Определение предела прочности при сжатии

Предел прочности при сжатии равен отношению разрушающей нагрузки (P_p) к первоначальной площади образца (F):

(11)

Предел прочности при сжатии определяют экспериментально на образцах правильной геометрической формы с размерами, предусмотренными нормативным документом для данного материала. Для испытания образцов на сжатие применяют гидравлические прессы, причем модность их должна превышать разрушающую нагрузку на образец не менее чем в 1,25 раза.

Перед испытанием образцы осматривают и измеряют. Неровности и выступы на опорных гранях иих ребрах недопустимы. Размеры опорных граней измеряют штангенциркулем с точностью до 1 мм и определяют рабочую площадь сечения образца как среднее арифметического площадей обеих опорных граней.

Образец устанавливают на нижнюю опорную плиту пресса строго по ее центру и с помощью винта опускают на него верхнюю опорную плиту, плотно закрепляя образец между плитами пресса. Затем включают масляный насос пресса и дают нагрузку на образец, следя за скоростью ее нарастания (50 – 100 Н/см²). Нагрузку увеличивают до разрушения образца. Максимальная нагрузка в момент разрушения фиксируется по шкале силомера и принимается за разрушающую нагрузку. Предел прочности при сжатии определяют не менее чем на трех образцах. За истинное значение принимают среднее арифметическое только тех результатов, которые не отличаются друг от друга больше чем на 1%.

Определение предела прочности при изгибе

Это испытание также проводят на гидравлических прессах, но применяя специальные приспособления. Образцы изготовляют в соответствии с нормативным документом на испытуемый материал, обычно в форме балочек. При этих испытаниях возможны две схемы приложения нагрузки (рисунок 5).

а)

б)

Рисунок 5 – Схемы испытания образцов-балочек на изгиб: а – одним сосредоточенным грузом; б – двумя сосредоточенными грузами.

Предел прочности при изгибе определяют по формулам:

– при одном сосредоточенном грузе:

, (12)

– при двух симметричных равных грузах:

(13)

где l – расстояние между опорами, см;

b, h – соответственно ширина и высота поперечного сечения образца, см;

P – разрушающая нагрузка, кг.

Предел прочности при изгибе вычисляют как среднее арифметическое результатов испытаний трех образцов [2].

6 Содержание отчета, форма и правила оформления отчета

По лабораторной работе

Отчет по лабораторной работе выполняется на листах форматом А 4. Структурно отчет должен строиться следующим образом:

– цель и содержание работы;

– методика и порядок выполнения работы;

– результаты испытаний;

–выводы.

Результаты испытаний оформляются в виде таблиц 7, 8.

Таблица 7 – Результаты определения прочности при сжатии

Материал	Разрушающая нагрузка, кг	Площадь приложения нагрузки, см^2	Предел прочности при сжатии, кг/см^2

 

Таблица 8 – Результаты определения предела прочности при изгибе

 

Материал	Размеры образца, см	Расстояние между опорами, см	Разрушающая нагрузка, кг	Предел прочности при изгибе, кг/см^2
высота	ширина

Вопросы для защиты работы

1. Каков принцип действия гидравлического пресса и как на нем определяют усилие, действующее на испытуемый образец?

2. Какие усилия испытывают материалы в строительных конструкциях?

3. Как влияет плотность материала на его прочностные характеристики?

4. Дайте определение прочности и предела прочности.

5. Какие конструкции испытывают усилие сжатия и усилие изгиба?

6. Назовите числовые значения и размерности прочности при сжатии и изгибе тяжелого и ячеистого бетона, керамического кирпича и древесины.

7. Какие формы образцов и схемы испытания используются для определения прочности материалов при сжатии и изгибе?

 

Защита лабораторной работы студентами производится с учетом лекционного материала в виде устного опроса.

Список рекомендуемой литературы

1. Рыбьев И.А. Основы строительного материаловедения в лекционном изложении: Учебное пособие. – М.: Астель: АСТ: Хранитель, 2006. – 604, [4] с.: ил.

2.Г. Г. Волокитин, Н. П. Горленко, В. В. Гузеев и др. Физико-химические основы строительного материаловедения: Учебное пособие. – М.: Изд-во АСВ, 2004. – 192 с.

3. Смирнов В.А. Материаловедение. Учебное пособие. М.: ИРПО, 2005.–170 с.

4. Материаловедение: Практикум/ В.И. Городниченко, Б.Ю. Давиденко, В.А. Исаев и др.; Под ред. С.В. Ржевской. – М.: Логос, 2007. – 272 с.

 

Лабораторная работа 3