Испытание контрольных кубов бетона

Основная механическая характеристика бетона – кубиковая прочность, т. е. временное сопротивление сжатию R, определяется по контрольным кубам (не менее трех) размером 15 ´15´15 см, которые изготовляются и испытываются согласно ГОСТ 10180–78 Бетон. Методы определения прочности на сжатие и растяжение. При образцах другого размера и другой формы (допустимых ГОСТ 10180–78) результаты испытаний приводят к показателям прочности эталонных образцов 15×15×15 см, умножая их на переводной коэффициент α, которыйдопускается устанавливать опытным путем. Переводные коэффициенты устанавливают отдельно для каждого класса бетона и каждой испытательной машины делением средней прочности бетона серии эталонных образцов на среднюю прочность бетона серии неэталонных образцов. Количество образцов-близнецов каждого размера в серии должно быть не менее 24. Минимальные значения коэффициентов приведены в табл. 1. Размеры образцов принимаются в зависимости от наибольшей крупности зерен заполнителя и должны соответствовать указанным в табл. 2.

 

Таблица 1

 

Таблица 2

 

Бетон в контрольных кубах должен уплотняться тем же методом, что и в опытных образцах, для возможности сопоставления их кубиковой прочности. Твердение и хранение кубов производят в одинаковых с лабораторными образцами термовлажностных условиях.

Перед испытанием кубы осматривают, измеряют и взвешивают. При осмотре определяют рабочие грани кубов, которые будут прилегать к плитам пресса, и отмечают их мелом. Опорные грани выбирают так, чтобы сжимающая сила была направлена параллельно слоям укладки бетона в формы. Грани должны быть чистыми и параллельны между собой.

Измерение размеров кубов производят штангенциркулем или металлической линейкой с точностью до 1 мм.

Каждый линейный размер образца вычисляют как среднее арифметическое результатов двух измерений по серединам двух противоположных граней.

Взвешивание кубов производят для определения их массы и средней объемной массы бетона. При отклонении частных значений объемной массы в кубах более чем на 3% от среднего значения серию кубов бракуют и не подвергают испытанию:

,                                                        (1)

где m – масса бетонного образца, кг;

V – объем образца, м³.

Нагрузка на образец при испытании должна возрастать непрерывно и равномерно со скоростью 0,6 МПа в секунду до его разрушения. Достигнутое в процессе испытания максимальное усилие принимают за величину разрушающей нагрузки.

Предел прочности образца при сжатии R (МПа) вычисляют для каждого образца по формуле:

,                                               (2)

где P – разрушающая нагрузка, кН;

F – средняя рабочая площадь образца, см²;

a – переводной коэффициент к прочности эталонного образца.

По результатам испытаний всех образцов серии определяют величину средней прочности  по формуле

,                                                  (3)

где  – средняя прочность серии образцов данного размера, МПа;

R_i – предел прочности отдельных образцов данного размера в серии, МПа;

n – количество образцов данного размера в серии.

Определяют также величину коэффициента вариации прочности бетона в серии образцов  n формуле

,                                                (4)

где s – среднеквадратичное отклонение прочности бетона в серии образцов (МПа), рассчитываемое по формуле

.                                         (5)

Если в серии из трех образцов предел прочности любого крайнего образца отличается от предела прочности среднего образца более чем на 15%, оба крайних значения прочности отбрасывают и за среднюю прочность бетона принимают результат испытания среднего по прочности образца.

В сериях из двух образцов среднюю прочность бетона серии вычисляют как среднее арифметическое значение пределов прочности обоих образцов.

Результаты испытаний вносятся в табл. 3

 

Таблица 3

 

 

Нормативное сопротивление бетона определим по формуле

,                                      (6)

где  n – коэффициент вариации прочности бетона.