Підготовка і проведення випробувань

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

ДО ВИКОНАННЯ лабораторних робіт із дисципліни „випробування В будівництві”

для студентів за напрямом підготовки

6.060101 „Будівництво”

(усіх форм навчання)

 

Полтава 2011

Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт із дисципліни „Випробування в будівництві” для студентів за напрямом підготовки 6.060101 „Будівництво”. – Полтава: ПолтНТУ, 2011. – 32 с.

 

Укладачі: А.М. Павліков, д.т.н., професор;

В.Н. Рожко, к.т.н., ст. викл.;

О.І. Папенко, ст. викл.

 

Відповідальний за випуск: завідувач кафедри, д.т.н, професор А.М. Павліков

 

 

Рецензенти: д.т.н., професор О.В. Семко,

к.т.н., доцент О.О. Довженко

 

 

Затверджено науково-методичною

радою університету

Протокол № 1 від 29.09.2011 р.

 

Електронний код 41.16.15.01

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1

ВИЗНАЧЕННЯ МІЦНОСТІ БЕТОНУ МЕХАНІЧНИМ НЕРУЙНІВНИМ МЕТОДАМИ З ВИКОРИСТАННЯМ МОЛОТКА КАШКАРОВА

(за ГОСТ 22690-88)

 

Мета роботи: 1. Вивчення конструкції та принципу роботи молотка Кашкарова.

2. Отримання студентами практичних навичок роботи при визначення міцності бетону з використанням молотка Кашкарова.

3. Вивчення статистичних методів визначення міцності бетону на основі результатів випробувань.

 

Загальні вимоги

 

1.1. Міцність бетону визначається за попередньо встановленими градуйованими залежностями між міцністю бетону зразків згідно ГОСТ 10180-90 та побічними характеристиками міцності.

1.2. Побічними характеристиками міцності за методом використання молотка Кашкарова є розміри відбитків на бетоні (Ø, мм) або співвідношення діаметрів відбитків на бетоні та еталонному зразкові при ударі індентором по поверхні бетону.

1.3. Метод визначення міцності бетону за допомогою молотка Кашкарова використовують для визначення міцності бетону всіх видів нормованої міцності, що контролюються ГОСТ 18105-86, а також для визначення при обстеженні та відбракування конструкцій. Метод може використовуватися для визначення міцності бетону в діапазоні 5÷50 МПа.

1.4. Випробування проводять при плюсовій температурі бетону. Допускається під час обстежень конструкцій визначати міцність бетону при мінусовій температурі, але не нижче мінус 10°С за умови, що до моменту заморожування конструкція знаходилася не менше одного тижня при плюсовій температурі і відносній вологості повітря не більше 75%.

 

Апаратура та матеріали

 

Для проведення випробувань використовують:

— еталонний молоток Кашкарова (рис.1) з твердістю індентора (кульки діаметром від 15 до 16 мм) не менше HRS60 і параметром шорсткості його поверхні R_a ≤0,3 мкм. Допускається збільшення параметра шорсткості індентора за час експлуатації до R_a =5 мкм;

— еталонні стержні довжиною 100÷150 мм із круглої гладкої пруткової сталі марки Вст3сп2 або Вст3пс2 діаметром 10-12 мм з тимчасовим опором розриву 420÷460 МПа;

— вимірювальний інструмент, що забезпечує вимірювання розмірів відбитків з похибкою не більше 0,1 мм (кутовий масштаб, вимірювальна лупа, штангенциркуль, мікроскоп);

— копіювальний та білий папір;

— бетонні зразки (куби з розмірами 150´150´150 мм);

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №2

ВИЗНАЧЕННЯ МІЦНОСТІ БЕТОНУ ультразвуковим методом

(за ГОСТ 17624-87)

 

Мета роботи: 1. Ознайомлення з вимогами ГОСТ з визначення міцності бетону ультразвуковим методом.

2. Оволодіння практичними навиками роботи з ультразвуковим приладом УК-14П.

 

Загальні вимоги

 

1.1. Ультразвуковий метод використовується для визначення відпускної, передаточної міцності, міцності бетону в зазначеному нормативно-технічною та проектною документацією проміжному і проектному віці, міцності бетону в процесі його твердіння, а також при експертному контролі.

1.2. Ультразвуковий метод базується на зв’язку між швидкістю розповсюдження ультразвукових коливань і міцністю бетону.

1.3. Ультразвукові вимірювання в бетоні проводять методом наскрізного або поверхневого прозвучування (рис.4). База прозвучування повинна бути не менше ніж 100 мм у методі наскрізного прозвучування і не менше ніж 120 мм у методі поверхневого прозвучування.

1.4. Міцність бетону в конструкціях визначають на основі експериментально встановлених градуйовочних залежностей „швидкість розповсюдження ультразвуку — міцність бетону”.

1.5. Міцність бетону визначають на ділянках конструкцій, які не мають видимих пошкоджень (відколів захисного шару, тріщин, каверн та інше).

1.6. Ультразвукові випробування проводять при плюсовій температурі бетону. Допускається проведення ультразвукових випробувань конструкцій при мінусових температурах бетону не нижче ніж мінус 10°С за умови, що в процесі їх зберігання відносна вологість повітря не перевищувала 70%.

 

Засоби контролю

 

2.1. Ультразвукові вимірювання проводять за допомогою приладів, призначених для вимірювання часу розповсюдження ультразвуку в бетоні.

2.2. Між бетоном і робочою поверхнею ультразвукових перетворювачів необхідно забезпечити надійний акустичний контакт, для чого використовуються в’язкі контактні матеріали (солідол, технічний вазелін тощо).

Підготовка випробувань

 

3.1. Підготовка випробувань включає в себе повірку приладів згідно з інструкцією з експлуатації та встановлення градуйовочної залежності відповідно до обраного методу прозвучування.

3.2.Градуйовачну залежність „швидкість — міцність” встановлюють при випробуванні конструкції методом наскрізного прозвучування. Градуйовачну залежність „час — міцність” встановлюють при випробуваннях методом поверхневого прозвучування.

3.3. Градуйовачну залежність встановлюють за результатами ультразвукових вимірювань у бетонних зразках-кубах і механічних випробувань названих зразків. Механічні випробування зразків проводять згідно з ГОСТ 10180-90 безпосередньо після ультразвукових вимірювань.

3.4. У зоні контакту ультразвукових перетворювачів з поверхнею бетону не повинно бути раковин і повітряних пор глибиною більше ніж 3 мм і діаметром більше 6 мм, а також виступів висотою більше 0,5 мм. поверхня бетону повинна бути очищена від пилу.

3.5. Відхилення окремих результатів вимірювань часу проходження ультразвуку в кожному зразку від середнього арифметичного значення для даного зразка не повинно перевищувати 2%.

Рис.5. Градуйовочна залежність „швидкість ультразвуку — міцність бетону ”

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №3

магнітний метод визначення товщини захисного шару бетону і розташування арматури

(за ДСТУ Б В.2.6-4-95)

 

Мета роботи: 1. Ознайомлення з вимогами ДСТУ Б В.2.6-4-95, визначення товщини захисного шару бетону і розташування металевої арматури в конструкції магнітним методом.

2. Оволодіння практичними навиками роботи з ультразвуковим приладом ИЗС-10Н.

 

Загальні вимоги

 

1.1. Магнітний метод визначення товщини захисного шару бетону і розташування металевої арматури застосовують під час виробничого, приймального та інспекційного контролю якості конструкцій, а також під час перевірки якості конструкцій у процесі експлуатації.

1.2. Магнітний метод базується на принципі зміни характеристик магнітного поля, спричинених впливом на нього металевого арматурного стержня.

1.3. Використання магнітного методу повинно передбачатися в стандартах і технічних умовах конкретних конструкцій.

1.4. Ділянки і зони контролю товщини захисного шару і розташування арматури визначають, виходячи з:

— технології виготовлення конструкцій та ймовірності зміщення арматури від проектного положення;

— умов роботи конструкції;

— умов експлуатації конструкції з урахуванням агресивності зовнішнього середовища.

Кількість і розташування ділянок, на яких визначають товщину захисного шару бетону і розташування арматури, повинно вказуватися в робочих кресленнях цих конструкцій.

1.5. Визначення товщини захисного шару бетону і розташування арматури виконують за допомогою спеціальних магнітних методів.

1.6. Поверхня ділянок, де проводяться випробування, повинна бути рівною без напливів бетону. Нерівності поверхні конструкції не повинні бути більшими від нормованих ДСТУ Б В.2.6-4-95.

 

Прилади і обладнання

 

2.1. Для визначення товщини захисного шару бетону і розташування арматури використовують прилад ИЗС-10Н.

2.2. Прилад повинен забезпечувати:

— вимірювання товщини захисного шару бетону і розташування арматури залежно від діаметра арматури в діапазоні, вказаному в табл.3;

Табл. 3

Товщина захисного шару	Діаметр арматури
5...30 10...50 20...100	3...10 12...20 22...40

— проведення вимірювань при температурі від -10°С до +40°С;

— можливість побудови градуйовочної залежності користувачем.

2.2. Основна похибка визначення товщини захисного шару бетону не повинна перевищувати величини

, (9)

при параметрах армування (рис.6):

— кроку () повздовжньої арматури — 100 мм і більше;

— кроку () поперечної арматури — 150 мм і більше;

— глибини () залягання арматури другого ряду — 100 мм і більше.

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №4

контроль сили натягу арматури

(за ГОСТ 22362-77)

 

Мета роботи: 1. Ознайомлення з вимогами ГОСТ 22362-77, визначення сили натягу арматури за величиною її видовження та методом поперечної відтяжки.

2. Оволодіння практичними навиками роботи з механічним арматурним динамометром АД-18-63.

 

Загальні вимоги

 

1.1. ГОСТ 22362-77 встановлює наступні методи вимірювання сили натягу арматури:

— гравітаційний метод вимірювання;

— метод вимірювання за показами динамометра;

— метод вимірювання за показами манометра;

— метод вимірювання за величиною видовження арматури;

— вимірювання методом поперечної відтяжки арматури;

— частотний метод вимірювання.

1.2. Застосування методу вимірювання сили натягу арматури встановлюється в робочих кресленнях, стандартах або технічних умовах на попередньо напружені залізобетонні конструкції.

1.3. Вимірювання сили натягу арматури здійснюється в процесі її натягування або після завершення натягування.

1.4. Для вимірювання сили натягу арматури застосовуються прилади, що пройшли державні випробування та рекомендовані до масового виробництва.

1.5. Прилади, що застосовуються для вимірювання сили натягу арматури, повинні бути повірені за ГОСТ 8.002-71 та мати градуйовочні характеристики, виконані у вигляді таблиць або графіків.

1.6. Перед застосуванням прилад повинен бути перевірений на відповідність вимогам інструкції по експлуатації. Порядок проведення вимірювань повинен відповідати порядку, що передбачений цією інструкцією.

Прилади і обладнання

 

4.1. Для вимірювання деформацій на арматурному стержні встановлюють два механічних важільних тензометри Т1 і Т2 (рис.8) системи Гугенбергера з базою 20 мм.

 

 

4.2. Механічний важільний тензометри системи Гугенбергера (рис.9) за допомогою струбцини 1 кріпиться до арматурного стержня. Загострені грані опорних призм притиснуті до поверхні стержня. При деформації стержня важіль 3 обертається відносно шарніра 5 і переміщує стрілку 2 на шкалі 4. Масштаб збільшення тензометра визначається співвідношенням тяг важелів — і дорівнює 1000.

4.3. Вимірювання деформацій арматурного стержня паралельно здійснюється за допомогою тензодатчиків 1-6 (рис.8), наклеєних на поверхню стержня , та автоматичного вимірювача деформацій АиД-4 із ціною поділки d=1´10^-5.

4.4. Для підключення тензодатчиків до приладу АиД-4 служить система комутації (рис.10). Система комутації являє собою припаяні до виводів датчиків електродроти, з’єднані з кабелями, а через них із комутатором і АиД-4.

4.5. Для вимірювання сили натягу арматурного стержня методом поперечної відтяжки на нього встановлюють арматурний динамометр АД-18-63 із власною базою 1000 мм (рис.8).

4.6. До складу арматурного динамометру АД-18-63 (рис.11) входить індикатор годинникового типу Ич-1 для вимірювання прогину (відтяжки) стержня f.

4.7. Індикатор годинникового типу Ич-1 належить до контактних приладів. Головною частиною індикатора є металевий корпус 1. Переміщення штифта 7 викликає поворот шестерні 4 і стрілки 3, шкала якої має ціну поділки 1 мм. Один оберт шестерні 3 відповідає переміщенню штифта на 10 мм та 10 обертам шестерні 6 і стрілки 2, шкала якої має ціну поділки 0,01 мм. Для запобігання появи люфта в конструкції передбачена додаткова шестерня 8. Штифт притискається до дослідної точки пружиною 9.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №5

Випробування збірної Багатопорожнистої плити перекриття статичним навантаженням

(за ДСТУ Б.В.2.6-7-95)

 

Мета роботи: 1. Згідно ДСТУ Б.В.2.6-7-95 та робочих креслень (серія № 1.141-1, вип. 1, марка ПК 60.12-8Ат-V) на багатопорожнисту плиту провести її випробування статичним навантаженням.

2. Дослідити процес тріщиноутворення та заміряти ширину розкриття тріщин.

3. Дослідити жорсткість розрахункових перерізів, заміряти прогин і зміщення кінців попередньо напруженої арматури.

4. Зіставити отримані величини прогину і ширини розкриття тріщин з відповідними контрольними величинами, вказаними в робочих кресленнях.

 

Загальні вимоги

1.1. На заводах збірного залізобетону виконують два види випробувань залізобетонних конструкцій статичним навантаженням:

— випробування дослідних конструкцій перед упровадженням їх у масове виробництво;

— випробування зразків конструкцій, що відбираються періодично, від виготовленої партії виробів.

1.2. Випробування дослідних конструкцій перед упровадженням їх у масове виробництво є заключним етапом проектно-конструкторських робіт. Дослідні конструкції варто випробувати до їхнього повного фізичного руйнування, що дозволяє виявити найбільш слабкі місця й у разі потреби, внести корективи в проект. Такі випробування виконують представники проектної організації, що запроектувала дану конструкцію. Дослідні зразки повинні суворо відповідати всім вимогам проекту по міцності бетону (у період випробування), класу застосовуваної арматури, величині попереднього натягу, величині захисного шару, розташуванню арматури і закладних деталей, геометричним розмірам і т.п. Ці вироби не повинні також мати дефектів виготовлення, за якими вони можуть бути віднесені до бракованої продукції.

1.3. Контрольні випробування виготовлених конструкцій, що відбираються періодично з партії, варто проводити систематично відповідно до ДСТУ Б.В.2.6-7-95. Вони є додатковою перевіркою якості застосовуваних матеріалів і виконання технологічних правил виготовлення конструкцій.

1.4. У залізобетонних конструкціях при випробуванні визначають міцність (руйнівне навантаження), жорсткість (прогин при експлуатаційному навантаженні), тріщиноутворення (величина навантаження, при якій відбулося утворення тріщин), ширину розкриття тріщин (при експлуатаційному навантаженні).

Відбір плит для випробувань

 

2.1. Відбір залізобетонних виробів серійного виготовлення для поточних контрольних статичних іспитів по міцності, жорсткості і тріщиностійкості роблять відповідно до вимог стандартів, технічних умов і робочих креслень на ці вироби, але не менше:

— для випробувань, що проводяться перед початком масового виготовлення виробів та в подальшому при внесенні в них конструктивних змін або при зміні технології виготовлення, — 1 шт.;

— для періодичних випробувань (якщо їх проведення передбачено стандартами або технічними умовами) — у відповідності з таблицею 4.

Табл. 4

Кількість виробів, що виготовляються протягом періоду між випробуваннями	Число зразків виробів, що відбирають для випробувань, не менше
до 250
від 251 до 1000
від 1001 до 3000
від 3001 і більше
Примітка. Період між випробуваннями приймається згідно з стандартом або проектною документацією на вироби

 

2.3. У період освоєння серійного виробництва конструкцій, що раніше не випускалися підприємством-виготовлювачем, а також при суттєвих змінах технології бажано, щоб кількість конструкцій, включених у першу партію, дорівнювала 10—15 шт. і відібрані для випробування конструкції (не менше двох) були доведені до руйнування.

2.4. Відхилення розмірів плит від проектних (у мм) не повинні перевищувати:

а) по довжині і ширині ± 5 мм;

б) по товщині ± 3 мм;

в) зсув закладних деталей:

— у площині панелі ± 10 мм;

— з площини панелі ± 3 мм;

г) по довжині посилених опорних ділянок і вкладишів уздовж порожнеч панелі ±10 мм.

2.5. Товщина захисного шару бетону робочої арматури повинна бути не менше 20 мм.

2.6. Зовнішній вигляд плит повинен задовольняти наступним вимогам:

а) нижня (стельова) поверхня повинна бути гладкою, підготовленою до фарбування без додаткової обробки;

б) на нижній (стельовій) поверхні панелей не допускаються місцеві напливи, жирові й іржаві плями і відкриті повітряні пори діаметром і глибиною більше 2 мм;

в) сколи і напливи бетону на повздовжніх і нижніх гранях панелей не допускаються;

г) сколи бетону по горизонтальним краям торців панелей глибиною більш 10 мм і довжиною 50 мм на 1 м панелі не допускаються;

д) тріщини не допускаються, за винятком усадочних поверхневих шириною не більш 0,1 мм;

е) оголення арматури не допускається, за винятком кінців попередньо напруженої арматури, виступ яких за площину торця не повинен перевищувати 5 мм.

2.8. Розміри плит і гладкість їхньої поверхні варто перевіряти з точністю до 1 мм металевим вимірювальним інструментом.

2.11. Для випробувань не можна відбирати конструкції, які за будь-якою ознакою забраковані.

2.12. Для відібраної для випробувань конструкції комплектують технічну документацію, що характеризує використані матеріали і дотримання технологічних правил при виготовленні. До складу технічної документації входять:

- дані заводської лабораторії про бетон і фізико-механічні властивості використаних у ньому матеріалів;

- дані заводської лабораторії про міцність бетону конструкції за результатами механічних випробувань контрольних кубиків;

- дані заводської лабораторії про міцність і деформативність арматури;

- акти про фактично застосовану робочу арматуру (діаметр і кількість стержнів, схема розташування арматури);

- дані по величину натягу арматури, заповнення каналів.

Установка приладів

5.1. Установка приладів на досліджуваній конструкції є дуже відповідальною операцією, тому що допущена помилка в установці може викликати похибки результатів випробування.

5.2. Всі прилади повинні бути попередньо повірені і для кожного з них визначені поправочні коефіцієнти.

 

 

5.3. Величина прогину плити визначається прогиноміром, вставленим посередині прольоту, а врахування осадок опор здійснюється двома прогиномірами, установленими на опорах (рис. 15). При прогині плити на величину прогиномір (П-1) фіксує величину осадки лівої опори , прогиномір (П-3) — величину осадки правої опори , а прогиномір (П-2) — величину переміщення перерізу плити по середині прольоту , яка складається з прогину і напівсуми осадок обох опор (рис. 16).

Прогин балки дорівнює:

(10)

Прогиноміри з'єднуються з конструкцією за допомогою дроту товщиною 0,4 мм.

 

 

 

Вимірювальні прилади

 

6.1. Для виміру лінійних переміщень при випробуваннях статичним навантаженням використовують дротові прогиноміри, для виміру ширини розкриття тріщин — відліковий мікроскоп МПБ-2.

6.2. Для виміру переміщень більш 10 мм варто застосовувати прогиномір Аїстова (ПАО-6), його ціна поділки 0,01 мм,а величина переміщень, що заміряться, практично необмежена (рис. 17).

6.3. Перші відліки по приладах беруться перед початком завантаження, далі після кожного ступеня завантаження.

6.4. Після прикладання кожного ступеня навантаження, плиту витримують під цим навантаженням не менше ніж 10 хвилин. Після прикладання контрольного навантаження при контролі жорсткості її слід витримувати під цим навантаженням не менше 30 хвилин.

Контрольні відліки по усіх вимірювальних приладах фіксують на початку та наприкінці кожного витримування.

 

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №6

Випробування металевої ферми статичним навантаженням

 

Мета роботи: 1. Провести випробування статичним навантаженням моделі металевої ферми.

2. Вивчити напружено-деформований стан окремих елементів ферми в процесі навантаження.

3. Порівняти теоретичні та експериментальні зусилля в елементах ферми.

4. Визначити прогин ферми в середині прольоту.

 

Конструкція моделі ферми

1.1. Випробовується модель металевої полігональної ферми прольотом 4,8 м із трикутною решіткою.

1.2. Всі елементи ферми виконані із парних кутиків 25´4 мм.

 

 

Прилади і обладнання

2.1. При випробуванні використовується стенд для створення зосередженого навантаження у вузлах ферми за допомогою металевих млинців (рис. 20).

 

2.2. Для фіксації деформацій елементів ферми використовуються тензодатчики (1...8) базою 20 мм, що наклеєні на елементи решітки, верхній та нижній пояси (рис.21).

2.3. Для підключення тензодатчиків до приладу АиД-4 служить система комутації (рис.10). Система комутації являє собою припаяні до виводів датчиків електродроти, з’єднані з кабелями, а через них із комутатором і приладом АиД-4.

 

 

2.4. Для виміру прогину всередині прольоту ферми використовують прогиномір Аїстова ПАО-6 (П-1) з ціною поділки 0,01 мм (рис. 17).

 

Огляд ферми

3.1. Огляд ферми виконується з метою встановлення її дійсних геометричних розмірів, правильності встановлення ферми на випробувальному стенді і правильності встановлення вимірювальних приладів.

3.2. За результатами огляду ферми розробляється геометрична схема ферми, ескізи перерізів решітки з геометричними характеристиками.

 

Статичний розрахунок ферми

4.1. Ферма являє собою статично визначену систему. В розрахунковій схемі приймається шарнірне з’єднання стержнів у вузлах і виникнення лише повздовжніх зусиль розтягу або стиску.

4.2. Зусилля в кожному елементі ферми визначається як добуток одиничних зусиль (зусиль від зовнішнього навантаження ) і значення зовнішнього навантаження:

(11)

де — зусилля в елементі ферми від зовнішнього навантаження;

— зусилля в елементі в елементі ферми від одиничного навантаження;

— навантаження, що відповідає даному етапу завантаження.

4.3. Напруження в кожному елементі ферми визначається за формулою:

(12)

де — зусилля в елементі ферми від зовнішнього навантаження;

— площа поперечного перерізу елемента.

4.4. Зусилля від одиничного навантаження в кожному елементі ферми і значення прогину в середині прольоту ферми визначається за допомогою ЕОМ.

 

Проведення випробувань

5.1. Випробування ферми проводиться на стенді створюючи зосереджене вузлове навантаження шляхом підвішування вантажів.

5.2. Ступінь вузлового навантаження визначається вагою металевого млинця і становить 100 або 200 Н.

5.3. На кожному ступені навантаження знімають відліки по тензодатчикам 1-8 і прогиноміру П-1.

5.4. Результати випробувань ферми фіксуються в „Журналі лабораторних робіт”.

 

Література

 

1. ГОСТ 10180-90 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам.

2. ГОСТ 17624-87 Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности.

3. ГОСТ 18105-86 Бетоны. Правила определения прочности.

4. ГОСТ 22362-77 Конструкции железобетонные. Методы измерения силы натяжения арматуры.

5. ГОСТ 22690-88 Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля.

6. ДСТУ Б.В.2.6-4-95 (ГОСТ 22905-93) Магнітний метод визначення товщини захисного шару бетону і розташування арматури.

7. ДСТУ Б.В.2.6-7-95 (ГОСТ 8829-94) Вироби будівельні залізобетонні і бетонні заводського виготовлення. Методи випробувань навантаженням. Правила визначення міцності, жорсткості і тріщиностійкості.

 

 

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

ДО ВИКОНАННЯ лабораторних робіт із дисципліни „випробування В будівництві”

для студентів за напрямом підготовки

6.060101 „Будівництво”

(усіх форм навчання)

 

Полтава 2011

Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт із дисципліни „Випробування в будівництві” для студентів за напрямом підготовки 6.060101 „Будівництво”. – Полтава: ПолтНТУ, 2011. – 32 с.

 

Укладачі: А.М. Павліков, д.т.н., професор;

В.Н. Рожко, к.т.н., ст. викл.;

О.І. Папенко, ст. викл.

 

Відповідальний за випуск: завідувач кафедри, д.т.н, професор А.М. Павліков

 

 

Рецензенти: д.т.н., професор О.В. Семко,

к.т.н., доцент О.О. Довженко

 

 

Затверджено науково-методичною

радою університету

Протокол № 1 від 29.09.2011 р.

 

Електронний код 41.16.15.01

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1

ВИЗНАЧЕННЯ МІЦНОСТІ БЕТОНУ МЕХАНІЧНИМ НЕРУЙНІВНИМ МЕТОДАМИ З ВИКОРИСТАННЯМ МОЛОТКА КАШКАРОВА

(за ГОСТ 22690-88)

 

Мета роботи: 1. Вивчення конструкції та принципу роботи молотка Кашкарова.

2. Отримання студентами практичних навичок роботи при визначення міцності бетону з використанням молотка Кашкарова.

3. Вивчення статистичних методів визначення міцності бетону на основі результатів випробувань.

 

Загальні вимоги

 

1.1. Міцність бетону визначається за попередньо встановленими градуйованими залежностями між міцністю бетону зразків згідно ГОСТ 10180-90 та побічними характеристиками міцності.

1.2. Побічними характеристиками міцності за методом використання молотка Кашкарова є розміри відбитків на бетоні (Ø, мм) або співвідношення діаметрів відбитків на бетоні та еталонному зразкові при ударі індентором по поверхні бетону.

1.3. Метод визначення міцності бетону за допомогою молотка Кашкарова використовують для визначення міцності бетону всіх видів нормованої міцності, що контролюються ГОСТ 18105-86, а також для визначення при обстеженні та відбракування конструкцій. Метод може використовуватися для визначення міцності бетону в діапазоні 5÷50 МПа.

1.4. Випробування проводять при плюсовій температурі бетону. Допускається під час обстежень конструкцій визначати міцність бетону при мінусовій температурі, але не нижче мінус 10°С за умови, що до моменту заморожування конструкція знаходилася не менше одного тижня при плюсовій температурі і відносній вологості повітря не більше 75%.

 

Апаратура та матеріали

 

Для проведення випробувань використовують:

— еталонний молоток Кашкарова (рис.1) з твердістю індентора (кульки діаметром від 15 до 16 мм) не менше HRS60 і параметром шорсткості його поверхні R_a ≤0,3 мкм. Допускається збільшення параметра шорсткості індентора за час експлуатації до R_a =5 мкм;

— еталонні стержні довжиною 100÷150 мм із круглої гладкої пруткової сталі марки Вст3сп2 або Вст3пс2 діаметром 10-12 мм з тимчасовим опором розриву 420÷460 МПа;

— вимірювальний інструмент, що забезпечує вимірювання розмірів відбитків з похибкою не більше 0,1 мм (кутовий масштаб, вимірювальна лупа, штангенциркуль, мікроскоп);

— копіювальний та білий папір;

— бетонні зразки (куби з розмірами 150´150´150 мм);

Підготовка і проведення випробувань

 

3.1. Випробування бетону проводять на ділянці конструкції (зразка), межі якого повинні знаходитися на відстані не менше 50 мм від краю конструкції (зразка).

3.2. Вологість бетону на ділянці випробування не повинна відрізнятися від вологості бетону зразків, що використовувалися при побудові градуйованої залежності більше ніж 30%.

3.3. При випробуваннях удар по бетону наносять перпендикулярно до поверхні, яка випробовується. При цьому удар можна наносити самим еталонним молотком або звичайним молотком по головці еталонного молотка (рис.2).

3.4. Удар необхідно наносити із зусиллям, що забезпечує утворення відбитку на бетоні розміром 0,3-0,7 діаметру кульки та розміру відбитку на еталоні не менше ніж 2,5 мм.

3.5. Кількість випробувань на ділянці конструкції або зразка повинна бути не менше ніж 5.

3.6. Відстань між відбитками повинна бути не менше 30 мм на бетоні і 10 мм на еталонному стержні.

3.7. Розміри відбитків на бетоні і еталонному стержні вимірюють з похибкою не більше 0,1 мм.

3.8. Для спрощення вимірювань відбитків удар по бетону рекомендується наносити через аркуші копіювального і білого паперу. В цьому випадку зразки для побудови градуювальної залежності випробувань з використанням такого ж паперу.