую прочность при растяжении, чем обычные (при той же прочности при сжатии).

Помимо привычной прочности бетона на сжатие, используемой для определения класса и марки бетона, материал имеет еще одну характеристику прочности – на растяжение. Это прямо противоположная характеристика прочности на сжатие, показывающая способность смеси сохранять целостность при выполнении усилия на разрыв.

Выделяют несколько видов прочности бетона на растяжение:

  • На растяжение при изгибе
  • На осевое растяжение
  • На растяжение при раскалывании

С практической точки зрения, прочность бетона на растяжение показывает способность изделия выдерживать различные деформационные нагрузки при сохранении неизменной геометрии конструкции. Кроме того, прочность бетона на растяжение показывает устойчивость материала к разрушительному воздействию перепадов температур, а также учитывается при расчёте несущих способностей конструкций, в первую очередь – балок.

Наибольшую значимость имеет прочность бетона на растяжение при строительстве бетонных дорожных покрытий, в частности – взлетно-посадочных полос на аэродромах, так как он этого параметра зависит несущая способность дорожного полотна. Для этих целей применяют тяжелые бетоны, на которые устанавливаются марки по прочности на растяжение.

Эти марки определяются в лабораторных условиях, аналогично маркам прочности на сжатие, но при других условиях эксперимента. Используют балки длиной 400 — 800 мм и сечением 100х100, 150х150 или 200х200 (т.е. размеры сечения должны быть в 4 раза меньше длины). Балка устанавливается на опору и к ней в двух точках прикладывается сила в третях пролета. В каждой из точки прикладывается равное усилие, равное 50% от суммарной нагрузки. Усилие наращивается до разрушения балки в точке изгиба. В результате, полученный показатель принимается за марку бетона на растяжение. На практике существуют марки от М5 до М50 по прочности на растяжение.

Важным показателем является соотношением прочности на сжатие и прочности на растяжение. Как правило, для большинства бетонных смесей прочность на сжатие значительно превосходит прочность на растяжение, но с повышением прочности бетона этот разрыв постепенно снижается. Также важно учитывать, что для разных составов бетона соотношение между прочностью на растяжение при изгибе и при осевом растяжении также существенно отличается.

Так как сам по себе бетон не является материалом, демонстрирующим высокие показатели по прочности на растяжение как при изгибе, так и при осевом растяжении, применяют армирование. Внедрение в бетонную конструкцию металлической арматуры обеспечивает повышение пластичности и упругости изделия, радикально повышая прочность на растяжение.

Строительная лаборатория «СДС» оказывает услуги предприятиям и частным лицам в Москве и Московской области. По вопросам испытания бетона обращайтесь по телефону 8 (800) 775-68-07. Также вы можете отправить письмо на mail: [email protected] или закажите обратный звонок, указав свои контакты на сайте.

Заказать звонок Прайс-лист

Прочность бетона на растяжение Rbt зависит от прочности цементного камня. При растяжении прочность бетона в 10÷20 раз меньше прочности на сжатие.

Связь между временным сопротивлением бетона на сжатие и растяжение может быть выражена формулами:

Для высокопрочных тяжёлых бетонов

Опытным путём Rbt определяют испытаниями на разрыв образцов в виде восьмёрок, на раскалывание цилиндрических образцов или на изгиб бетонных балок.

В реальных конструкциях срез в чистом виде не встречается. Прочность бетона на срез в 1,5-2 раза больше, чем его прочность на растяжение. Объясняется это сопротивлением зёрен крупного заполнителя срезывающим усилиям.

Значение временного сопротивления не нормируется, однако при необходимости оно может быть определено по эмпирической формуле

Основной характеристикой прочности бетона является его класс. Классом бетона по прочности на сжатие В (МПа) называется временное сопротивление сжатию бетонных кубов с размером ребра 150 мм, испытанных после выдержки в течении 28 суток при температуре 20°С и относительной влажности воздуха более 90%. Данный показатель характеризует наименьшее контролируемое значение кубиковой прочности бетона R (МПа), с 95% обеспеченностью.

Все остальные показатели прочности бетона (призменная прочность, прочность на сжатие при изгибе, прочность при осевом растяжении и др.) являются величинами, зависящими от кубиковой прочности и определяются с помощью коэффициентов без специальных испытаний.

Для конструкций, работающих преимущественно на растяжение, устанавливается класс бетона по прочности на растяжение Bt и контролируется на производстве.

Нормами установлены следующие классы бетона:

а) по прочности на сжатие: для тяжёлых бетонов — В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25; ВЗО; В35; В40; В45; В50; В55; В60; для лёгких бетонов — ВЗ,5 ÷ В40.

б) по прочности на растяжение: Bt0,8; 1,2; 1,6; 2,0; 2,4; 2,8; 3,2 МПа.

Марка бетона по морозостойкости F назначается для конструкций, подвергающихся в увлажнённом состоянии многократному замораживанию и оттаиванию. Эта марка характеризуется количеством циклов замораживания и оттаивания бетона при снижении его прочности на сжатие не более, чем на 15%. нормами установлены марки F50; 75; 100; 150; 200; 300; 400; 500.

Марка бетона по водопроницаемости W назначается для конструкций, работающих под давлением воды. Марка W характеризует предельное давление в кг/см2, при котором вода ещё не просачивается через бетонный образец толщиной 150 мм. Нормами установлены марки W 2; 4; 6; 8; 10; 12.

Марка бетона по плотности Д характеризует его среднюю плотность в кг/м3 и назначается для бетонов, к которым предъявляются требования теплоизоляции. Нормами установлены следующие классы тяжёлого бетона — от 22 до 25кн/м3 , лёгкий бетон от 8 до 20кн/м3 и т.п.

Оптимальные класс и марки бетона выбираются на основе технико-экономического анализа и условий эксплуатации. Рекомендуется принимать класс бетона для сжатых и изгибаемых элементов не ниже В15; для колонн — В20; В25; для ферм и арок ВЗО; В35. Для предварительно напряжённых конструкций в зависимости от вида напрягаемой арматуры — В25 — В40.

При проектировании железобетонных конструкций помимо прочностных свойств необходимо учитывать и деформативные. Деформации бетона бывают двух видов. Объёмные, развивающиеся во всех направлениях под влиянием усадки, изменения температуры и влажности и силовые, развивающиеся вдоль направления действия сил. В свою очередь силовые деформации подразделяются на три вида: при однократном кратковременном нагружении; длительном нагружении и многократно-повторном действии нагрузки.

Читайте также:  Бетоны на щебне с высокой плотностью

Растяжение бетона в момент разрушения измеряется тысячными долями процента. Поэтому при растяжении или изгибе железобетонных элементов в бетоне растянутой зоны на каком-то этапе нагружения образуются трещины, в то время как напряжения в арматуре будут в этот момент ниже допустимых. Так как растягивающие напряжения воспринимаются арматурой, то допускается раскрытие этих трещин до нормируемой величины. Из-за низкой предельной растяжимости бетона в железобетоне нецелесообразно применять высокопрочную арматурную сталь. [1]

Временное сопротивление растяжению бетона определяют на образцах путем осевого растяжения и растяжения при изгибе или при раскалывании. [2]

В зонах местного изгиба оболочек растяжение бетона имеет место не для всего сечения оболочки, а лишь для его части. Здесь также благоприятно сказывается пластическое деформирование растянутого бетона перед образованием трещин, что учтено в технических нормах и правилах проектирования железобетонных конструкций многих стран. [3]

Основным фактором, влияющим на растяжение бетона марок 100 — 1200, является прочность на сжатие. [5]

После обжига при 200 прочность при сжатии и растяжении бетонов повышается по сравнению с непрогретыми образцами в результате уплотнения структуры цементного камня. С повышением температуры обжига до 600 прочность бетонов на сжатие составляет 97 — 105 %, а прочность на растяжение остается на 40 % выше непрогретых образцов. Снижение прочности при растяжении ( до 30 %) наблюдается лишь для бетона, в состав которого входит диатомит. [6]

В большинстве случаев производится также проверочный расчет без учета растяжения бетона. [7]

Считают, что прочность, определяемая при этом испытании, более близка к истинной прочности на растяжение бетона, чем при определении предела прочности при изгибе. Другим преимуществом испытания на раскалываемость является то, что по крайней мере в тех странах, где принято измерение прочности на сжатие цилиндров, изготовленных в металлической опалубке, один и тот же тип образца бетона можно применять при испытаниях как на сжатие, так и на растяжение. [9]

Естественным является вопрос, нельзя ли хотя бы в существенно трансформированном виде найти аналогию между диаграммами одноосного сжатия и растяжения бетона и диаграммами в случае трехосного напряжения. Такую аналогию одноосных диаграмм можно усмотреть с диаграммами связи определенных частей главных деформаций ( они здесь названы диагональными) с главными напряжениями. Хотя выделить диагональные деформации при значительной физической нелинейности и воспользоваться указанной аналогией не так просто, особенно при обработке экспериментов. [10]

Если стенку цилиндрического железобетонного резервуара при постройке сжать настолько, что напряжения сжатия будут по величине равны или несколько больше напряжений растяжения от внутреннего гидростатического давления при заполненном резервуаре, то давление нефтепродукта вызовет не растяжение бетона, а лишь уменьшение его предварительного сжатия. Таким образом, метод предварительного напряжения железобетонных резервуаров дает возможность работать бетону только на сжатие, и тем самым исключается возникновение в нем трещин. [11]

Если стопку цилиндрического железобетонного резервуара при изготовлении сжать настолько, что напряжения сжатия будут по величине равны или несколько больше напряжений растяжения от внутреннего гидростатического давления при заполненном резервуаре, то давление нефтепродукта вызовет не растяжение бетона, а лишь уменьшение его предварительного сжатия. Таким образом, метод предварительного напряжения железобетонных резервуаров дает возможность работать бетону только на сжатие и исключает возникновение в нем трещин. Стенка предварительно напряженного резервуара состоит из слабо армированнного сеткой бетонного сердечника и предварительно напряженной кольцевой арматуры. Наружную и внутреннюю поверхность стенки покрывают торкретной штукатуркой. [12]

Как известно, температура поверхности бетона значительно ниже температуры труб. Возникающее различие в удлинении вызывает растяжение бетона. Для предотвращения образования трещин в бетоне расстояние между трубами панелей не должно быть слишком большим. В частности, для стеновых панелей оптимальным с учетом также экономических показателей считается шаг труб, равный 100 — 150 мм. [13]

Как уже известно, температура поверхности бетона в среднем на 20 ниже температуры труб. Возникающее различие в удлинении вызывает растяжение бетона. Для предотвращения образования трещин в бетоне расстояние между трубами панелей не должно быть слишком большим. В частности, для подоконных панелей оптимальным с учетом также экономических показателей считается шаг труб, равный 100 — 150 мм, для перегородочных панелей 80 — 120 мм. [14]

Как уже известно, температура поверхности бетона по крайней мере на 20 С ниже температуры трубы. Возникающее различие в удлинении вызывает растяжение бетона. Для предотвращения образования трещин в бетоне расстояние между трубами панелей не должно быть слишком большим. В частности, для подоконных панелей оптимальным с учетом также экономических показателей считается шаг труб, равный 100 — 150 мм, для перегородочных панелей 80 — 120 мм. [15]

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:

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.

Читайте также:  Бетон марки бетона и их качества

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.

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).

Дата добавления: 2018-02-28 ; просмотров: 601 ; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ

источник

Для аэродромного и дорожного бетонов важнейшей характеристикой прочности является сопротивление на растяжение при изгибе Rtb, определяемое по методике, установленной ГОСТ 10180-78. При этом предпосылки испытаний остаются теми же, что и в п. 11.2.

Прочность при изгибе определяется на образцах-призмах квадратного сечения, которые могут быть трех размеров: 100100400 мм, 150150600 мм (базовый образец) или 200200800 мм.

Пресс, устройство для испытания бетона на изгиб, другие приборы и оборудование, указанные в п. 11.2.

Образцы-призмы испытывают на изгиб в прессе при помощи специального устройства, передающего усилия 0,5 Fmaxна границах средней трети пролета призмы, т.е. создающие на ней условия чистого изгиба (рис. 4.15). Опорные грани образцов выбирают так, чтобы изгиб происходил в плоскости, перпендикулярной направлению укладки бетона. Нагружение образца выполняют непрерывно с постоянной скоростью роста нормальных напряжений в бетоне 52 кПа/с до момента разрушения. Если образец разрушился не в средней трети пролета, то при определении средней прочности бетона в серии образцов результат не учитывают.

Рис. 4.15. Схема испытания образцов бетона на растяжение при изгибе:

1– каток;2– качающийся цилиндрический шарнир;3– шаровой шарнир;4— траверса

Сопротивление бетона растяжению при изгибе Rtb вычисляют для каждого образца по формуле

Па, (4.12)

где — масштабный коэффициент для образцов на изгиб (для базового размера 150150600 мм равен единице, для других определяется экспериментально – приложение 5);

a, b иl– ширина, высота призмы и расстояние между опорами в испытательном устройстве, м.

Остальные величины аналогичны величинам в формуле (4.9).

Определение среднего сопротивления бетона растяжению при изгибе в j-й серии образцов, класса бетона по прочности на растяжение при изгибеи оформление заключения по испытанию выполняют в соответствии с методикой, приведенной в п. 11.2.

Метод основан на связи между скоростью распространения ультразвука в бетоне с его прочностью. Из курса физики твердого тела известны зависимости

; (4.13)

. (4.14)

— плотность;

— относительная деформация.

Решая совместно уравнения (4.13) и (4.14) относительно R, можно получить следующую зависимость прочности тела от скорости звука в нем:

. (4.15)

В общем случае для однородных тел прочность тем выше, чем больше в них скорость звука. Таким образом, скорость звука может являться косвенной характеристикой прочности тела.

Для твердых тел, как бетоны, из-за значительной неоднородности структуры зависимость (4.15) имеет вероятностный (корреляционный), а не функциональный характер и надежно может быть определена только для бетона конкретного состава, полученного по конкретной технологии. Поэтому в соответствии с ГОСТ 17624-78 и ГОСТ 18105-86 для контроля прочности бетона ультразвуковым методом в подготовительном периоде должна быть установлена экспериментальным путем градуировочная зависимость вида . Для ее получения необходимо изготовить и испытать 15 серий образцов бетона того же состава и полученного по той же технологии, что и бетон в изделиях или конструкциях, подлежащих контролю. Возраст бетона образцов не должен превышать установленного срока испытания конструкций более чем на 50%. Допускается изготовлять до 40% общего числа образцов с отклонениями по цементно-водному отношению0,4.

Для контроля нарастания прочности бетона естественного твердения образцы испытываются в различном возрасте: 3, 7, 14 и 28 сут для бетона немассивных конструкций и 7, 28, 60 и 90 сут для бетона массивных монолитных конструкций по 4 серии в каждый срок.

При получении градировочной зависимости каждый образец сначала испытывается ультразвуковым методом (методика приводится ниже), а затем разрушающим – в прессе (п. 11.2). В качестве единичных значений характеристик принимаются средняя скорость ультразвука и средняя прочность бетонав серии образцов. По ним, используя приближение по методу наименьших квадратов, можно рассчитать аналитическую зависимостьв виде линейного уравнения

(4.16)

или экспоненциального уравнения

(4.17)

и построить ее график (рис. 4.18) 1 .

Расчет коэффициентов в формулах (4.16) и (4.17) может быть выполнен на ПМК по программам, приведенным в приложениях 16, 17.

Получив градуировочную зависимость, приступают к испытанию бетона в изделиях и конструкциях.

Ультразвуковой прибор, другие приборы и оборудование, указанные в п. 11.2.

Испытание заключается в прозвучивании бетона (рис. 4.16) с помощью ультразвуковых приборов УК-10П, УК-16П, УФ-90ПЦ. Бетон-8УРЦ, УКБ-1 и др., которые позволяют измерить время распространения ультразвуковой волны.

В качестве изделий для испытания в данной лабораторной работе принимают образцы бетона, изготовленные по п. 11.6. После их осмотра, обмера и определения средней плотности бетона (п. 11.2) устанавливают базу прозвучивания l, мм, соответствующую размеру образца в направлении, которое должно быть выбрано в соответствии со схемой на рис. 4.17.

Для прозвучивания (см. рис. 4.16) преобразователи прибора: излучатель 2и приемник3– устанавливают соосно на противоположных сторонах образца4. В целях обеспечения надежного акустического перехода контактирующие поверхности преобразователей и бетона покрывают тонким слоем вязкого материала (солидола, технического вазелина) или помещают между ними эластичные прокладки (например, из полиуретана).

Рис. 4.16. Схема определения прочности бетона ультразвуковым импульсным методом:

1— ультразвуковой прибор;2– излучатель ультразвуковых колебаний (УЗК);3– приемник УЗК;4 – образец бетона

Во время испытания излучатель 2посылает в бетон ультразвуковой импульс. Одновременно в измерительном приборе1генерируется первичный электрический сигнал, по которому начинается отсчет времени. В момент достижения передним фронтом ультразвукового импульса поверхности приемника3в нем вырабатывается вторичный электрический сигнал, останавливающий отсчет времени в приборе. На экране электронно-лучевой трубки высвечивается развертка ультразвукового импульса во времени. В приборах с дискретным отсчетом координат ее начало следует совместить с нулем координатной сетки на экране. Тогда координатаxточки первого перегиба прямого участка развертки будет соответствовать времениtпрохождения импульса через бетон, выраженному в масштабе прибора. В зависимости от его конструкции измерение времениtпроизводят либо автоматически, либо вручную путем поворота ряда тумблеров. Значение же времениt, мкс, считывают соответственно с индикатора или со шкал прибора.

Далее находят скорость ультразвука в каждой i-й точке бетона

м/с.

Для продолжения испытания выбирают один из вариантов выполнения данной лабораторной работы: построение градуировочной зависимости или определение требуемой прочности бетона при контроле его прочности на участке конструкции.

Для получения градуировочной зависимости испытание каждого образца выполняют в трех точках по диагонали (рис. 4.17) 1 . При этом отклонение отдельных результатов измерения времениtот среднего арифметического трех полученных значений должно быть не больше 5%. При соблюдении данного условия скорость ультразвука в образцеckнаходят как среднее арифметическое результатов трех измерений. Прозвученные образцы испытывают на сжатие в прессе в соответствии с п. 11.2 и определяютRi, МПа, полученное разрушающим методом. Расчет прочности бетона с применением ПМК может быть выполнен по программе, приведенной в приложении 15.

Читайте также:  Акриловая краска для бетона на водной основе

Рис. 4.17. Схема испытания образцов бетона при установлении градуировочной зависимости:

1– точки установки преобразователей УЗК на образце и направления сквозного прозвучивания бетона;2– направление уплотнения бетонной смеси при изготовлении образца;3– направление испытания образца при сжатии

Результаты определения скорости ультразвука ck и прочности бетона на сжатиеRi, полученные для каждого образца, заносят в Журнал испытания образцов ультразвуковым методом, из которого затем производят выборку необходимого для построения градуировочной зависимости числаnединичных результатов испытаний. По ним вычисляют аналитическую зависимость вида (4.16) или (4.17) и строят график.

В заключение оценивают погрешность установленной градуировочной зависимости, которая характеризуется величиной ее среднего квадратического отклонения

или коэффициентом эффективности

.

Здесь и— средняя прочность бетона на сжатие вi-й серии образцов, определенная на прессе и по градуировочной зависимости ультразвуковым методом;

Sm– среднеквадратическое отклонение прочности бетона на сжатие.

Если или, то определение прочности по данной градуировочной зависимости допускаетсяRm– средняя прочность бетона всей выборки единичных результатов.

Для определения требуемой прочности бетона на участке конструкций (второй вариант работы) результаты определения скорости ультразвука в бетона (образце) ciзаносят в Журнал определения прочности бетона в конструкциях ультразвуковым методом.

В заключение сравнивают результаты испытания бетонных образцов, полученные различными методами, и определяют их расхождение. При этом по градуировочной зависимости (рис. 4.18) определяют для каждого значенияciсоответствующее значение прочности бетона на сжатиеRus,i.

Затем из Журнала производят выборку необходимого числа единичных результатов контроля и по ним рассчитывают статистические характеристики прочности (гл.I). Среднее квадратическое отклонение вычисляют по формуле

.

Поправочный коэффициент kcor определяют при построении градуировочной зависимости:

,

где kv,c– коэффициент вариации прочности бетона по результатам испытания всех серий образцов на сжатие при построении градуировочной зависимости;

kv,us– то же по результатам определения прочности всех серий образцов ультразвуковым методом.

Рис. 4.18. Градуировочная зависимость Rb=f(c)для бетона состава 1:2:3 по массе на цементе ПЦ-Д20-300 и гранитном щебне сD=40 мм

В заключение рассчитывают требуемую прочность бетона, которую определяют по результатам контроля неразрушающим методом из формулы

,

где kd– коэффициент требуемой прочности, принимаемый по приложению 6;

Bn– нормируемое значение прочности, МПа.

источник

Изготовлена рабочая документация на ЖБК по СНиП 2.03.01-84, ведётся строительство.

Проверяет инспектор стройнадзора и пишет следующее в протоколе проверки:

«1. В проекте не упомянут класс прочности бетона на растяжение при изгибе (требование пунктов 1.3.2, 1.3.7 ГОСТ 26633-91).
2. В ППР не предусмотрена проверка нормативной прочности бетона на растяжение при изгибе.»

Предписание:
«В рабочей документации упоминать класс прочности бетона на растяжение при изгибе для применяемых бетонных смесей. Требование пунктов 1.3.2, 1.3.7 ГОСТ 26633-91 «Бетоны тяжёлые и мелкозернистые».»

Конструкций, не допускающих образования трещин нет. Ни в СНиПе, ни в СП я класс прочности бетона на растяжение при изгибе не нашёл, только на осевое растяжение.

Вопрос: Чего ему надо? (Связаться напрямую проблематично).

Тема заинтересовала, т.к. никогда не сталкивался с подобной проблемой. Попытался разобраться и, чесно говоря, встал в тупик. Для удобства привожу ссылки на нормативные документы:
http://www.vashdom.ru/snip/20301-84/
http://www.convince-pol.ru/dopinfo/gost_26633-91.pdf

Вот выдержка из СНиП:
2.11. Нормативными сопротивлениями бетона являются сопротивление осевому сжатию призм (призменная прочность) Rbn и сопротивление осевому растяжению Rbtn.

Про класс прочности бетона на растяжение при изгибе ни слова.

Далее:
2.12. Нормативные сопротивления бетона Rbn (с округлением) в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие приведены в табл. 12.
Нормативное сопротивление бетона растяжению Rbtn в случаях, когда прочность бетона на растяжение не контролируется, принимается в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие согласно табл. 12.
Нормативное сопротивление бетона осевому растяжению Rbtn в случаях, когда прочность бетона на растяжение контролируется на производстве, принимается равным его гарантированной прочности (классу) на осевое растяжение.

Т.о. прочность на осевое растяжение (надо думать и на растяжение при изгибе) можно контролировать, а можно и нет. В последнем случае принимая в расчетах Rbtn и Rbt по классу бетона на осевое сжатие.

Смотрим далее:
2.13. Расчетные сопротивления бетона Rb, Rbt, Rb,ser, Rbt,ser (с округлением) в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие и осевое растяжение приведены: для предельных состояний первой группы — соответственно в табл. 13 и 14, второй группы — в табл. 12.

Для примера возьмем бетон класса на сжатие В30. Rbt=12,2 кгс/см2 (табл.13). В табл.14 находим ближайшее значение — Rbt=12,7 кгс/см2 для класса бетона на осевое растяжение B(t) 1,6.

Теперь, посмотрев ГОСТ, и убедившись, что класс бетона на растяжение при изгибе присутствует (п. 1.3.2), читаем:
Соотношение между классами и марками бетона по прочности на растяжение и сжатие при нормативном коэффициенте вариации 13,5%, а для массивных гидротехнических конструкций — 17% приведено в приложении 1.

Открыв приложение, убеждаемся, что значения средней прочности для B(t) 1.6 и B(tb) 1.6 одинаковы.
Т.е. можно было бы просто указать, что класс бетона на осевое растяжение B(t) 1.6 и класс бетона на растяжении при изгибе B(tb) 1.6, заложив в расчет класс бетона на осевое сжатие В30, если бы не одно но. В приложении 1 ГОСТа средняя прочность для всех класов бетонов значительно выше чем по СНиПу. Например, нормативное сопротивление бетона В30 сжатию Rbn=224 кгс/см2, а в ГОСТе 392.9 кгс/см2. Rbtn для B(t)1.6 по СНиП = Rbt*1.3=12.7(табл.14)*1,3(табл.11)=16.51, а по ГОСТ — 20.9.

Т.о. даже проводя контроль качества, и получив, нормативные значения, можно влететь исходя из данных ГОСТ.

Прошу прощения за столь пространственное сообщение, но хотелось бы разобраться.

источник

Рисунок 4 — Погрешности расположения плоскостей действия нагрузки при испытании на растяжение при раскалывании

7.4.2 С помощью держателя или временных опор проверяют, чтобы образец был отцентрирован при первоначальном приложении нагрузки. Нагружение проводят при постоянной скорости нарастания нагрузки (0,05±0,01) МПа/с.

Для равномерной передачи усилия на образец между стальной колющей прокладкой и поверхностью образца-куба или между опорными плитами испытательной машины и поверхностью образца-цилиндра устанавливают прокладку из фанеры (используют не более двух раз) или картона (используют не более одного раза) длиной не менее длины образца, шириной (15±1) мм и толщиной (4±1) мм.

7.4.3 Результаты испытания не учитывают, если плоскость разрушения образца наклонена к вертикальной плоскости более чем на 15° (см. рисунок 4).

7.5 Испытание на осевое растяжение

7.5.1 Образец закрепляют в разрывной машине по одной из схем, приведенных в приложении К, и нагружают до разрушения при постоянной скорости нарастания нагрузки (0,05±0,01) МПа/с.

7.5.2 Результат испытаний не учитывают, если разрушение образца произошло не в рабочей зоне или плоскость разрушения образца наклонена к его горизонтальной оси более чем на 15°.

8.1 Прочность бетона на сжатие , МПа, вычисляют с точностью до 0,1 МПа по формуле

Прочность бетона на осевое растяжение , растяжение при раскалывании , растяжение при изгибе , МПа, вычисляют с точностью до 0,01 МПа по формулам:

где — разрушающая нагрузка, Н;

— площадь рабочего сечения образца, мм ;

, , — ширина, высота поперечного сечения призмы и расстояние между опорами соответственно при испытании образцов на растяжение при изгибе, мм;

, , , — масштабные коэффициенты для приведения прочности бетона к прочности бетона в образцах базовых размера и формы;

— поправочный коэффициент для ячеистого бетона, учитывающий влажность образцов в момент испытания.

8.2 Значения масштабных коэффициентов , , и определяют экспериментально по приложению Л. Допускается значения масштабных коэффициентов для отдельных видов бетонов принимать по таблице 4.

Таблица 4 — Масштабные коэффициенты

Форма и размеры образца, мм

Масштабные коэффициенты при испытании

источник