Методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Диагностика и испытание строительных конструкций» Для студентов направления «Строительство» (стр. 6 из 8)

«Определение прочности бетона на сжатие по контрольным образцам»

Сущность метода

Определение прочности бетона заключается в определении напряжений в контролируемом образце при его разрушении на прессе. В качестве контрольных образцов могут использовать кубы, цилиндры и призмы. Однако, за базовый (прочность определяется с коэффициентом, равным 1) принимается куб 150х150х150мм.

Подготовка к испытаниям

Отмечаются грани куба №2, которые должны примыкать к плитам пресса (сила сжатия должна быть параллельна слоям укладки бетонной смеси в форму). Ранее этот куб был испытан ультразвуковым методом.

Проведение испытаний

1. Устанавливают куб №2 одной из выбранных граней на плиту пресса и центрируют его по насечкам на плите так, чтобы он был в геометрическом центре плиты (в соответствии с разметкой).

2. Осуществляют нагружение образца непрерывно со скоростью 0.4-0.6 МПа/сек.

3. Максимальное усилие, достигнутое в процессе испытаний, принимают за разрушающую нагрузку и заносят в журнал испытаний.

4. Зарисовывают характер разрушения куба и устанавливают соответствие нормальному разрушению. Возможные случаи разрушения образцов при испытаниях на сжатие показаны на рис. 29.

*Шифр образца определяет: F – наименование серии бетона, цифры соответственно – номер студенческой группы, номер бригады в группе, номер куба

Обработка результатов и их анализ

1. Прочность бетона (в МПа в контрольном образце определяют по формуле:

R=αF/A,

где F – разрушающего нагрузка Н (Ньютонах; 1 кН = 1000 Н); - площадь рабочего сечения образца в мм²; α – масштабный коэффициент для приведения полученные результатов в соответствие с размерами образца базового размера.

Значение масштабного коэффициента – α, в соответствии [2] для всех видов бетона, кроме ячеистого, при испытании на сжатие принимаются в соответствии с табл. 6.

Таблица 6.

Значение масштабного коэффициента для бетонных образцов различных форм и размеров

Куб или призма	Куб (ребро) или призма (сторона) мм					Цилиндр (диаметр на высоту) Мм
	70	100	150	200	300	100х200	150х300	200х400	300х600
Коэффициент α	0,85	0,95	1,0	1,05	1,1	1,16	1,20	1,24	1,28

Значения полученных прочностей образцов – R_разр заносят в журнал испытаний.

Таблица 7

Журнал испытаний кубов на сжатие

Дата	Номер образца	Масса	Размеры	Плот-ность γ	Пло-щадь А	Максим нагруз-ка	Проч-ность образца Rразр	Средняя серии Ri
		Кг	см.	кг/м3	см2	кН	МПа	МПа
26.10	F-12/1-1	8,118	15,2х15,1х14,8	2390	229,5	5049	22,0	22,6
26.10	F-12/1-2	8,118	15,2х15,1х14,8	2390	229,5	5071	22,1
26.10	F-12/2-1	8,193	15,2х15,0х15,1	2380	228,2	5431	23,8
26.10	F-12/2-2	7,750	14,6х15,2х14,9	2344	221,9	3483	15,7	-

Образец F-12/2-2 исключен из подсчётов значения средней прочности, т.к. имеет наименьшее значение из четырёх образцов (ГОСТ 10180-90 п. 6.4.)

2. Прочность бетона в одной серии образцов (принимается как единичное значение прочности – R_i) определяют как среднеарифметическое значение прочностей R в i-ой серии:

- из двух образцов – по двум образцам;

- из трёх образцов – по двум наибольшим по прочности образцам;

- из четырёх образцов – по трём наибольшим по прочности образцам.

В нашем случае R_i = 22.6 МПа.

При отбраковке дефектных образцов прочность бетона в серии определяют по всем оставшимся образцам (их должно быть не менее двух). Результат заносят в журнал испытаний.

Практически. Ваша группа определила значение фактической прочности бетона в испытанных образцах одной серии, которую можно принять за единичное значение прочности (R_I). Однако, эта характеристика не позволяет оценить возможное гарантированное отклонение прочности в конструкции, так как не учитывает естественный разброс прочности бетона, в виду его неоднородности. Поэтому ГОСТ 18105-86 запрещает производить «приёмку бетона путём сравнения его фактической прочности с нормируемой без учёта характеристик однородности прочности».

Лабораторная работа № 5

«Определение характеристик однородности»

1. Определение фактической прочности в партии

Оценка однородности бетона по прочности должна производиться изготовителем железобетонных конструкций по анализу разброса результатов прочности бетона, выпускаемого за срок от одной недели до 2 месяцев. При этом, число единичных значений прочности бетона

за этот период не должно быть менее 30. Только в этом случае будут получены статистически достоверные результаты.

В нашем случае за анализируемый период принят 1 месяц, в течение которого осуществлялось изготовление железобетонных образцов балок для лабораторных работ и одновременно с ними контрольных образцов-кубов, испытываемых Вами. В Вашем потоке остальные группы (n – групп) также получили данные по единичной прочности образцов в своих сериях, а в целом по потоку можно получить фактическую прочность бетона в партии -

. Эта прочность определяется как среднее значение прочности по всем испытанным сериям:

,

где n – число групп в потоке (число испытанных серий);

- единичное значение прочности, полученное каждой группой (для серии образцов).

Данные по другим группам потока представлены в табл.8.

Таблица 8

№ групп.	Кол-во образц. , шт.	Прочность , МПа	Прочность , МПа	Ср. квадр. отклонен. , МПа	Коэффиц. вариации , %
11	4	19,5	21,01	1,48	7,04
12	3	22,6
13	3	20,3
14	4	21,6
15	4	22,2
16	4	21,0
17	4	19,9

2. Определение характеристик однородности партии бетона

Значение среднего квадратичного отклонения для i-ой партии (

) табл. 4 получают по формулам:

при числе значений

в i-ой партии более 6: ;

а при числе значений

в i-ой партии от 2 до 6: ,

где

- определяется как разность между максимальным и минимальным единичными значениями прочности в партии; - коэффициент, зависящий от числа единичных значений и принимаемый по табл.9.

Таблица 9.

Значение коэффициента α

Число значений	2	3	4	5	6
Коэффициент	1,13	1,69	2,06	2,33	2,5

Коэффициент вариации прочности i-ой партии (или коэффициент вариации прочности партии) в процентах вычисляют по формуле: