ум-аппарат. Доводят разряжение в камере до 2000 Па (15 мм рт. ст.). Такое разряжение поддерживают в течение 3 ч, пока не прекратится выделение пузырьков воздухе из образцов. После этого выключают вакуум-насос, в сосудах устанавливается нормальное давление, при

14

Цель работы − ознакомить студентов с механическими свойствами строительных материалов и привить навыки определения их прочностных свойств при статической нагрузке.

Задачи работы: в результате выполнения работы студент должен уяснить, что показатели прочностных свойств материалов являются величинами условными, зависящими от целого ряда факторов.

2.2. Руководящие положения, обеспечивающие выполнение лабораторной работы

Механические свойства строительных материалов обычно разделяют на деформационные и прочностные.

15

Деформационные свойства характеризуют способность материала к изменению формы и размера без отклонений в величине его массы. Главнейшие виды деформации - растяжение, сжатие, сдвиг, кручение и изгиб.

Прочность характеризует способность материала в определенных условиях, не разрушаясь, сопротивляться внутренним напряжениям, возникающим под влиянием механических, тепловых и других деформац й. Главнейшие показатели прочности - предел прочности

где P − разрушающая нагрузка, кгс; l − расстояние между опорами балочки, см; b и h − ширина и высота балочки в поперечном сечении, см.

16

Виды образцов, применяемые для определения прочности строительных материалов при сжатии, изгибе и растяжении показаны в табл. 2.1 и табл. 2.2.

17

Таблица 2.2

Схемы стандартных методов определения пределов прочности при изгибе и растяжении

Си бА

В зависимости от соотношенияДпрочностей на сжатие и растяжение при изгибе материалы можно условноИразделить на 3 группы. К

первой относятся материалы, у которых Rи > Rсж (волокнистые, древесина); ко второй - у которых Rр ≈ Rсж (сталь); к третьей относятся материалы, у которых Rи < Rсж (хрупкие - природные камни, бетон, кирпич).

Показатели прочности строительных материалов, используемые как характеристики их качества, являются условными величинами, получаемыми по оговорённым в стандартах методам. Это очень важно понимать, так как на получаемый при испытании материалов результат существенное влияние оказывают различные факторы:

-размер и форма образца;

-время (скорость) приложения нагрузки;

18

-тепловлажностные условия проведения испытаний;

-особенности конструкций испытательных машин.

Влияние размера и формы образца на показатели предела прочности при сжатии обусловлено двумя факторами: образованием при сжатии поперечных растягивающих усилий и наличием в большем объёме образца большего количества дефектов структуры, влияющих на прочностные свойства материалов. Поэтому у кубиков малых размеров предел прочности при сжатии оказывается выше, чем у куби-

образца Особенности поведенияАматериала на границе соприкосновения

поверхностей образца и плит пресса приводят также к тому, что при испытании кубов из хрупких материалов (бетона, раствора, камня) получается форма разрушения в виде двух усеченных пирамидок, сложенных вершинами. Если же хорошо смазать опорные грани куба и тем самым уменьшить силы трения, то под нагрузкой куб вследст-

Рис. 2.1. Схема разрушения хрупких материалов: а – сжатие куба; б – то же со смазанными

опорными гранями

аб

19

На результат испытания влияет скорость нагружения образца. Если нагрузка возрастает быстрее, чем установлено стандартом, то

результат испытания получают завышенным, так как не успевают развиваться пластические деформации. В этой связи степень влияния скорости нагружения образца на результаты испытаний будет различ- Сна у материалов пластичных и хрупких. Материалы хрупкие мало реагируют на изменение скорости деформирования (в определенных

пределах ее зменен я).

Для больш нства хрупких и пластичных материалов повышение температуры при спытании снижает прочностные показатели образцов, особенно при растяжении и изгибе. Это связано с явлением температурного расш рен я и увеличением межатомного расстояния. У хрупк х матер алов при незначительных отклонениях от нормальной температуры (20 ± 2) °С изменения прочности несущественны. У пла-

20