Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Строительное материаловедение. Учебное пособие
.pdf
1.1 Порядок проведения испытания на сжатие
1. При испытании на сжатие образцы-кубы и образцы-цилиндры
устанавливают одной из выбранных граней на нижнюю опорную
плиту испытательной машины (пресса) центрально относительно его
продольной оси, используя риски, нанесенные на плиту испытательной
машины (пресса), или специальное центрирующее приспособление.
2. Половинки образцов-призм при испытании на сжатие помещают
между двумя дополнительными стальными пластинами для передачи
нагрузки на половинки образцов-призм.
3. После установки образца на опорные плиты испытательной
машины или дополнительные стальные плиты совмещают верхнюю
плиту испытательной машины с верхней опорной гранью образца так,
чтобы их плоскости полностью прилегали одна к другой. Образец
нагружают до разрушения при постоянной скорости нарастания
нагрузки (0,6±0,2) МПа/с.
1.2 Порядок проведения испытания на растяжение при изгибе
Образец-призму устанавливают в испытательную машину по схеме
на рис. 10.1 и нагружают до разрушения при постоянной скорости
нарастания нагрузки (0,05±0,01) МПа/с.
a - ширина и высота образца; F- нагрузка; q- распределенная нагрузка; l- пролет;
1 - образец; 2 - шарнирно-неподвижная опора; 3 - шарнирно-подвижная опора
Рис. 10.1. Схема испытания на растяжение при изгибе
1.3 Порядок проведения испытания на растяжение при
1. Образец устанавливают на плиту испытательной машины по
схеме на рис. 10.2.
2. С помощью держателя или временных опор проверяют, чтобы
образец был отцентрирован при первоначальном приложении
нагрузки. Нагружение проводят при постоянной скорости нарастания
раскалывании
нагрузки (0,05±0,01) МПа/с.
а
б
3. Для равномерной передачи усилия на образец между стальной
колющей прокладкой и поверхностью образца-куба или между
опорными плитами испытательной машины и поверхностью образцацилиндра 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.
в
г
a - образцы-цилиндры из бетона всех видов (кроме ячеистого бетона); б - образцы-
цилиндры из ячеистого бетона; в - образцы-кубы из бетона всех видов; г - образцы-
Рис. 10.2. Схемы испытания на растяжение при раскалывании
призмы из тяжелого бетона
1.4 Порядок проведения испытания на осевое растяжение
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.
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°.
Прочность бетона на сжатие R, МПа, вычисляют с точностью до 0,1
МПа по формуле:
= ∙
∙
, (10.1)
Прочность бетона на осевое растяжение Rt, растяжение при
раскалывании Rtt, растяжение при изгибе Rtb, МПа, вычисляют с
точностью до 0,01 МПа по формулам:
= ∙
∙
, (10.2)
= ∙
∙
∙
∙
, (10.3)
= ∙
∙
∙
∙
, (10.4)
где F - разрушающая нагрузка, Н; A - площадь рабочего сечения
образца, мм2; a, b, l - ширина, высота поперечного сечения призмы
и расстояние между опорами соответственно при испытании
образцов на растяжение при изгибе, мм; α, β, γ, δ - масштабные
коэффициенты для приведения прочности бетона к прочности
бетона в образцах базовых размера и формы; Kw - поправочный
коэффициент для ячеистого бетона, учитывающий влажность
образцов в момент испытания.
2. Определение плотности
Исследование проводят по ГОСТ 12730.1-78.
Плотность бетона определяют испытанием образцов в состоянии
естественной влажности или в нормированном влажностном
состоянии: сухом, воздушно-сухом, нормальном, водонасыщенном.
При определении плотности бетона в состоянии естественной
влажности образцы испытывают сразу же после их отбора или хранят
в паронепроницаемой упаковке или герметичной таре, объем которой
превышает объем уложенных в нее образцов не более чем в два раза.
Плотность бетона при нормируемом влажностном состоянии
определяют испытанием образцов бетона, имеющих нормируемую
влажность или произвольную влажность, с последующим пересчетом
полученных результатов на нормированную влажность по формуле 2.
При определении плотности бетона в сухом состоянии образцы
высушивают до постоянной массы в соответствии с требованиями
ГОСТ 12730.2.
При определении плотности бетона в воздушно-сухом состоянии
образцы перед испытанием выдерживают не менее 28 сут в
помещении при температуре (25±10) °С и относительной влажности
воздуха (50±20)%.
При определении плотности бетона в нормальных влажностных
условиях образцы хранят 28 сут в камере нормального твердения,
эксикаторе или другой герметичной емкости при относительной
влажности воздуха не менее 95% и температуре (20±2) °С.
При определении плотности бетона в водонасыщенном состоянии
образцы насыщают водой в соответствии с требованиями ГОСТ
12730.3.
Объем образцов правильной формы вычисляют по их
геометрическим размерам. Размеры образцов определяют линейкой
или штангенциркулем с погрешностью не более 1 мм по методике
ГОСТ 10180 .
Объем образцов неправильной формы определяют с помощью
объемомера или гидростатическим взвешиванием по методике,
приведенной в приложении.
2.1 Порядок проведения испытания на образцах правильной
геометрической формы
Плотность бетона образца ρw, кг/м3, вычисляют по формуле
=
∙1000, (10.5)
где m - масса образца, г; V - объем образца, см3.
Плотность бетона серии образцов вычисляют как среднее
арифметическое значение результатов испытания всех образцов серии.
Плотность бетона при нормированном влажностном состоянии ρН,
кг/м3, вычисляют по формуле
н=
н
, (10.6)
М
где ρw - плотность бетона при влажности Wм, кг/м3; Wн -
нормированная влажность бетона, %; Wм - влажность бетона в
момент испытания, определенная по ГОСТ 12730.2, %.
2.2 Порядок проведения испытания на образцах неправильной
геометрической формы
Плотность бетона образца ρw, кг/м3, вычисляют по формуле (10.5).
Объем образцов неправильной формы определяют в объемомере
или гидростатическим взвешиванием.
1. Образцы бетона, имеющие мелкопористую структуру, на
поверхности которых отсутствуют каверны, раковины, трещины,
перед испытанием парафинируют или насыщают водой не менее
суток.
2. Парафинирование производят следующим образом. Образец,
высушенный до постоянной массы, нагревают до 60 °С и несколько
раз погружают в расплавленный парафин с таким расчетом, чтобы на
его поверхности образовалась пленка парафина толщиной около 1 мм.
После этого образец взвешивают.
3. Образцы бетона, имеющие крупнопористую структуру (поры
размером более 2 мм) или имеющие на поверхности каверны и
раковины (диаметром и глубиной более 2 мм), а также трещины
(шириной более 0,5 мм), перед испытанием парафинируют дважды.
Парафинирование производят следующим образом. Образец,
высушенный до постоянной массы, нагревают в сушильном шкафу до
температуры 60 °С. С помощью кисточки заполняют парафином,
нагретым до 100 °С, все открытые каверны, раковины и поры
заподлицо с поверхностью образца. После этого образец взвешивают.
Второе парафинирование производят двухкратным погружением в
расплавленный парафин с таким расчетом, чтобы на образце
образовалась пленка парафина толщиной около 1 мм. Затем образец
вновь взвешивают.
4. Объемомер представляет собой сосуд произвольной формы (рис.
10.3), величина которого позволяет испытать образцы размерами,
предусмотренными настоящим стандартом. В сосуд впаяна трубка
внутренним диаметром 8-10 мм с загнутым концом.
1 - сосуд; 2 - трубка; 3 - емкость для сбора воды
Рис. 10.3. Схема объеметра
5. Объемомер наполняют водой температурой (20±2) °С до тех пор,
пока она не потечет из трубки. Когда из трубки прекратится падение
капель, под нее ставят предварительно взвешенную емкость.
6. Образец, подготовленный к испытаниям, осторожно погружают
на тонкой проволоке или нити в объемомер, при этом вода,
вытесненная образцом, через трубку вытекает в емкость.
После прекращения падения капель емкость с водой взвешивают и
определяют массу и объем вытесненной воды Vв , см3, по формуле
в=
, (10.7)
в
где m1 - масса пустой емкости, г; m2 - масса емкости с водой,
вытесненной образцом, г; ρв - плотность воды, принимаемая равной
1,0 г/см3.
7. Объем образца на гидростатических весах определяют
взвешиванием его на воздухе и в воде в соответствии со схемой,
приведенной на рис. 10.4.
1 - сосуд с водой; 2 - подвес для образца; 3 - образец; 4 - весы; 5 - разновес
Рис. 10.4. Схема гидростатических весов
8. Объем предварительно насыщенных водой образцов V0, см3,
определяют:
- при испытании в объемомере по формуле:
V0 = Vв, (10.8)
- при испытании на гидростатических весах по формуле
/
нас
где m
- масса насыщенного водой образца, определенная
нас
взвешиванием в воздухе, г; m
=
в
/
нас
нас
, (10.9)
в
- масса насыщенного водой
образца, определенная взвешиванием в воде, г; ρв - плотность воды,
принимаемая равной 1,0 г/см3.
9. Объем образцов, подготовленных к испытанию в соответствии с
требованиями п.2, определяют:
- при испытании в объемомере по формуле
п
= в−
о
с
, (10.10)
п
- при испытании на гидростатических весах по формуле
/
нас
=
о
в
где mс - масса высушенного образца, г; mп - масса парафинированного
образца, г; ρп - плотность парафина, принимаемая равной 0,93 г/см
нас
−
п
с
, (10.11)
п
3
Объем образцов, подготовленных к испытанию в соответствии с
требованиями п.3, определяют:
- при испытании в объемомере по формуле
п2
= в−
о
с
, (10.12)
п
- при испытании на гидростатических весах по формуле
/
о
в
п2
=
п2
п
−
п
, (10.13)
п
где mп1 и mп2 - масса образца, парафинированного один и два раза,
определенная взвешиванием в воздухе, г; m
/
- масса образца,
п2
парафинированного два раза, определенная взвешиванием в воде,
г.
3. Определение морозостойкости
Исследование проводят по ГОСТ 10060-2012.
Морозостойкость бетона - способность бетона в водонасыщенном
или насыщенном раствором соли состоянии выдерживать
многократное замораживание и оттаивание без внешних признаков
разрушения (трещин, сколов, шелушения ребер образцов), снижения
прочности, изменения массы и других технических характеристик,
приведенных в приложении А.
Марка бетона по морозостойкости - показатель морозостойкости
бетона, соответствующий числу циклов замораживания и оттаивания
образцов, определенному при испытании базовыми методами, при
которых характеристики бетона, установленные настоящим
стандартом, сохраняются в нормируемых пределах и отсутствуют
внешние признаки разрушения (трещины, сколы, шелушение ребер
образцов).
ГОСТ 10060-2012 устанавливает следующие методы определения
морозостойкости:
- базовые методы при многократном замораживании и оттаивании:
первый - для всех видов бетонов, кроме бетонов дорожных и
аэродромных покрытий и бетонов конструкций, эксплуатирующихся в
условиях воздействия минерализованной воды,
второй - для бетонов дорожных и аэродромных покрытий и для
бетонов конструкций, эксплуатирующихся в условиях воздействия
минерализованной воды;
- ускоренные методы при многократном замораживании и
оттаивании:
второй - для всех видов бетонов, кроме бетонов дорожных и
аэродромных покрытий и бетонов конструкций, эксплуатирующихся в
условиях воздействия минерализованной воды, легких бетонов марок
по средней плотности менее D1500,
третий - для всех видов бетонов, кроме легких бетонов марок по
средней плотности менее D1500. Допускается применение других
методов определения марок бетонов по морозостойкости при условии
обязательного определения коэффициента перехода или тарировки
предлагаемого метода по отношению к базовым методам.
Определение морозостойкости бетона начинают после достижения
бетоном проектного возраста. Испытания образцов, отобранных из
бетонных и железобетонных конструкций, проводят в проектном
возрасте. При большем возрасте конструкций указывают срок
эксплуатации бетона.
Пробы бетонной смеси для изготовления образцов отбирают по
ГОСТ 10181 .
Размеры образцов для определения морозостойкости приведены в
табл. 10.2.
Таблица 10.2
Размеры образцов для определения морозостойкости
Метод испытаний Размеры образцов, мм
Первый 100 100 100 или 150 150 150
Второй 100 100 100 или 150 150 150
Третий 100 100 100 или 150 150 150
Число образцов для испытаний в зависимости от метода
определения морозостойкости принимают по табл. 10.3.
В данном пункте лабораторной работы будет рассмотрен базовый
второй метод определения морозостойкости.
Число циклов испытания основных образцов бетона в течение
одних суток должно быть не менее 1. Испытания следует вести
* При проведении испытаний образцов до разрушения число основных
образцов следует увеличивать так, чтобы обеспечить проведение испытания
о максимального числа циклов, более которого наблюдается критическое
снижение нормируемых характеристик образцов и (или) появление трещин,
непрерывно. При вынужденных перерывах в испытании образцы
должны храниться в замороженном состоянии в морозильной камере
или в специальном холодильнике при температуре не выше минус 10
°С: при испытании по первому и второму методам образцы следует
хранить укрытыми влажной тканью для защиты от высыхания, при
испытании по третьему методу - в 5%-ном водном растворе хлорида
натрия.
Таблица 10.3
Размеры образцов для определения морозостойкости
Метод определения
морозостойкости
Первый 6 12*
Второй 6 12*
Третий 6 6*
д
сколов, шелушения ребер образцов.
Минимальное число образцов в серии, шт.
контрольных основных
Порядок проведения испытания
1. Контрольные образцы бетона перед испытанием на прочность, а
основные образцы перед замораживанием насыщают водой или 5%ным водным раствором хлорида натрия температурой (20±2) °С.
Для насыщения образцы погружают в воду или раствор хлорида
натрия на 1/3 их высоты на 24 ч, затем уровень воды или раствора
повышают до 2/3 высоты образцов и выдерживают в таком состоянии
еще 24 ч, после чего образцы полностью погружают в воду или
раствор на 48 ч так, чтобы уровень жидкости был выше верхней грани
образцов не менее чем на 20 мм.
2. Насыщенные водой основные образцы извлекают из воды,
обтирают влажной тканью и помещают в морозильную камеру в
контейнере или устанавливают на сетчатый стеллаж камеры так, чтобы
расстояние между образцами, стенками контейнера и расположенными
выше стеллажами было не менее 20 мм. Включают камеру и понижают
температуру. Началом замораживания считают момент установления в
камере температуры минус 16 °С.
3. Число циклов замораживания и оттаивания, после которых
определяют прочность при сжатии образцов бетона, принимают по
табл. 4 ГОСТ 10060-2012.
4. Водный раствор хлорида натрия в ванне для оттаивания меняют
через каждые 100 циклов.
5. Основные образцы после проведения заданного числа циклов
замораживания и оттаивания осматривают. Материал, отделяющийся
от образца, снимают жесткой капроновой щеткой. Образцы обтирают
влажной тканью, взвешивают и испытывают на сжатие по ГОСТ
10180.
Рассчитывают изменение массы образцов ∆m, %, по формуле
∆ =
∙100, (10.14)
где m - масса образца до замораживания и оттаивания, г; где m1 - масса
образца после замораживания и оттаивания, г.
Среднее максимально допустимое уменьшение массы образцов не
должно превышать 2%.
Обработку результатов определения прочности контрольных и
основных образцов выполняют в следующем порядке.
Рассчитывают среднее значение прочности xср по формуле
∑
ср
=
, (10.15)
где xi - прочность одного образца, МПа; n - число образцов.
4. Определение водонепроницаемости
Исследование проводят по ГОСТ 12730.5-84.
4.1 Порядок проведения испытания по «мокрому пятну»
1. Изготовленные образцы хранят в камере нормального твердения
при температуре (20±2) °С и относительной влажности воздуха не
менее 95%.
2. Перед испытанием образцы выдерживают в помещении
лаборатории в течение суток.
3. Образцы в обойме устанавливают в гнезда установки для
испытания и надежно закрепляют.
4. Давление воды повышают ступенями по 0,2 МПа в течение 1-
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]