Таблица
| № п/п | Значения параметров Xi, мм | Знач. номин. размера Xnom, мм | Значение откл. действительного значения от номин. размера di, мм | Знач. откл. dXm, мм | di2, мм2 | ådi2, мм2 | dXm2, мм2 | Sx в единичн. выб. | dX’m, мм | Sx’в объед. выб. | ||||||
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2
Определение косвенного показателя прочности тяжелого бетона с помощью механического прибора конструкции ЛИСИ и статическая обработка результатов для определения класса тяжелого бетона.
В данной работе для определения косвенного показателя прочности используется механический прибор конструкции ЛИСИ. Пружинный прибор ЛИСИ КГ – 1 конструкции А.М. Крюкова и И.В. Гаврилова служит для определения прочности бетона в сооружениях или деталях сборных железобетонных конструкций.
Прочность бетона определяется по диаметрам отпечатков – лунок, оставляемых стальным шариком при ударе его о бетонную поверхность.
Рисунок 1 - Конструкция прибора ЛИСИ КГ – 1
Прибор ЛИСИ КГ – 1 выполнен в форме пистолета и состоит из корпуса 1, рукоятки 2, спускового крючка 3, ударной части 4, упорных ножек 5 и тыльной части крышки 6.
Перед каждым испытанием прибор должен быть протерт для удаления пыли, попадающей на его трущиеся части. Смазка прибора выполняется лишь жидким маслом (машинным, трансформаторным) тонким слоем. Густая смазка может исказить результаты.
При работе прибор устанавливается упорными ножками 5 на подготовленную для испытания поверхность бетона. Все три ножки прибора должны плотно опираться о поверхность бетона. Ударная часть бетона отводится в крайнее заднее положение, в котором она удерживается спусковым механизмом. Правая рука держит прибор за рукоятку 2, а левая упирается в тыльную часть - крышку 6, прижимая прибор плотно к поверхности бетона. При этом, сила нажатия на прибор должна быть такой, чтобы он при ударе не двигался и не качался, а отпечаток на поверхности получался бы круглым.
После установки прибора производится нажатие спускового крючка 3, за которым следует удар стальным шариком по поверхности бетона.
Количество ударов по поверхности бетона назначается в зависимости от величины совпадений размеров отпечатков. При незначительной разнице в размерах отпечатков, не различимой на глаз, достаточно произвести 6 ударов. Число их может быть увеличено до 12 при обязательном условии, чтобы количество сравнительно одинаковых по размерам отпечатков было не менее 6 и не менее 70 % от общего числа ударов.
От точности замеров диаметров отпечатков (особенно при высоких марках бетона) при тарировке прибора и при проведении испытаний зависит правильность показаний прибора. Поэтому измерение диаметров отпечаток – лунок может производиться стальной линейкой только при их величине 7 мм и более. При размерах отпечатков менее чем 7 мм для повышения точности целесообразно производить измерения с помощью линейки и лупы, имеющей цену деления 0,1 мм. Однако, лупа должна иметь не более чем 3-4 кратное увеличение, иначе края отпечатков будут расплывчатыми, рваными и их будет трудно определить.
Для повышения точности измерения отпечатков на бетоне возможно применение копировальной бумаги, через которую шариком прибора наносится удар по подготовленной поверхности бетона.
Возможен также замер отпечатков не на бетоне, а на папиросной бумаге, которая накладывается на копировальную.
Однако надо иметь ввиду, что в случае применения копировальной и папиросной бумаги, диаметров отпечатка на бумаге будет больше, чем на бетоне. Поэтому необходимо пользоваться тарировочной кривой, полученной на кубиках с применением копировальной и папиросной бумаги.
Приемлемые для практики результаты могут быть получены только в том случае, если поверхность бетона будет подготовлена для испытания также, как она была подготовлена при изготовлении образцов, для установления градуировочной зависимости прибора в лаборатории.
Для определения прочности бетона неразрушающим методом с помощью прибора ЛИСИ предварительно устанавливают градуировочную зависимость между прочностью бетона и косвенной характеристикой прочности. Размеры образцов для установления градуировочной зависимости выбирают по ГОСТ 10180-78, но не менее 100x100x100 мм.
Возраст образцов, используемых для построения градуировочной зависимости не должен отличаться для методов отскока и ударного импульса и пластической деформации от установленного срока испытаний конструкций более чем на 40% (при контроле прочности бетона естественного твердения).
Для построения градуировочной зависимости необходимо провести неразрушающие испытания образцов – кубов и испытания тех же образцов на сжатие по ГОСТ 10180-78 при нормальной температуре.
При испытании методом пластической деформации при ударе образцы должны быть зажаты в прессе усилием (30±5) кН.
Градуировочную зависимость следует оформлять в соответствии с приложением В. Градуировочная зависимость должна иметь среднее квадратическое (остаточное) отклонение Sτ, не превышающее 12 % при использовании серии образцов и 15 % при использовании отдельных образцов от среднего значения прочности R.
По градуировочной зависимости для определения прочности бетона Rm (в партии) находят единичные значения прочности бетона Ri.
Прочность бетона партии определяют по формуле:
, (12)
где Ri – единичное значение прочности бетона, Мпа;
n – общее число единичных значений прочности бетона в партии.
Затем устанавливают характеристики однородности бетона. Для каждой партии бетона устанавливают среднее квадратическое отклонение Sm с учетом отклонений градуировочной зависимости:
, (13)
где Sτ – среднее квадратическое отклонение градуировочной зависимости; n – число единичных значений; P – число контролируемых участков.
Затем устанавливаем значение коэффициента вариации прочности бетона в партии (партионный коэффициент) Vm в процентах (%) по формуле:
, (14)
Среднее значение партионного коэффициента вычисляем по формуле:
, (15)
где Vm,i – коэффициенты вариации прочности бетона в каждой i-й из n проконтролированных в течение анализируемого периода партий бетона; ni – число единичных значений прочности бетона в каждой i-й из n партий бетона, проконтролированных в течение анализируемого периода; 
- общее число единичных значений прочности бетона за анализируемый период (не менее 30).
Класс бетона по прочности в МПа вычисляют по формуле:
Внорм = Rτ / Kτ, (16)
где Внорм – нормируемое значение прочности бетона (отпускной передаточной, промежуточном или проектном возрасте) для бетона данного класса по прочности на сжатие, МПа. Кτ – коэффициент требуемой прочности для всех видов бетонов, принимаемый в соответствии с приложением Б в зависимости от среднего коэффициента вариации прочности бетона VП по всем партиям за анализируемый период; Rτ – требуемая прочность бетона определяемая из условия Rτ≤Rm.
При использовании неразрушающих методов контроля прочности бетона в случаях, когда за единичное значение принимают прочность бетона контролируемого участка конструкции, правую часть формулы (2.3) следует умножить на коэффициент равный 0.95.
При выполнении работы требуется соблюдение требований ГОСТ 7.32 – 2001, ГОСТ 7.12—93 и ГОСТ 8.417-2002.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3
Определение нормируемых метрологических характеристик гидравлического пресса и проверка их соответствия стандарту
Поверка средств измерений осуществляется в соответствии с требованиями государственных и отраслевых нормативных документов.
Поверка средств измерений – это форма метрологического надзора за средствами измерений, которые проводятся для установления их пригодности к измерению.
Поверка может быть государственной и ведомственной.
Государственной поверке подлежат средства измерений, применяемые в органах государственной метрологической службы; применяемые на предприятии в качестве образцовых, выпускаемые из производства как образцовые и так далее.
Все остальные средства измерений могут проверяться ведомственной метрологической службой.
Средства измерений подвергаются первичной, периодичной, инспекционной, экспертной и другим видам поверок.
Первичная поверка применяется при выпуске средств измерений из производства или ремонта.
Периодической поверке подвергаются все средства измерений, находящиеся на эксплуатации или на хранении.
Межпроверочные интервалы определяются с учетом спецификации средств измерений, условий и интенсивности эксплуатации и должны обеспечивать пригодность средств измерений между проверками.
Методика поверки машины для испытаний на сжатие:
1. Условия поверки
При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:
- температура в помещении, где установлена машина, должна быть в пределах от 10 до 35 0С;
- относительная влажность воздуха не более 80 %.
2. Подготовка к поверке
Перед проведением поверки должны быть выполнены следующие подготовительные работы:
Образцовые динамометры должны находиться в помещении, где установлена машина достаточное время для выравнивания их температур; прогреть масло в гидросистеме машины при работе в холостом режиме в течение 30 минут.
3. Проведение поверки.
3.1 Внешний осмотр
При проведении внешнего осмотра должно быть установлено соответствие машины следующим требованиям:
отсутствие на поверхности деталей, не имеющий защитных покрытий, очагов коррозии, вмятин, заусенцев, трещин и других повреждений;
отсутствие дефектов лакокрасочных покрытий, ухудшающих внешний вид машины – параллельность указателей рабочей и контрольной стрелок (проверяется при совмещении стрелок);
комплектность машины должна соответствовать указанной в формуляре.
3.2 Определение метрологических параметров
Определение систематической погрешности измерения нагрузки, размаха показаний нагрузки, разности показаний между прямым и обратными ходами в диапазоне измерения нагрузки проводится в соответствии с ГОСТ 8136 и заключается в сравнении показаний шкалы силоизмерителя с показаниями образцовых динамометров 3-го разряда сжатия по ГОСТ 9500.
Поверку производить по каждому диапазону измерений не менее, чем в пяти точках, равномерно распределенных в пределах диапазона измерения.
Перед проверкой сведите плиты в плотную, дайте нагрузку, превышающую на 10 % предельную, и, вращая гайку 3 верхней опоры против часовой стрелки, зафиксируйте плиту 6.
Установите высоту рабочего пространства обеспечивающую установку в машину динамометра в нижнем положении поршня.
Установите перед проверкой отсчетное устройство динамометра и рабочую стрелку шкалы силоизмерителя в начало отсчета и произведите обжатие динамометра с выдержкой в течение 5 минут под нагрузкой, равной предельному значению динамометра измерения. После разгрузки отсчетное устройство динамометра и рабочую стрелку вновь установите (при необходимости) на начало отсчета.
Производите проверку тремя рядами нагружения при прямом и обратном ходах с равномерной скоростью изменения нагрузки, не превышающей 0,2 предельного значения усилия в 1 минуту, с остановками при действительных нагрузках, устанавливаемых по динамометру для сравнения показаний отсчетного устройства измерителя машины и динамометра. Отсчет показаний производите по передней плоскости указателя рабочей стрелки с точностью до 0,5 деления шкалы.
Дополнительный, 4 ход нагружения машины по проверяемым точкам производите с подключенной контрольной стрелкой. Отсчет показаний производите по задней плоскости указателя контрольной стрелки. При этом погрешность измерения нагрузок на прямом ходе (нагружение) не должна превышать допускаемую.
В результате проверки для каждой проверяемой точки определяются следующие величины:
1) абсолютная погрешность, Н;
2) относительная систематическая погрешность, % от измеряемой величины;
3) абсолютный размах, Н;
4) относительный размах, % от измеряемой величины;
5) относительная разность показаний между прямым и обратным ходами, Н;
6) относительная разность показаний между прямым и обратным ходами, % от измеряемой величины.
Абсолютная систематическая погрешность показания машины вычисляется по формуле:
ΔР = Р – Рд, (17)
где Р – среднеарифметическое значение нагрузки, отсчитанной по шкале силоизмерителя, Н; Рд – действительное значение нагрузки по динамометру, Н.
Относительная систематическая погрешность показаний машины вычисляется по формуле:
%, (18)
Абсолютный размах показаний машины вычисляется по формуле:
, (19)
где Pmax и Pmin - наибольшая и наименьшая нагрузки, отсчитанные по шкале силоизмерителя при трех последовательных нагружениях, Н.
Относительный размах определяется по формуле:
%, (20)
Абсолютная разность показаний между прямым и обратным ходами определяется по формуле:
, (21)
где Р и Робр – среднеарифметические значения показаний нагрузки при прямом и обратном ходах при трех последовательных нагружениях, Н.
Относительная разность показаний между прямым и обратным ходами определяется по формуле:
%. (3.6)
Все данные заносятся в протокол (приложение Г). Устанавливается пригодность прибора к применению с обоснованием. Протокол не имеет юридической силы. как документ при отсутствии фамилии и инициалов, а также подписи лица, выполняющего измерения.
При выполнении работы требуется соблюдение требований ГОСТ 7.32 – 2001, ГОСТ 7.12—93 и ГОСТ 8.417-2002.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение А
