Определение предела прочности при сжатии

Пределом прочности при сжатии материала называют напряжение, соответствующее сжимающей нагрузке, при которой происходит разрушение материала. Предел прочности при сжатии определяют по формуле:

R_сж= , [МПа (кг/см²)], 9)

где: Р_сж - разрушающая нагрузка, Н (кг);

F - площадь поперечного сечения образца, м² (см²).

Испытания проводятся в соответствии с ГОСТ на соответствующие материалы.

Для определения предела прочности при сжатии образцы материала подвергают действию сжимающих внешних сил и доводят до разрушения. Форма и размеры образцов различных строительных материалов должны соответствовать требованиям ГОСТ на данный вид материала. Испытуемые образцы должны быть правильной геометрической формы в виде куба, цилиндра или параллелепипеда. Образцы природных каменных материалов, имеющих форму куба, могут быть приняты с ребром 50, 70, 100, 150 и 200 мм. Образцы из плотных материалов можно принять меньшего размера, а из пористых материалов - большего.

Такие образцы-кубы изготавливают с помощью корундовых или алмазных дисковых пил, а образцы-цилиндры - с помощью специальных полых сверл. После изготовления образцы пришлифовывают так, чтобы противоположные нагружаемые грани были строго параллельны.

Правильность плоскостей проверяют угольником и штангенциркулем, образцы маркируют и указывают на них направление сланцеватости (волокнистости). Для испытания образцов материала на сжатие применяют гидравлические прессы (рис. 7).

Предварительно высушенные перед испытанием образцы измеряют с точностью до 1 мм. Измерения проводят в соответствии со схемой на рисунке 2.

По результатам измерений вычисляют площадь сечения образца, перпендикулярную к направлению разрушающего усилия. Направление разрушающего усилия при испытании должно быть принято параллельным направлению сланцеватости или волокнистости образца. Для испытаний образец устанавливают на нижнюю опорную плиту пресса точно по ее центру.

Верхнюю опорную плиту при помощи винта опускают на образец, плотно закрепляют его между двумя опорными плитами, включают в действие насос пресса и дают на образец нагрузку, следя за скоростью ее нарастания. Она должна быть 0,5 - 1 МПа в 1 с и обеспечить разрушение через 20-60 сек после начала испытания. Значение разрушающей нагрузки должно составлять не менее 10% предельного развиваемого прессом усилия. В момент разрушения образца стрелка манометра пресса остановится и пойдет обратно. Максимальное показание разрушающей нагрузки фиксируется контрольной стрелкой.

Для каждого материала проводят испытание не менее чем на трех образцах. За окончательный результат принимается среднее арифметическое результатов всех испытаний. После вычисления пределов прочности при сжатии образцов кубов и образцов цилиндров из природного камня их следует пересчитать и перевести к стандартному - кубу размером 150x150x150 мм. Для этого результаты испытаний умножают на масштабный коэффициент (K_м), указанный в таблице 2.

Таблица 2

Масштабные коэффициенты