Лаб. 3 2.2.9 Определение механических свойств
Прочностью материала называют его свойство сопротивляться разрушению в результате воздействия внешних нагрузок, вызывающих в материале внутренние напряжения.
Строительные материалы, подвергаясь различным нагрузкам в конструкциях в процессе эксплуатации, испытывают различные напряжения: сжатие, растяжение, изгиб, удар и др. Прочность строительных материалов характеризуется пределом прочности при сжатии, при изгибе и т.д.
Предел прочности – это напряжение, соответствующее нагрузке, при которой происходит разрушение образца материала.
2.2.9.1 Определение предела прочности при изгибе
Предел прочности при изгибе (Rизг) образцов-балочек определяют на машине МИИ-100 или 2170П-6 (см. рисунок 2.3 , 6.14) по показаниям счетчика.
Испытываемую балочку устанавливают так, чтобы концы ее выступали с каждой стороны на 30 мм, а те грани, которые при изготовлении находились в горизонтальном положении, располагают в вертикальном положении и закрепляют ее. Затем включают тумблер и осуществляют плавное нагружение балочки. При разрушении образца электродвигатель отключается и счетчик, фиксирующий результат испытания, останавливается. После снятия показаний счетчика захватное устройство освобождают от кусков образца, а машину переключают на обратный ход. Результаты испытаний записывают в таблицу 2.8.
|
|
1 — счетчик, 2 — тумблер, 3, 14 — рычаги, 4 — захват, 5—маховичок, 6 — станина, 7—шкала, 8— стрелка, 9 — амортизатор, 10— контрольный груз, 11 — шайба, 12 — винт, 13 — коромысло, 15 — груз, 16 — ходовой винт, 17— направляющие, 18— регулятор, 19— редуктор, 20 — хвостовик, 21 — электродвигатель Рисунок 2.3 - Схема машины МИИ-100 |
2.2.9.2 Определение предела прочности при сжатии
Предел прочности при сжатии – это напряжение, соответствующее нагрузке, при которой происходит разрушение образца материала.
Размер и форма образцов при испытании на сжатие зависят от вида строительного материала. Испытываемые образцы должны быть правильной геометрической формы: куб, параллелепипед, цилиндр (рисунок 2.4).
Рисунок 2.4– Образцы для испытания материалов
Для образцов с трудноопределимой площадью сечения (половинки балочек) применяют пластинки – прокладки с известной площадью (рисунок 2.5).
|
|
Рисунок 2.5 – Расположение металлических пластинок при испытании на сжатие |
Предел прочности при сжатии определяют на гидравлическом прессе. Испытываемый образец помещают между пластинами пресса, при необходимости с прокладками, и постепенно увеличивают нагрузку со скоростью, регламентированной соответствующим нормативным документом. В момент разрушения образца фиксируют (в зависимости от конструкции пресса) показания шкалы силоизмерителя пресса (Р).
|
|
1 — вырезы, 2 — станина, 3 — колонна, 4 — плита, 5 — шарнир, 6 — ходовой винт, 7 — траверса, 8, 9 — трубки, 10 — электродвигатель, 11 —• корпус силоизмерителя, 12 — шкала, 13 — рукоятка, 14 — маховик, 15 — насосная установка
Рисунок 2.6. - Пресс П-50 (а) с насосной установкой (б). |
Зная площадь образца, на которую действует разрушающая нагрузка (или площадь пластинок F=25 см2), по формуле 2.15 определяют предел прочности при сжатии Rсж, кгс/см2.
(9)
где P – разрушающая нагрузка, кгс;
F – площадь поперечного сечения образца, см2.
Результаты определений записывают в таблицу 2.8.
Таблица 2.8 – Определение предела прочности при изгибе и сжатии
|
Показатели |
Единицы измерения |
Результаты опыта |
|
Предел прочности при изгибе, Rизг |
кгс/см2(МПа) |
|
|
Площадь образца, F |
см2 |
|
|
Разрушающая нагрузка, Р |
кгс |
|
|
Предел прочности при сжатии, Rсж |
кгс/см2 (МПа) |
|