Визначення механічних характеристик бетону

Лабораторна робота №1

1.1. Мета роботи: Дослідним шляхом визначити кубикову і призмову міцність та пружно-пластичні характеристики бетону

1.2. Конструкція зразків та схема випробування. Кубикова міцність бетону визначається шляхом випробування кубиків з розміром ребра 15 см. Випробування трьох кубиків виконуються в гідравлічному пресі за схемою, представленою на рис 1.1.

 

 

Призмова міцність визначається шляхом випробування на стиск призм розміром 10×10×40 см або 15×15×60 см. Навантаження здійснюється в гідравлічному пресі ступенями, величина яких повинна складати приблизно 10 % від руйнівного зусилля F_u. На кожному ступені навантаження вимірюються деформації за допомогою індикаторів годинникового типу, які кріпляться до призм з чотирьох сторін за допомогою спеціальних держаків (рис. 1.2).

 

1.3. Визначення кубикової міцності і класу бетону. Результати випробувань кубів заносяться в табл. 1.1.Міцність окремих зразків визначається за формулою

(МПа). (1.1)

Таблиця 1.1

Результати випробування кубів

 

Марка зразків	Розміри a × b, см	Руйнуюче зусилля F, кН	Кубикова міцність, МПА	Статистики
зразків fci,cube	сeредня fcm,cube	середнє квадратичне відхилення σ, МПа	Коефіцієнт мінливості υ, %
К-1
К-2
К-3

 

Середня кубикова міцність бетону буде дорівнювати

(МПа), (1.2)

де n – кількість випробуваних зразків.

Середнє квадратичне відхилення

. (1.3)

Коефіцієнт мінливості міцності визначається за формулою

. (1.4)

(нормоване значення ν = 0,135).

Клас бетону можна визначити за формулою

. (1.6)

Отримане значення округлюється до меншого значення, передбаченого в нормах [3].

Відносні деформації призми на ступенях навантаження визначаються за формулою і заносяться в табл. 1.2 , (1.7) де Δ l – середня абсолютна деформація при заданому F, мм; l – база приладів, мм.   Дослідне значення призмової міцності бетону . (1.8) Теоретичне значення призмової міцності за формулою О.О. Гвоздєва , (1.9) де fcm,cube – середня кубикова міцність бетону.

1.4. Визначення призмової міцності бетону. Результати випробовування призм заносяться в табл. 1.2. За схемою на рис. 1.3 відображається характер руйнування призми (розташування тріщин перед руйнуванням).

 

Відповідно до визначеного класу бетону знаходиться за [3] середнє значення призової міцності бетону і порівнюється з дослідним.

1.5. Визначення пружно-пластичних характеристик бетону. Обробку отриманих результатів виконують у табличній формі (табл. 1.3). На підставі статистичної обробки в Excel залежності «E_c – η» отримаємо рівняння (лінія тренда) у вигляді

, (1.10)

де λ – коефіцієнт пластичності бетону;

ν = 1 – λ – коефіцієнт пружності бетону.

Таблиця 1.2

Результати випробування призми

Номер ступені навантаження	Навантаження, F, кН	Відліки по приладам	Абсолютна деформація призми Δli, мм	Середня абсолютна деформація Δ l, мм	Відносна деформація εс *105
I-1	I-2	I-3	I-4	I-1	I-2	I-3	I-4

Відносна деформація . Розміри поперечного перерізу a b = см. Руйнуюче зусилля F_u = кН.

Таблиця 1.3

Обробка результатів випробовування призми

 

Номер ступені навантаження	Зусилля F, кН	Напруження σс, МПа	Рівень навантаження	Відносна деформація εс ×105	Модуль пружно пластичності Eс ×10-4, МПа

 

 

 

 

Рис.1.5. Залежність модуля пружно-пластичності від

рівня навантаження .

 

За даними табл. 1.3 будуються залежності «σ_с – ε_с» та «E_c – η» (рис. 1.4 і рис. 1.5).

Модуль пружності бетону E_с0 визначається за формулою (1.10) при σ_с = 0 (η = 0), а початковий E_с – при η = 0,3

 

Висновки по роботі.

 

Лабораторна робота № 2