Сравнительный анализ неразрушающего и разрушающего методов испытания бетонного образца

 

ЦЕЛЬ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

При выполнении лабораторной работы №3 перед обучающимися ставятся следующие цели:

1. Определить прочность бетона образцов кубов эталонным молотком "Кашкарова".

2. Проверить прочность бетона образцов кубов размерами 100x100 мм на сжатие на гидравлическом прессе и определить класс бетона.

3. Выполнить сравнительный анализ полученных результатов.

2     ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК БЕТОНА

Неразрушающие механические методы применяют для определения прочности бетона на сжатие в установленном проектной документацией промежуточном и проектном возрасте и в возрасте, превышающем проектный, при обследовании конструкций.

Неразрушающие механические методы определения прочности бетона основаны на связи прочности бетона с косвенными характеристиками прочности и один из методов это метод пластической деформации (на связи прочности бетона с размерами отпечатка на бетоне конструкции (диаметра, глубины и т.п.) или соотношения диаметра отпечатка на бетоне и стандартном металлическом образце при ударе индентора или вдавливании индентора в поверхность бетона).

Разрушающий метод определения прочности материала является наиболее точным. Для данного метода производят отбор образцов и испытывают их разрушающей нагрузкой на сжатие в лаборатории в прессе (см. рис. 1). При испытании на сжатие выдерживают постоянную скорость загружения. Испытание образца производят до разрушающей нагрузки. До определения прочности материала разрушающим методом целесообразно исследовать поверхность материала конструкции с целью выявления зон с различающейся прочностью. Образцы бетона отбирают: в местах наименьшей прочности бетона, предварительно определенной экспертным методом; в зонах и элементах конструкций, определяющих их несущую способность; в местах, имеющих дефекты и повреждения, которые могут свидетельствовать о пониженной прочности бетона; в местах, удаленных от стыков и краев конструкций и свободных от арматуры.

 

 

Рис. 1 Гидравлический пресс для испытания образцов на сжатие

 

3     ПОСЛЕДАВАТЕЛЬНОСТЬ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА

Изначально в лабораторной работе прочность бетона определяется методом пластических деформаций с использованием молотка "Кашкарова".

Перед испытанием образца на его поверхность укладывается лист бумаги и поверх лист копировальной бумаги. Далее производится удар по головке молотка "Кашкарова". С помощью специальной мерной линейки производится замер отпечатков на бетоне и на эталонном стержне.

Для определения прочности бетона производится не менее 10 ударов и находится среднее отношение диаметра отпечатка на бетоне к диаметру отпечатка на эталонном стержне.

Если отсутствует эталонный стержень, то возможно применение арматурного стержня гладкого профиля аналогичного диаметра из арматуры А240(А-I) с использованием коэффициент тарировки.

Коэффициент тарировки определяется по формуле

,

где  - диаметр отпечатка на эталонном стержне;    - диаметр отпечатка на тарируемом стержне.

Полученные показания фиксируем в табл. 1.

Таблица 1

Определение прочности бетона методом пластических деформаций

Номер удара	Отпечаток на бетоне , мм	Отпечаток на эталонном стержне , мм	Отношение отпечатков,	Примечание
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Среднее значение

 

По результатам испытаний получены величины отношений отпечатков.

В соответствии с графиком тарировки для данного молотка "Кашкарова" в зависимости от полученных результатов определяется прочность бетона.

Вторая часть лабораторной работы состоит в следующем:

- определяют геометрические размеры испытываемого образца (см. рис. 2).

Рис. 2 Испытываемый образец

- производят испытание образца на гидравлическом прессе на сжатие.

По результатам испытания на гидравлическом прессе определяют разрушающую нагрузку.

Далее определяют прочность бетонного куба размерами 100x100 мм:

где P – разрушающая нагрузка (кг); А – площадь поверхности куба, на которую приложена нагрузка (см²).

Далее определяем прочность бетона с учетом поправочного коэффициента для куба размерами 100x100 мм:

где  - прочность бетонного куба размерами 100x100 мм; К – поправочный коэффициент зависящий от размера испытываемого образца.

Опытами установлено, что прочность бетона одного и того же состава зависит от размера куба. Если временное сопротивление сжатию бетона базового куба с ребром 150 мм равно R, то для куба с ребром 200 мм временное сопротивление уменьшается приблизительно до 0,93R, а для куба с ребром 100 мм увеличивается до 1,1R. Это объясняется изменением эффекта обоймы с изменением размеров куба и расстоянием между его торцами.

 

После получения результатов испытания неразрушающим методом и разрушающим методом производим сравнительный анализ и записываем вывод по работе.

 

 

Лабораторная работа №4