Характеристика и описание лабораторной установки

Работа №1

" Испытание бетона на сжатие "

Цель работы: исследовать поведение различных марок бетона при сжатии. Определить механические характеристики бетона.

 

Краткие теоретические сведения.

Методы определения прочности по контрольным образцам регламентированы ГОСТ 10180-90. Стандарт устанавливает методы определения предела прочности (далее ­¾ прочности) бетонов на сжатие, осевое растяжение, растяжение при раскалы­вании и растяжение при изгибе путем разрушающих кратковременных статических испытаний специально изготовленных контрольных образцов бетона

Определение прочности бетона состоит в измерении минимальных уси­лий, разрушающих специально изготовленные контрольные образцы бетона при их статическом нагружении с постоянной скоростью роста нагрузки и последующем вычислении напряжении при этих усилиях в предположении упругой работы материала.

Форма и номинальные размеры образцов в зависимости от метода определения прочности бетона должны соответствовать указанным в таблице 1.

Таблица 1- Нормированные размеры образцов бетона

 

Метод	Форма образца	Размеры образца, мм
Определение прочности на сжатие	Куб	Длина ребра: 70, 100; 150; 200; 300

 

Марка бетона по прочности определяется испытанием стандартных образцов-кубов размером 150x150x150 мм в возрасте 28 сут. на сжатие. Можно использовать для этого образцы-кубы с ребром 70, 100, 200 и 300 мм, но тогда полученные результаты нуждаются в пересчете в соответствии с требованиями ГОСТ 10180. Марка бетона равна прочности на сжатие в МПа, умноженной на 10.

В современных проектах бетон обозначается в классах. В общем и целом, класс бетона - параметр сродни марке: в марках используется среднее значение прочности, в классах - прочность с гарантированной обеспеченностью с коэффициентом вариации 13%.

Марка бетона. По среднему арифметическому значению прочности бетона устанавливают его марку — округленное значение прочности (причем округление идет всегда в нижнюю сторону). Для тяжелого бетона установлены следующие марки по прочности на сжатие: 50, 75, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 700 и 800 кгс/см. При обозначении марки используют индекс «М»; так, например, марка бетона М350 означает, что его средняя прочность не менее 35 МПа (но не более 40).

Класс бетона — это численная характеристика какого-либо его свойства (в том числе и прочности), принимаемая с гарантированной обеспеченностью (обычно 0,95). Это значит, что установленное классом свойство, в данном случае прочность бетона, достигается не менее чем в 95 случаях из 100.

Понятие «класс бетона» позволяет назначать прочность бетона с учетом ее фактической или возможной вариации. Чем меньше изменчивость прочности, тем выше класс бетона при одной и той же средней прочности.

ГОСТ 26633—85 устанавливает следующие классы тяжелого бетона по прочности на сжатие (МПа): 3,5; 5; 7,5; 10; 12,5; 15; 20; 25; 30; 32,5; 40; 45; 50; 55 и 60. Класс по прочности на сжатие обозначают латинской буквой В, справа от которой приписывают его гарантированную прочность в МПа. Так, у бетона класса В15 предел прочности при сжатии не ниже 15 МПа с гарантированной обеспеченностью 0,95 (таблица 2).

 

Таблица 2 - Соотношения классов и марок бетона

Класс бетона по прочности	Средняя прочность бетона (R)*, кгс/кв.см	Ближайшая марка бетона по прочности	Отклонение ближайшей марки бетона от средней прочности класса, % (M-R)/Rx100
Сжатие
В3,5	45,8	М50	+9,2
В5	65,5	М75	+14,5
В7,5	98,2	M100	+1,8
В10	131,0	М150	+14,5
В12.5	163,7	М150	-8,4
В15	196,5	М200	+1,8
B20	261,9	М250	-4,5
В22.5	294,5	М300	+1,9
В25	327,4	М350	+6,9
В26.5	359,9	М350	-2,7
ВЗО	392,9	М400	+1,8
В35	458,4	М450	-1,8
В40	523,9	М550	+5,0
В45	589,4	М600	+1,8
В50	654,8	М700	+6,9
В55	720,3	М700	-2,8
В60	785,8	М800	+1,8
В65	851,5	М900	+5,7
В70	917,0	М900	-1,8
В75	932,5	М1000	+1,8
В80	1048,0	М1000	-4,9

 

Характеристика и описание лабораторной установки.

Лабораторная работа выполняется на виртуальном лабораторном стенде, принципиальная схема которого изображена на рисунке 1. Назначение отдельных элементов стенда разъяснено далее по тексту.

Рисунок 1. Принципиальная схема стенда.

 

 

Основным узлом установки является пресс (см. рис. 2), состоящий из: прижимной плиты (1), перемещаемой по винтовым колоннам (2); плиты-основания (3), на которую ставится испытуемый образец; пульта управления (4); силоуказателя (5).

Для управления прессом служат кнопки [ Прижим ], которые перемещают прижимную плиту и кнопки [ Пресс ], включающие силовое нагружение образца.

Переключатель диапазона. Имеет три положения, задающие максимальную силу давления. Значения: 300 кН, 1000 кН, 3000 кН. Переключение возможно только тогда, когда прижимная плита в крайнем верхнем положении.

 

Рисунок 2.

Образцы, назначенные для испытания, находятся на "полках" I и II (см. Рис. 1). Щелчок мышью на образце переносит образец на плиту-основание пресса. Одновременно образец появляется на вспомогательном окне, которое является проекцией разметки плиты-основания и служит для правильной центровки образца на плите-основании пресса (Рисунок 3).

Рисунок 3.

Для определения силы разрушения образца служит силоизмеритель. На шкале силоизмерителя имеется две стрелки: черная - индикатор действующей силы, и красная - индикатор максимальной силы. Когда показания увеличиваются, красная стрелка перемещается вместе с черной. Когда показания уменьшаются, красная стрелка остается в достигнутом максимуме. У силоизмерителя две шкалы. Внешняя - 100 делений (черная) для диапазона 1000 кН, внутренняя - 90 делений (синяя) для диапазонов 300 кН и 3000 кН. Показания красной стрелки дублируются цифровым индикатором (индикатор показывает не силу, а деления шкалы до десятых долей).