Формула предел прочности при сжатии: Определение прочности кирпича

Содержание

Предел прочности — Определение — Энциклопедия по машиностроению XXL

Применение формулы (II, 42), следующей из закона Гука, является условным, так как она справедлива лишь в пределах пропорциональности. Ввиду этого предел прочности чугуна, определенный по этой формуле, имеет лишь приближенное (условное) значение, вполне приемлемое, однако, для хрупких материалов. При аналогичных испытаниях пластичных материалов формула (II, 42) для определения Од не пригодна, так как дает значительную погрешность.  [c.140]
Наибольшие напряжения, действующие в образце, а всегда больше предела прочности 0 , определенного по формуле (4.1). Из фор-  [c.147]

Однако скорость установившейся ползучести определяется из опытов обычно только при относительно невысоких напряжениях. Поэтому при определении реологической функции во всем рабочем диапазоне напряжений целесообразно сочетать использование функции (7.44) и функции, получаемой для коэффициентов подобия диаграмм деформирования.

Применение последней более удобно, чем связанной с ней зависимости пределов прочности, при определении которых приходится применять экстраполяцию диаграмм.  [c.207]

Фактическое напряжение при разрыве образцов для пластичных материалов значительно выше предела прочности, поскольку разрыву предшествует поперечное сужение — образование шейки. Поэтому для пластичных материалов предел прочности сам по себе не представляет интереса как механическая характеристика материала, но служит показателем других величин, характеризующих его прочность. Поскольку предел прочности связан определенными зависимостям,и с этими величинами, например с пределом текучести и пределом выносливости, то он может быть базой при выборе допускаемых напряжений для пластичных металлов.  [c.21]

Под твердостью понимается способность материала сопротивляться внедрению в его поверхность твердого тела — индентора. В качестве индентора используют закаленный стальной шарик или алмазный наконечник в виде конуса или пирамиды.

При вдавливании поверхностные слои материала испытывают значительную пластическую деформацию. После снятия нагрузки на поверхности остается отпечаток. Особенность происходяш ей пластической деформации состоит в том, что она протекает в небольшом объеме и вызвана действием значительных касательных напряжений, так как вблизи наконечника возникает сложное напряженное состояние, близкое к всестороннему сжатию. По этой причине пластическую деформацию испытывают не только пластичные, но хрупкие материалы Таким образом, твердость характеризует сопротивление материала пластической деформации. Такое же сопротивление оценивает и предел прочности, при определении которого возникает сосредоточенная деформация в области шейки. Поэтому для целого ряда материалов численные значения твердости и временного сопротивления пропорциональны. Отмеченная особенность, а также простота измерения позволяют считать испытания на твердость одним из наиболее распространенных видов механических испытаний. На практике широко применяют четыре метода измерения твердости.
[c.52]


При изгибе сосновых деталей общее снижение- предела прочности для определения допускаемого напряжения будет при сучке 5 в 1,67-2-1,75=5,85 раза при сучке Уз в 1,5-2-1,75=5,25 раза.  [c.249]

На рис. 347 показана зависимость местного предела прочности Ств =» и местного предела текучести Для цилиндрических образцов с надрезом от теоретического коэффициента концентрации напряжения и градиента напряжения. Здесь через и о,, обозначены соответственно предел текучести и предел прочности материала, определенные путем испытания гладких цилиндрических образцов.  

[c.515]

Каждый канат, выпускаемый заводом, снабжают сертификатом (паспортом) с указанием его конструкции и расчетного предела прочности. При определении  [c.6]

Механический показатель коррозии — изменение какого-либо показателя механических свойств металла за определенное время коррозионного процесса, выраженное в процентах. Например, изменение предела прочности металла — прочностной показатель коррозии  [c. 41]

До недавнего времени исследование чувствительности материала к коррозионной среде проводили при статических испытаниях образцов. Обычно одноосные образцы нагружали до определенного значения напряжений или деформаций и фиксировали время их разрушения. Серия такого рода испытаний позволяла получить зависимость долговечности от действующих напряжений т/(ст) (21, 175, 209, 239]. Если образец при напряжениях Oih не разрушался за некоторое установленное время испытаний (обычно 1000 или 5000 ч, то считалось, что при а коррозионной среде, в которой проводятся испытания. Если же ath Ов (предел прочности), то считалось, что данная коррозионная среда не влияет  

[c.344]

Напряжение достигает предела прочности на разрыв (о = сТв) при определенной длине Гр бруса (разрывной длине), равной Но формуле (42),  [c.198]

Каждая точка кривой АВС диаграммы характеризует определенный цикл. Точка А соответствует пределу выносливости при симметричном цикле, для которого = О, точка С — пределу прочности при постоянном напряжении (здесь Оа = 0), а точка В — пределу выносливости при пульсирующем цикле, поскольку при таком цикле а = а .[c.226]

Тогда при одноосном растяжении предельное напряжение изобразится отрезком ОР (если элемент, показанный на чертеже, растягивается в вертикальном направлении) или ОА (в случае растяжения элемента в горизонтальном направлении), причем для изотропных материалов ОР = ОА. Эти отрезки в определенном масштабе равны пределу прочности или пределу текучести при одноосном растяжении в зависимости от того, какое предельное состояние мы рассматриваем .  

[c.223]

Испытание материалов производится в целях определения механических характеристик, таких, как предел текучести, предел прочности, модуль упругости и пр. Кроме того, оно может производиться в исследовательских целях, например для изучения условий прочности в сложных напряженных состояниях или, вообще, для выявления механических свойств материала в различных условиях.  [c.505]

Таким образом, предел трещиностойкости есть непрерывная совокупность значений предельных коэффициентов интенсивности напряжений для всего диапазона длин трещин, представленная в виде функции от обратной величины коэффициента запаса по пределу прочности.

Однако, использование предела прочности при оценке предела трещиностойкости приводит к определенным ограничениям, так как предел прочности не является характеристикой предельного состояния локальных объемов металла вблизи трещины.  [c.297]

Определение твердости служит не только для приближенной оценки предела прочности стали (для других материалов нет устойчивых эмпирических соотношений между НВ и ст ч), но и для оценки износостойкости поверхностных слоев разных материалов и их стойкости при действии переменных во времени поверхностных нагрузок.  [c.224]


Опытами установлено, что между числом твердости по Бринеллю НВ и пределом прочности для мало- и среднеуглеродистых сталей существует определенная зависимость, выраженная эмпирической формулой  
[c.203]

Формула (2.95) также имеет определенную область применимости. Если критическое напряжение станет равным пределу текучести (для стержня из пластичного материала) или пределу прочности (для стержня из хрупкого материала), то стержень следует рассчитывать не на устойчивость, а на прочность и формула (2. 95) становится неприменимой. Величину гибкости стержня, при которой t Kp = а,-или Окр = а ч, обозначим Я,,. Таким образом, формула (2.95) применима при гибкости стержня, лежащей в пределах Яд с Я Х ред.  [c.309]

Для определения предела выносливости испытанию подвергают партию одинаковых образцов. Наибольшее распространение получили испытания на чистый изгиб при симметричном цикле изменения напряжений вращающихся образцов. Первый образец нагружают до высоких напряжений, приблизительно равных 0,5…0,7 от предела прочности материала, в следующих образцах напряжения создают меньшими и при каждом напряжении фиксируют число циклов нагружения, которое выдерживает образец до разрушения.  

[c.331]

Прочностью называется способность материала детали в определенных условиях и пределах воспринимать нагрузки не разрушаясь и без значительных остаточных деформаций. Основными критериями прочности материала являются предел текучести, предел прочности и предел выносливости.[c.10]

Рассказывая об испытаниях на сжатие, не следует говорить, как это иногда делают, что предел прочности для пластичных материалов не может быть определен — его попросту не существует.  [c.76]

Лабораторные работы. По этой теме обычно проводят одну лабораторную работу — определение предела прочности стального образца при срезе. Описание этой работы дано в пособии [27].  [c.100]

На рис. 2 для металлических конструкционных материалов представлены графики, характеризующие влияние частоты симметричного циклического однородного растяжения — сжатия на относительные значения предела выносливости. При этом значения ст 1, взятые на базе 100 млн. циклов на одной из частот циклического нагружения, отнесены к значению предела прочности Ов, определенному при обычной скорости рас-тяигения на стандартных образцах. В таблице даны значения обычных частот в диапазоне 7-о11 по кривым усталости проводилась экстраполяция последних до базы 10 циклов Высокочастотные усталостные испытания велись на базе 10 —10 циклов на образцах с диаметром рабочей части около 6—7 мм в условиях водяного (для черных металлов) или воздушного (для легких сплавов) охлаждения [2]. Критерием усталостного разрушения образца во время обычных низкочастотных испытаний было его окончательное разрушение, а для высокочастотных испытаний — появление достаточно развитой усталостной трещины (глубиной 2—3 мм), вызывающей заметное снижение резонансной частоты продольных колебаний образца.  

[c.333]

На наш взгляд, гораздо проще, естественнее и нагляднее, а в конечном счете и надежнее ввести в обращение характеристищ трещиностойкости (предел трещиностойкости пределом прочности (временное сопротивление) гладкого образца ав-Предел трещиностойкости предел прочности, но определенный на образце с трещиной. А именно, при растяжении (или изгибе) образец с трещиной данной длины доводится до полного разрушения, при этом измеряются только две величины — максимальная сила, выдерживаемая образцом Р ах и начальная длина трещины i по излому образца. Возможно использование и критической длины трещины, также определяемой по излому (большей, чем начальная, на величину докритического подрастания трещины). Достаточного основания для предпочтения одного варианта другому на настоящее время нет. Никаких дополнительных измерений и приспособлений не требуется. Эти величины — и / — подставляют в формулу для коэффициента К (которая, естественно, должна быть известна для данного образца и схемы нагружения) и получают предельный  [c.111]

Од — предел прочности материала, определенный на образце без концентратора напряжений  [c.7]

Внутренние пороки материала могут вызывать хрупкие разрушения крупных поковок. Так, например, наблюдались случаи неожиданного разрушения роторов турбин. В период с 1953 ио 1954 гг. в США в результате внезапного хрупкого разрушения были повреждены три таких ротора, изготовленных из обычно применяемой для этих конструкций стали (с содержанием 0,3% С 2,75% N1 0,5% Мо и 0,1%У) и один ротор для более высокой рабочей температуры, изготовленный из стали с высоким сопротивлением ползучести (с содержанием 1% Сг 1,25% Мо и 0,25% V). Два из этих роторов разрушились при нормальном числе оборотов — 3600 об1мин, остальные два — во время испытаний при повышенном числе оборотов. Очагом разрушения послужили зоны концентрации напряжений в местах внутренних пороков материала и в местах обработки при ремонте. Хрупкое разрушение во всех случаях имело место при номинальном напряжении ниже 1/3 предела прочности материала, определенного путем испытаний на растяжение стандартных образцов.  [c.292]

С механических свойств металла шва пропорционально концентрации легирующих элементов и что при комплексном их легировании действие всех элементов подчиняется закону аддитивности. Непосредственное определение механических характеристик металла швов позволило установить коэффициенты влияния каждого элемента и составить эмпирические уравнения для расчета олшдаемых механических характеристик металла сварных низколегированных ншов в следующем виде для предела прочности шва, кгс/мм  [c.201]


В области прочностей, когда = Яп, наблюдается полухрупкое разрушение. Испытание надрезанных образцов с определением не вязкости разрушения, а предела прочности не впо.тне целесообразно, так как при вязком разрушении получают завышенные значения прочности, а при хрупком — ненадежные и нестабильные значения. При столь большом значении концентратора на результаты испытания хрупких материалов оказалось, что в этом случае важное значепие имеют многие моменты, не оказывающие влияния на результаты испытания мягкпх материалов (состояние поверхности, технология изготовления образцов, соосность захватов машины и др.). Практически эти моменты не сказываются при испытании материалов с прочностью до 150 кгс/мм  [c.78]

Прочность сцепления (связывающая способность клея). Клеевые соединения хорошо выдерживают скалывание (сдвиг), хуже — отрыв и отдирание. Испытание сводится к определению предела прочности при статическом сдвиге (табл. 25.1). Кроме того, устанавливается прочность при отрыве (равномерном и неравномерном), а также прочность при длительно действующих постоянных и переменных вибрационных нагрузках. При соединении резиновых материалов определяют сопротивление отслаиванию и расслаиванию. Прочность клеевых соединений может превышать прочность склеиваемых материалов.  [c.406]

Между характеристиками усталости и статической прочности нет определенной зависимости. Наиболее устойчивые соотношения существуют между ст 1 (пределом выносливости на изгиб с симметричным циклом) и ств (пределом прочности), а также Q,2 (условным пределом текучести) при статическом растяжении.  [c.283]

Прежде всего, величина коэффициента запаса не может быть назначена без учета конкретных условий работы рассчитываемой конструкции. Коэффициенг и, по существу, определяется практическим опытом создания аналогичных конструкций за прошедшее время и уровнем техники в данный период. В каждой обласги техники уже сложились свои традиции, свои требования, свои мето,цы и, наконец, своя специфика расчетов, в соответствии с которыми и назначается коэффициент запаса. Так, например, при проектировании стационарных строительных сооружений, рассчитанных на долгие сроки службы, запасы принимаются довольно большими (Пд = 2 5). В авиационной технике, где на конструкцию накладываются серьезные ограничения по весу, коэффициенты запаса (или так называемые коэффициенты безопасности ) определяются по пределу прочности и составляют величины порядка 1,5- -2. В связи с ответственностью конструкции в этой области техники сложилась практика проведения обязательных статических испытаний отдельных узлов и целых летательных аппаратов для прямого определения величин предельных нагрузок.  [c.76]

При определенных значениях относительной деформации е > Бт (или Еод) зависимость a(s) отклоняется от прямолинейного закона (Гука). Основные прочностные характеристики материала по ГОСТу 1497 (рис. 5.2) -условный предел текучести ао,2, где достигается остаточнм деформация в 0,2%, физический предел текучести Gj — напряжение в минимуме диаграммы a(s), если он существует, временное сопротивление разрыву ( условный предел прочности ) = Pg/Fo (номинальное напряжение при максимальной нагрузке Рв характеризует предельную прочность материала). Предел тек учести  [c.282]

Для хрупких материалов пределы прочности на растяж ение и сжатие не совпадают, а при изгибе имеет место как растяжение, так и сжатие Поэтому нужны дополнительные испытаигш на растяжение для определения Оп.,р  [c.130]

В настоящее время для качественной оценки способности материала тормозить развитие магистральной трещины существует достаточно больпюй набор экспериментальных методов и соответствующих характеристик материала (точнее, образца из пего). Здесь будут рассмотрены несколько таких характеристик, представляющих не только качественный (для сравнения и выбора материалов и технологий), но и расчетный интерес. Последнее означает, что но такой характеристике возможно, на основании соответствующих критериев разрушения, вести расчеты па прочность с определением требуемых коэффициентов запаса. Эти характеристики (называемые характеристиками трещиностой-костп) Кс, Ки — критические коэффициенты интенсивности на-пря/кений при плоском напряженном состоянии и объемном рас-тя кении (в случае плоской деформации) бс — критическое раскрытие трещины в вершине (разрушающее смещение) Лс — упругопластическая вязкость разрушения h — предел трещино-стойкости.[c.123]

Сплавы средней прочности. В эту группу входят три вида сплавов а -сплавы — ВТ5 и ВТ5-1 псевдо-й-сплавы — 0Т4, ВТ-4, ВТ20 а + уЗ-сплавы ВТ6С, ВТ6, ВТ5. Предел прочности в отожженном состоянии 600 — 1000 МПа. Сплавы этой группы обладают умеренной технологической пластичностью, но при штамповке их следует подогревать до определенной температуры. Химический состав сплавов приведен в табл. 81.  [c.294]

С целью выявления геометрии сварных швов был вьшол-нен анализ макроструктуры соединений и проведен замер твердости HV. Определение пределов прочности различных зон соединений осуп1ествляли по формулам для титановых сплавов —  [c.73]

Для определения прочностных характеристик (предела тек чести, предела прочности) сварных соединений различного рода конструкций (сосудов давления, газонефтепроводов, корпусов аппаратов химического оборудования и т п.) из последних на стадии отладки технологии их изготовления вырезают образцы поперек сварного шва, форма и размеры которьпс оговариваются ГОСТ 6996-66. В том сл> чае, когда соединения механически неоднородны, т е. имеют в своем составе %-частки, металл которых обладает пониженным сопротивлением пластическому деформированию по сравнению с основным металлом конструкций, по-л>-ченных при испытании образцов, на натурные констр> кции неизбежно приведет к созданию неверных представлений о их прочностных характеристиках. Это связано с тем, что на практике имеются существенные различия в схеме нагр> жения образцов и конструкций, относительных параметрах соединений и т.д. Кроме того, как отмечалось в работе /104/, большое влияние на получаемые результаты (а , Og) оказывает степень компактности поперечного сечения образцов k = s/t (где и / — размеры поперечного сечения). При этом отмечалось, что для получения сопоставимых резу льтатов по Sj и соединений констру кций и вырезаемых образцов необходимо соблюдение условий подобия по их нагру жению (пластическому деформированию) и по относительным геометрическим параметрам (например, к).  [c. 148]

Упругие деформации наблюдаются тогда, когда внешние силы, обусловливающие дефор.мацию, не превосходят некоторого определенного для каждого конкретного тела предела, называемого пределом упругости. Если внешние силы превышают этот предел, то после прекращения их действия тело уже не восстанавливает свои первоначальные размеры п форму и в этом случае имеют место остаточные, или пластические, двс рормации тела. П.иастические деформации характеризуются пределом текучести н пределом прочности.  [c.157]

Твердость по Бринеллю приблизительно пропорциональна временному сопротивлению для мало- и среднепрочных углеродистых и термически обработанных сталей Ов = 0,3- 0,4 НВ. Сопротивление срезу Тср для мало- и среднепрочных сталей составляет 65—80% их предела прочности, для высокопрочных — 55—65%. Предел текучести при сжатии примерно равен пределу текучести ао,2, определенному при растяжении.  [c.49]



Прочность древесины при сжатии вдоль волокон.

Наиболее характерным из механических свойств древесины и важным в практическом отношении является прочность при сжатии вдоль волокон. Для испытаний применяют образец в форме прямоугольной призмы с основанием 20X20 мм и высотой (по направлению волокон) 30 мм. После измерения на половине высоты, ширины а и толщины b образец располагают между опорными поверхностями машины и нагружают вдоль волокон равномерно со средней скоростью 4000±1000 кГ/мин на весь образец.

Испытание доводят до явного разрушения образца и по шкале машины отсчитывают максимальную нагрузку Рmах с точностью 5 кГ. Предел прочности вычисляют с точностью 5 кГ/см2 по формуле. Величина предела прочности при сжатии вдоль волокон существенно снижается при увеличении влажности до предела гигроскопичности. Деформация при сжатии вдоль волокон выражается в некотором укорочении образца. Разрушение обычно начинается с продольного изгиба отдельных волокон; во влажной древесине или в образцах из мягких или вязких пород наблюдается смятие у торцов и выпучивание боков, а в сухой древесине или в образцах из твердых пород — сдвиг одной части образца относительно другой по линии, проходящей на тангенциальной поверхности под углом около 60° к оси образца (рис. 52).

Рис. 52. Характер разрушения при сжатии вдоль волокон: слева — сдвиг; справа — смятение торцов.

Разрушения древесины при сжатии вдоль волокон в самом начале этого явления, еще совершенно незаметного для невооруженного глаза, в толстых стенках поздних трахеид хвойных пород появляются поперечные штрихи, так называемые линии скольжения, составляющие с осью трахеид угол около 70°. В дальнейшем линии скольжения соединяются в линии разрушения, направленные обычно под углом к волокнам; в этой стадии разрушения искривления волокон еще не наблюдается. После появления этих линий начинается разрушение, видимое невооруженным глазом. Это разрушение выражается в искривлении клеточных стенок, а вместе с ними и волокон (рис. 53).

Характер разрушения может быть двух типов — сдвиг и смятие. В первом случае волокна искривляются, сдвигаясь в сторону и относительно друг друга, а во втором — одна часть волокна сминается и частично проникает в полость другой части. Древесина оказывает довольно большое сопротивление сжатию вдоль волокон, что обусловливает частое ее применение в этих условиях работы (сваи, стойки, ноги стропильных ферм и др. ). Рассматриваемое свойство древесины хорошо изучено. Пределы прочности древесины основных пород при сжатии вдоль волокон приведены в табл. 35.

Рис. 53. Разрушение древесины сосны при сжатии вдоль волокон; ясно видно искривление волокон.

В среднем для всех пород предел прочности при сжатии вдоль волокон составляет (с округлением) 450 кГ/см2, т. е. он примерно в 2,7 раза ниже предела прочности при растяжении вдоль волокон. Предел пропорциональности при сжатии вдоль волокон для некоторых наших пород (лиственницы, сосны, пихты, ясеня) составляет в среднем 0,7 предела прочности.

Механические свойства строительных материалов

Механические свойства строительных материалов


Сервер бесплатной информации, нормативно-технической и популярной литературы для специалистов строительной и смежных отраслей, студентов ВУЗов и колледжей строительных специальностей, частных застройщиков.



Организационные, контрольно-распорядительные и инженерно-технические услуги
в сфере жилой, коммерческой и иной недвижимости. Московский регион. Официально.

Под механическими свойствами материалов понимается их способность сопротивляться различным силовым воздействиям.

Прочностью материала называют его свойство сопротивляться разрушению в результате воздействия внешних сил, вызывающих в материале предельное (критическое) напряженно-деформированное состояние. Строительные материалы, подвергаясь нагрузкам в конструкциях, испытывают различные напряжения — сжатие, растяжение, изгиб, кручение, срез и др. Иногда они испытывают и сложное напряженное состояние (плоское или объемное). В зависимости от того, как они работают в конструкциях, их испытывают на прочность при сжатии, растяжении, изгибе и т. д. Требования по прочности к строительным материалам изложены в соответствующих ГОСТ и ТУ.

Изучением прочности материалов занимается наука «Сопротивление материалов», поэтому на страницах РемСтройИнфо.ру приведены лишь краткие сведения о прочности.

Прочность строительных материалов характеризуется пределом прочности при сжатии или при растяжении, то есть напряжением, соответствующим нагрузке, вызывающей разрушение стандартного образца. Предел прочности (МПа) при сжатии или растяжении R равен разрушающей нагрузке Pp, деленной на площадь А поперечного сечения образца:

Форма стандартных образцов и методика испытаний указываются в ГОСТ на соответствующие материалы. В таблице ниже приводятся пределы прочности некоторых строительных материалов:


Предел прочности строительных материалов

Предел прочности при изгибе Rизг при одном сосредоточенном грузе в балке прямоугольного сечения:

Предел прочности при двух равных грузах, расположенных симметрично относительно балки:

где P — разрушающая нагрузка, Н; l — пролет балки между опорами, см; b и h — ширина и высота поперечного сечения образца, см; Rизг — изгибающий момент, Н · см; W — момент сопротивления, см3; a — расстояние между осями приложения нагрузок, см.

Строительные материалы обладают разной прочностью и способностью сопротивляться действию сил сжатия, растяжения и изгиба.

Для обеспечения сооружениям достаточной прочности при действии различных факторов, а также нагрузок, не учтенных в расчетах, в нормах на строительное проектирование установлены определенные значения запаса прочности для различных материалов и конструкций.

Твердость — способность материалов сопротивляться проникновению в него другого более твердого материала. Это свойство, например, у природных каменных материалов определяют по методу нанесения черты одним материалом на другом. Твердость каменных материалов определяют по шкале твердости, в которой 10 специально подобранных минералов расположены так, что на каждом предыдущем все последующие могут оставлять при царапании черту.


Твердость строительных материалов

Числовое значение твердости при испытании образца может оказаться между показателями двух соседних минералов, взятых по шкале твердости. Например, если испытываемый материал чертится топазом, но сам не чертит кварц, то его твердость принимают 7,5.

Твердость металлов определяют другими методами, например методом Бринелля.

Твердость древесных плит определяют вдавливанием шарика из закаленной стали диаметром 10 мм в полированную поверхность образца на глубину 2 мм и вычисляют по формуле:

где P — нагрузка при вдавливании шарика в образец на глубину 2 мм, Н; Н — твердость, МПа; А — площадь проекции отпечатка (для шарика при диаметре 10 мм — 5 · 10-5м2).

Истираемость — свойство материала уменьшаться в объеме и массе под действием истирающих усилий. На истираемость (И, г/см2) испытывают материалы, применяемые для устройства полов, лестничных ступеней, каменных тротуаров и прочие:

где m и m1 — масса испытуемого образца до и после истирания, г; А — площадь истирания, см2.

Числовые значения истираемости (г/см2) гранита 0,1 … 0,5; керамических плит для полов — 0,25 . .. 0,3; известняка — 0,3 … 0,8.

В тех случаях, когда конструкции работают в условиях влажной и агрессивной сред, учитывают такие свойства материалов, как биостойкость, кислотостойкость, щелочестойкость и другие свойства.


Управление недвижимостью: сдача в аренду, работа с арендаторами и поставщиками услуг.
Технический надзор за подрядчиками (мастерами, специалистами), ведение документации.


2007-2021 © remstroyinfo.ru
При цитировании материалов в сети обратная ссылка строго обязательна

 

 

 

 

Механические свойства древесины

Древесина вследствие волокнистого строения отличается высокой прочностью при растяжении и сжатии вдоль волокон и значительно меньшей — поперек волокон. У хвойных пород предел прочности при сжатии вдоль волокон в 10-12 раз больше, чем поперек, а у лиственных — в 5-8 раз. Механическая прочность древесины в значительной степени зависит от объемной массы; с увеличением объемной массы древесины повышается прочность.

Прочность зависит от влажности — с повышением влажности она уменьшается. На прочность древесины оказывает влияние лишь изменение количества гигроскопической влаги. При повышении влажности выше точки насыщения волокон прочность древесины практически не уменьшается.

Прочность древесины характеризуется пределом прочности, т.е. напряжением, равным отношению наибольшей нагрузки, предшествовавшей разрушению образца, к первоначальной площади его сечения. Деформация древесины может быть различной не только в зависимости от величины действующих сил, но и от продолжительности их воздействия. Так, при кратковременном воздействии определенной силы деформация может быть упругой, а при длительном воздействии той же силы — остаточной и тем большей, чем длительнее воздействие.

Во многих деревянных конструкциях древесина работает на сжатие, смятие, скалывание, изгиб и реже на растяжение как вдоль, так и поперек волокон. В связи с этим древесину испытывают, главным образом, на сжатие вдоль и поперек волокон, на скалывание и изгиб.

Прочность древесины при сжатии вдоль волокон. Это одно из важных механических свойств древесины. Сопротивление сжатию вдоль волокон составляет значительную величину и колеблется у различных пород от 40 до 60 МПа при стандартной влажности 12% и от 20 до 40 МПа при влажности выше 30%. Сжатие древесины вдоль волокон имеет важное значение при использовании ее для мебели, свай, стоек, стропильных ферм и т. д.

Предел прочности о 12, Па, вычисляют по формуле Оц * Pab. Здесь Р — максимальное разрушающее усилие, Н; а и b — ширина и толщина образца, м.

Прочность древесины при сжатии поперек волокон. При сжатии древесины поперек волокон в зависимости от породы и направления сжатия (радиального, тангентального) деформация может быть равномерной — однофазной и неравномерной — трехфазной. В последнем случае при испытании вначале наблюдается повышение напряжений и деформации (фаза), затем прирост напряжений почти прекращается и наблюдается только увеличение деформации образца (фаза), далее напряжения начинают возрастать (фаза). Вследствие наличия пофазной деформации испытания на сжатие поперек волокон ведут с регистрацией как усилий, так и величин деформации. За условный предел прочности при сжатии поперек волокон принимают напряжение, соответствующее пределу пропорциональности, т.е. максимальное значение напряжения на прямолинейном участке диаграммы. Условный предел в 6-10 раз меньше чем при сжатии вдоль волокон.

Прочность при растяжении вдоль волокон. При растяжении древесины вдоль волокон показатель прочности имеет наибольшие значения. Деформация древесины при растяжении (удлинение образца) незначительна. Разрушение происходит в виде разрыва тканей. При высокой прочности разрыв длинноволокнистый, а при низкой — раковистый, почти гладкий. Прочность древесины на растяжение вдоль волокон зависит от породы древесины и находится в пределах 70-170 МПа при

влажности 12%. Увеличение влажности приводит к некоторому снижению прочности. Предел прочности определяют по формуле а = Pmax/bh. Здесь b и h — ширина и толщина рабочей части образца, см; Ртах — максимальная нагрузка, предшествующая разрушению образца; Н.

Прочность при растяжении поперек волокон. Древесина сравнительно слабо сопротивляется растяжению поперек волокон. Величина предела прочности при растяжении вдоль волоконца если есть трещины, это значение вообще может упасть до нуля. Поэтому на практике древесину не применяют для работы на растяжение поперек волокон. Определение величины прочности древесины на растяжение поперек волокон необходимо для разработки безопасных в отношении растрескивания режимов сушки и для обоснования режимов резания.

Прочность древесины при статическом изгибе. При изгибе древесины возникают напряжения растяжения на выпуклой стороне и напряжения сжатия на вогнутой. Кроме того, возникают касательные напряжения при скалывании вдоль волокон. Сопротивление древесины статическому изгибу имеет большое значение во многих конструкциях, изготовляемых из нее, — мебели, лыжах, балках, стропилах, мостах. Предел прочности древесины при статическом изгибе в зависимости от породы колеблется в пределах 70-150 МПа (при влажности 12%). Увеличение влажности приводит к снижению предела прочности до 40-90 МПа (при влажности 30% и выше). Предел прочности при нагружении образца в центре о12 = ЗР ax/2bh2. Здесь  — расстояние между центрами опор, см; b — ширина образца, см; h — высота образца (в направлении действия силы), см .

Прочность древесины при сдвиге. При сдвиге на древесину действуют две равные и противоположные по направлению силы. Многие конструкции узлов мебели, мостов, ферм работают на сдвиг. При сдвиге действуют касательные силы, расположенные в плоскости, параллельной действию внешних сил.

Испытание на сдвиг возможно в трех направлениях: скалывание вдоль волокон, скалывание поперек волокон, перерезание древесины поперек волокон. Каждый вид испытания молено проводить в радиальном и тангентальном направлениях. Всего возможны шесть случаев испытания на сдвиг. Наиболее

распространенное испытание — на скалывание вдоль волокон. Предел прочности при скалывании вдоль волокон для хвойных пород древесины почти не зависит от радиального или танген-тального направления и составляет 6,5-10 МПа. У лиственных пород при радиальном скалывании предел прочности в зависимости от породы находится в пределах 6-16 МПа, при танген-тальном на 10-30% выше, чем при радиальном. Прочность древесины при других случаях сдвига мало изучена. Предел прочности при сдвиге определяют по формуле х = Р/Ы. Здесь b — ширина площади скалывания, см;  — длина площади скалывания, см.

Ударная вязкость древесины. При статическом изгибе на древесину действует определенная нагрузка, величина которой либо остается постоянной либо возрастает постепенно. Однако в отдельных случаях изгибающая нагрузка может действовать и более резко: при прыжке на лыжах с трамплина, большой нагрузке на мост или стул, ударе судна о причал. Здесь важно знать о поведении и прочности древесины. Нагрузка при ударном изгибе производится на специальной испытательной машине — маятниковом копре.

Определяют ударную вязкость древесины А, Дж/см2, по формуле А12 = Q/nh. Здесь Q — работа, затраченная над илом (по шкале копра), Дж; b — ширина образца, см; h — высота образца, см.

Твердость древесины. С твердостью древесины приходится сталкиваться при изучении ее стойкости на истирание (деревянные полы, паркет, деревянные настилы), при обработке режущим инструментом, скреплении гвоздями (тара строительные блоки). Твердость может быть различной на торцовой, радиальной и тангнентальной поверхностях. Наиболее твердая — торцовая поверхность (22-97 МПа в зависимости от породы при влажности 12%). Твердость радиальной и тангентальной поверхностей почти одинаковы между собой, а по отношению к торцовой ниже на 30-40%. При увеличении влажности твердость уменьшается.

Модули упругости. Способность материала деформироваться, т.е. его жесткость, характеризуется модулем упругости, который представляет собой отношение напряжения в материале к упругой деформации. При растяжении и сжатии модуль упругости Е, МПа, определяют по формуле Е = ст/е (модуль  рода). Здесь о — нормальное напряжение, МПа, е — относительная деформация (величина безразмерная).

При действии сдвигающих сил модуль сдвига определяют по формуле G = т/У (модуль  рода). Здесь т — касательное напряжение, МПа; У — относительный сдвиг (величина безразмерная), характеризуемый относительным искажением прямого угла. Для определения модуля упругости или сдвига при испытаниях одновременно измеряют напряжения и деформации (с высокой точностью).

Технологические свойства древесины имеют большое значение при изготовлении из нее изделий. К ним относятся обрабатываемость резанием, сопротивление истиранию, способность к загибу, склеиванию и окрашиванию, а также способность удерживать гвозди и другие металлические крепления. Многие из них зависят от объемной массы, влажности и элементов анатомического строения древесины.

Обрабатываемость резанием — пилением, строганием, долблением и сверлением — зависит от твердости древесины и определяется усилием на обработку и степенью чистоты поверхности. Твердая и плотная древесина обрабатывается легче и чище, чем мягкая. Чем выше влажность древесины, тем труднее ее обрабатывать; практически невозможно чисто обработать поверхность влажной древесины. На мягкой древесине (ива, тополь, осина, липа) часто остаются царапины и вмятины. Больше усилий затрачивается на обработку древесины с повышенной объемной массой.

Сопротивление истиранию зависит от направления волокон, объемной массы, твердости и влажности древесины. Сопротивление истиранию с торца значительно больше, чем с боковой поверхности. С повышением объемной массы и твердости сопротивление истиранию возрастает, а при увеличении влажности — уменьшается. Истирание древесины происходит в результате постепенного разрушения поверхности под воздействием мелких твердых частиц и трения, при этом мелкие частицы удаляются неровностями трущихся деталей.

Способность древесины к загибу учитывают при изготовлении гнутой мебели, колец, полуколец и других

криволинейных деталей, а также бочек, ободов, дуг, т.е. в тех случаях, когда необходимо придать форму шаблона без разрушения волокон древесины и снижения механической прочности. Способность к загибу, как правило, выше у кольцесосуди-стых пород (дуба, ясеня и др. ) и некоторых рассеяннососудистых пород с повышенной пластичностью, например бука. Уплотнение древесины происходит за счет крупных сосудов, без разрушения волокон. Способность древесины к загибу повышается по мере увеличения ее влажности до точки насыщения, а также температуры. При вбивании гвоздей в твердую древесину приходится затрачивать больше усилий. В этом случае в древесине высверливают отверстия диаметром на 0,2-0,3 мм меньше толщины гвоздя.

Способность древесины удерживать гвозди, шурупы и другие крепления имеет большое значение как в строительстве, так и при сборке мебели. Гвоздь, вбитый в древесину, испытывает давление ее отдельных частей, которое и удерживает его за счет трения. Показателем способности древесины удерживать крепления является усилие, необходимое для выдергивания гвоздя (в Н на м2 поверхности соприкосновения гвоздя с древесиной). Это усилие зависит от породы, направления волокон, объемной массы и влажности древесины. Поперек волокон оно на 25% выше, чем вдоль. С увеличением объемной массы удельное усилие возрастает. При высыхании древесины способность удерживать крепление снижается вследствие уменьшения упругости волокон. Удерживающая способность древесины твердых пород в несколько раз выше, чем мягких. Удельное усилие для выдергивания шурупов при прочих равных условиях в 2 раза выше, чем для выдергивания гвоздей.

Коэффициенты качества древесины. При»использовании древесины в различных отраслях промышленности, если решающее значение имеет не только прочность, но и масса деталей и узлов, изготовленных из разных материалов, комплексным показателем свойств материала, в том числе и древесины, является коэффициент качества.

Коэффициент качества — это отношение показателя механических свойств к плотности материала. Если сравнить коэффициенты качества* различных материалов при растяжении, окажется, что древесина по этому показателю стоит выше многих металлов, соперничая с лучшими сортами стали: Сталь легированная                             0,95-2,3

Стальное литье                                    0,45-0,55

Железо                                               0,32-0,42

Дюралюминий                                    1,1-1,7

Алюминий                                          0,3-0,4

Чугун                                                 0,3-0,51

Древесина:

ель, сосна                                        1,4-2,1

липа                                                1,7-2,4

береза                                              1,9-2,7

Коэффициенты качества могут быть определены для любого показателя прочности. При сравнении показателей хвойных и лиственных пород древесины можно установить, что лиственные породы по многим механическим свойствам превосходят хвойные. Однако показатели качества при сжатии и статическом изгибе у хвойных пород выше, чем у лиственных.

Допускаемые напряжения для древесины. Прочностные показатели, полученные при различных видах нагрузки, являются предельными и не могут служить исходными данными при расчете конструкций из древесины по разным причинам. Во-первых, для удовлетворительной работы деревянных конструкций необходим определенный запас прочности. Во-вторых, в реальных условиях прочность древесины может быть ниже, чем при испытаниях, из-за несовпадения направления волокон, наклона волокон, изменения влажности, пороков в древесине (сучков, гнили и др.), влияния колебаний температуры и т. д. Поэтому при расчете конструкции принимают так называемые допускаемые напряжения. Отношение величины предела прочности к величине допускаемого напряжения называется коэффициентом запасам.

Вследствие анизотропности строения древесины и значительной изменчивости ее свойств во времени и под влиянием различных факторов коэффициенты запаса для нее устанавливаются более высокими, чем для металлов. Коэффициенты запаса для сжатия и скалывания составляют от 3 до 5, при растяжении

.

вдоль волокон — до 8-10. Модуль упругости при приближенных расчетах принимают независимо от породы равным 10000 МПа, если изделие эксплуатируют в сухом помещении, 7000 МПа для элементов, долго находящихся в увлажненном состоянии.

Для расчета элементов из сосны и ели, эксплуатируемы в сухом помещении при длительных нагрузках, принимают следующие допускаемые напряжения, МПа: изгиб и сжатие вдоль волокон — 10; растяжение вдоль волокон — 7; перерезание поперек волокон — 4,5; смятие поперек волокон — 3,5; скалывание вдоль волокон — 1-2; скалывание поперек волокон 0,5. Для древесины ясеня, дуба, клена допускаемые напряжения могут быть выше в 2 раза, кроме скалывающих напряжений, которые выше в 1,6 раза.

Факторы, влияющие на механические свойства древесины

В табл. сопоставлены объемная масса и показатели прочности древесины хвойных и лиственных пород.

Средние показатели механических свойств древесины хвойных и лиственных пород (при 15%-ной влажности)


Общая тенденция состоит в том, что чем плотнее древесина, тем большую прочность Она имеет. Плотность и прочность древесины возрастают, если лес растет на возвышенных местах и песчаных почвах.

Повышение влажности до предела гигроскопичности (до 30%) понижает механические свойства древесины. Высушивание же древесины на 1% (в пределах изменения влажности от 20 до 8%) повышает ее сопротивление сжатию и изгибу на 4%, растяжению — на 1%.

Пороки древесины понижают ее прочность.

Пороками называют недостатки отдельных участков древесины, снижающие ее качество и ограничивающие возможности использования.

Дефектами называют пороки механического происхождения, возникающие в древесине в процессе заготовки, транспортировки, сортировки, штабелевки и обработки.

Ввиду наличия пороков прочность бруса или доски не может быть оценена по результатам испытания малых чистых образцов. Поэтому в отличие от других материалов сорта лесоматериалов устанавливают не по прочности образцов, а на основании оценки характера, размеров и количества пороков.

Что такое сила сжатия?

Фундаментальная концепция, которую инженеры, архитекторы и строители должны тщательно понять, прежде чем приступать к работе над любой структурой — от домов на одну семью до массивных мостов и небоскребов — это идея сжатия и растяжения. Сила растяжения — это сила, которая растягивает материалы, а сила сжатия сжимает элементы. Каждый материал способен выдерживать определенное сжатие и определенное растяжение.

Чтобы показать разницу между сжатием и растяжением, инструкторы по инженерному делу часто демонстрируют материал, например, веревку, которая может выдерживать большое натяжение или тянуть до того, как разрушится, но практически не имеет прочности на сжатие, поскольку, если вы нажмете на нее с противоположной стороны стороны, он просто прогнется.

Что такое сила сжатия?

Прочность материала на сжатие — это его способность противостоять внешним силам, воздействующим на него. Когда колонна поддерживает нагрузку сверху, она испытывает сжимающее напряжение. На молекулярном уровне следствием этой силы является то, что атомы и молекулы частиц в материале укорачиваются.

Сжатие является фактором для всех зданий, так как нагрузки и усилия в конечном итоге должны быть направлены на землю. Этот принцип также действует в строительстве, когда такие материалы, как гравий, необходимо прессовать, чтобы они стали стабильными и уплотнены.Испытательные лаборатории определяют степень уплотнения материала под зданием; строительные нормы обычно требуют, чтобы материал под плитами, асфальтом или другими поверхностями фундамента имел коэффициент уплотнения 95 процентов.

4 силы, действующие на все конструкции

Сжатие и растяжение — две из четырех основных сил, действующих друг на друга внутри конструкции. Два других – кручение и сдвиг.

  • Сжатие: Частицы материала прижимаются друг к другу, заставляя их укорачиваться или сжиматься.В здании сжатие обычно происходит сверху.
  • Растяжение: Противоположное сжатию, при котором тянущая сила удлиняет материал. Если балка сжимается сверху, она будет растягиваться снизу.
  • Скручивание: Конструктивный элемент подвергается крутящему моменту или скручивающей силе.
  • Сдвиг: Противодействующие структурные силы вызывают проскальзывание плоскости. Другими словами, сила сдвига, которая заставляет слои скользить друг относительно друга в противоположных направлениях.Здания нуждаются в несущих стенах, чтобы выдерживать боковые или сдвигающие силы.

Узнайте больше о том, как силы и напряжения воздействуют на конструкции и материалы, в классе MT Copeland по древесным материалам, который ведет мастер-строитель Джордан Смит.

Как действует сила сжатия в здании?

Один из способов взглянуть на сжатие — это действие и противодействие. На элементы конструкции действуют внутренние и внешние силы. Внешняя сила называется конструкционной нагрузкой, а внутренняя сила — напряжением, где нагрузка — это действие (нагрузка на колонну), а напряжение — сила реакции.Когда инженеры проектируют конструкции, они должны учитывать все силы, которые могут воздействовать на них с течением времени.

В реальных условиях эти силы включают в себя 3 типа нагрузок: динамическая нагрузка (люди или материалы, которые будут храниться в здании), статическая нагрузка (вес самой конструкции) и нагрузка окружающей среды (элементарные соображения, такие как снеговая нагрузка, ветровая нагрузка и землетрясение). Строительные нормы обычно устанавливают параметры для этих расчетных нагрузок.

Рассмотрим, как строились здания с течением времени: греческие и римские храмы и готические соборы — это здания, построенные с использованием силы сжатия. Кирпичная или каменная арка использует равномерное сжатие, которое направлено вниз и поглощается конструкцией, созданной для поддержки бокового давления, например каменными опорами. Известный пример такого использования сжатия можно увидеть в соборе Нотр-Дам в Париже, где контрфорс направляет силу сжатия с крыши и стен на фундамент.

Измерение прочности материалов на сжатие

По определению, прочность материала на сжатие представляет собой значение напряжения одноосного сжатия (имеется в виду максимальное напряжение сжатия, которого достигает материал до полного разрушения).Проще говоря, к материалу (обычно цилиндрическому, поэтому он называется «одноосным») прикладывается сжимающая нагрузка, которая укорачивается и расширяется до тех пор, пока не разрушится. Это наносится на кривую напряжения-деформации.

 

Формула для расчета прочности на сжатие: F = P/A, где:

  • F=Прочность на сжатие (МПа)
  • P=Максимальная нагрузка (или нагрузка до разрушения) на материал (Н)
  • A=Поперечное сечение площади материала, выдерживающей нагрузку (мм2)

Чтобы дать некоторое представление о том, как эти числа используются в здании, стандартные здания требуют, чтобы бетон соответствовал прочности на сжатие от 10 МПа до 60 МПа (от 1450 до 8700 фунтов на квадратный дюйм). Бетон сверхвысокой прочности, полученный из специальных смесей, может соответствовать требованиям прочности 500 МПа (72 519 фунтов на квадратный дюйм).

Инженеры измеряют прочность дерева на сжатие, нагружая деревянный брусок параллельно волокнам до тех пор, пока он не выйдет из строя (сломается). Они измеряют это в psi (фунтах на квадратный дюйм).

Прочность на сжатие пластичного (металлического) материала можно измерить с помощью универсальной испытательной машины, в которой материал помещается между двумя пластинами и подвергается сжатию до тех пор, пока не будет достигнута определенная нагрузка или материал не разрушится.

Какие материалы имеют самую высокую прочность на сжатие?

Одним из важнейших технических свойств бетона является его высокая прочность на сжатие. Однако по сравнению со сталью он имеет слабую прочность на растяжение. Сталь может иметь как высокую прочность на сжатие, так и высокую прочность на растяжение, и может выдерживать те же сжимающие усилия, что и бетон или кирпичная кладка, но без объема. Инженеры часто ссылаются на группы «хрупких» и «пластичных» материалов по прочности на сжатие: группа хрупких включает камень, песчаник и цемент, а группа пластичных включает сталь и другие металлы.

Вот некоторые средние значения прочности на сжатие обычных строительных материалов в фунтах на квадратный дюйм (фунты на квадратный дюйм):

  • A36 Сталь (общая структурная сталь): 22 000
  • Гранит: 19 000
  • Hard Bricks: 12 000
  • Гикори: 9210
  • Известняк: 9000
  • Стандартный бетон: 1450-8700
  • Maple, Hard: 7,830
  • Грецкий орех: 7 580
  • Пихта Дугласа: 7 230
  • Ясень: 7 410
  • Сосна пондероза: 5 320
  • Легкие кирпичи: 1 000

Понимание того, как определенные материалы могут сочетать прочность на сжатие и растяжение, контекст других сил в конструкции — вы поймете важность строительных норм и правил в установлении стандартов безопасности зданий.

MT Copeland предлагает онлайн-уроки на основе видео, которые дают вам основы основ строительства с применением в реальных условиях. Курсы включают профессионально созданные видеоролики, которые преподают практикующие мастера, а также дополнительные загрузки, такие как викторины, чертежи и другие материалы, которые помогут вам освоить навыки.  

Напряжение сжатия: определение, формула и максимум — видео и расшифровка урока

Напряжение сжатия Определение

Напряжение сжатия — это давление на данный материал, когда к нему прикладывается сила или вес.Это ключевая формула при проектировании любой конструкции, поскольку материалы становятся короче под разным весом. Представьте комок глины, который вы нажимаете ладонью. Стороны глины выталкиваются, когда она поддается давлению, и в результате мяч становится более плоским и широким. При строительстве здания, такого как небоскреб, расчет сжимающего напряжения становится необходимым, чтобы гарантировать, что здание построено правильно и безопасно.

Сила сжатия — это не только фактор, учитываемый при использовании материала, но и важная функция при создании конструкций, использующих это напряжение для проектирования и назначения. Арка — это функция, которая использует сжимающее напряжение материала между колоннами, чтобы удерживать его и сохранять устойчивость (а также все, что он поддерживает). Таким образом, сжимающее напряжение делает возможными такие конструкции, как арка, которые позволяют быть устойчивыми мостам и соборам.

Формула напряжения сжатия

Напряжение = сила/площадь

Формула для расчета напряжения сжатия проста. Он вычисляется путем деления приложенной силы на площадь, к которой она приложена.Затем эта формула используется для понимания того, как данный материал будет вести себя под ожидаемым давлением. Итак, если вы возьмете одну из своих банок для стены и подсчитаете, сколько единиц силы действует на площадь верха на каждом этапе стены, и разделите это на площадь банки, вы узнаете коэффициент сжатия. стресс, под которым находится каждая банка.

Например, предположим, что известно, что каждая банка сжимается на 1 дюйм короче на каждый фунт напряжения, которому она подвергается, и каждая банка весит 1/2 фунта и имеет радиус 1 дюйм. 2 (поскольку крышки наших банок круглые, а не квадратные)

нагрузка = 0,5/3,14

нагрузка = 0,16 фунта нагрузки на каждую банку, которую вы ставите на стену

Итак, мы можем рассчитать, что нижняя банка вашей стены высотой 12 банок испытывает сжимающее напряжение менее 1,76 фунта (поскольку 11 банок сверху добавляют по 0,16 фунта каждая), и, таким образом, она будет равна 1-3 / 4 дюйма короче из-за всего веса сверху. Если вы рассчитаете сжимающее напряжение на каждом уровне вашей стены, вы увидите, что сжимающее напряжение сделало вашу стену в общей сложности равной 10.на 56 дюймов короче. Вот почему присутствие вашего соседа по комнате все еще может достучаться до вас!

Максимальное напряжение сжатия

После того, как вы поняли, что вам нужна стена высотой в 14 банок, чтобы заблокировать раздражающего соседа по комнате, вы радостно помещаете 14-й ряд банок поверх каждой колонны и откидываетесь на спинку кресла, зная, что его махинации теперь полностью заблокированы. . Тем не менее, вскоре следует тошнотворный скрипящий звук, когда банки на дне или ваша стена рушатся, и остальная часть стены рушится, позволяя сдерживаемому потоку соседей по комнате снова вторгнуться в ваше ранее безмятежное пространство.

К сожалению, сжимающее напряжение на этих нижних банках превысило максимальное сжимающее напряжение для вашего строительного материала! Максимум — это точка, в которой любой материал воспринимает максимально возможную нагрузку без разрушения. В случае с вашими банками материал выдержал только вес 11,9 банок, а сжимающее напряжение 13+ банок, сложенных поверх него, к сожалению, вызвало серьезное обрушение.

Итоги урока

Итак, чему мы научились (помимо того, что нам нужен еще один материал, чтобы блокировать надоедливых соседей по комнате)? Мы видели, что 90 129 сжимающее напряжение 90 130 учитывается при понимании того, как материал ведет себя под давлением.Он рассчитывается путем деления силы, приложенной к материалу, на площадь, к которой она приложена. Материал, который находится под самым сильным напряжением без разрушения, достигает максимума , после чего материал выходит из строя и разрушается.

Что такое формула прочности на сжатие?

Связанный вопрос Ответы

Реджинальд Ричардсон
Профессиональный

Быстрый ответ: легко ли царапается золото?

Несмотря на то, что платина прочнее и долговечнее, она является более мягким металлом, чем 14-каратное золото.Это означает, что его будет легче поцарапать, чем 14-каратное золото. Однако важно отметить, что когда золото поцарапано, оно теряется и выглядит как царапина. Легко ли царапается 10-каратное золото? Из-за своей твердости ювелирные изделия из 10-каратного золота относительно прочны. Для сравнения, такие сплавы, как 18-каратное или 20-каратное золото, намного легче царапаются, а украшения из них легче сгибаются. Нажмите здесь, чтобы увидеть широкий выбор ювелирных изделий из 10-каратного золота. Легко ли царапается 18-каратное золото? Обычно вы не найдете золотых колец выше 18 карат, потому что они слишком легко царапаются и деформируются. Очевидно, что 18-каратное золото является самым дорогим, но оно также менее подвержено потускнению. Тем не менее, он более подвержен воздействию повседневного использования…

Кэмерон Келли
Профессиональный

Можно ли закрасить засохшую краску?

Как покрасить уже окрашенный металл? Металлические поверхности с аэрозольной краской, которые уже были окрашены, сначала подготовив проект, выполнив следующие действия: Удалите рыхлую ржавчину с помощью проволочной щетки, наждачной бумаги или химического средства для удаления ржавчины.Слегка отшлифуйте металлическую поверхность. Удалите пыль салфеткой. Как закрасить облупившуюся краску? Подготовьте область. Старая краска может скалываться, отслаиваться или отслаиваться, оставляя после себя трещины и небольшие отверстия. … Удалить облупившуюся краску. Если вы попытаетесь закрасить облупившуюся краску, у вас не получится гладкой, профессиональной отделки. … Залатать стену. … Песчаные участки. … Очистите и нанесите грунтовку. … Подождите, пока грунтовка полностью высохнет, прежде чем перекрашивать. Что будет, если не использовать грунтовку перед покраской? Поскольку грунтовка для гипсокартона имеет клейкую основу, она помогает краске хорошо прилипать.Если вы пропустите грунтовку, вы рискуете отслоить краску, особенно во влажных условиях. Кроме того, отсутствие адгезии…

Карлос Кэмпбелл
Профессиональный

Как удалить царапины с фарфора?

В тех случаях, когда царапины относительно небольшие, можно использовать пищевую соду, чтобы удалить раздражающие царапины на фарфоровой раковине. Просто посыпьте пищевой содой всю длину царапины или покройте всю царапину изрядной дозой пищевой соды.Затем отполируйте царапины и порезы мягкой влажной тканью. Как убрать царапины с фарфорового унитаза? Как удалить царапины с фарфорового унитаза Смочите неабразивную тряпку чистой водой. Насыпьте немного абразивного порошка на тряпку, а не на фарфор. Промойте чистой водой, когда царапины исчезнут. Смочите пемзу водой, чтобы смазать ее. Сначала проверьте пемзу на незаметном участке унитаза, просто на всякий случай. Как удалить металлические царапины с фарфора? Шаги по удалению меток: Начните с разбрызгивания пищевой соды на отмеченные поверхности.Может помочь опрыскивание…

Себастьян Бейли
Профессиональный

Почему керамика так легко ломается?

«Твердые керамические осколки разбитых свечей зажигания отлично подходят для разрушения закаленного стекла. Причина в том, что маленькие, острые и твердые керамические осколки вызывают царапины, проникающие сквозь остаточные напряжения в стекле. Как только трещина начинается, она быстро распространяется. ». Почему керамика так легко разбивает стекло? При броске с умеренной скоростью в боковое окно острый осколок исключительно твердой керамики на основе оксида алюминия, используемой в свечах зажигания, фокусирует энергию удара на достаточно небольшой площади, не затупляясь, чтобы инициировать растрескивание, высвобождая внутреннюю энергию и разбивая стекло. Может ли керамика легко сломаться? Проблема с керамикой заключается в том, что, хотя ее трудно поцарапать, она * * более склонна к растрескиванию по сравнению с металлом. Некоторые виды керамики, такие как кирпичи, имеют большие поры. «Чем больше поры, тем легче их сломать», — говорит Грир. Если вы когда-нибудь разбивали керамическую вазу или что-то в этом роде, вероятно, причиной поломки было…

Оливер Миллер
Профессиональный

Вопрос: Почему керамические ножи такие острые?

Керамические лезвия требуют значительно меньше работы, чем металлические ножи.Традиционные стальные лезвия необходимо регулярно точить и повторно затачивать, чтобы они оставались острыми, но было доказано, что керамический нож остается острым до 10 раз дольше. Керамические ножи остаются острыми? Когда они сделаны хорошим производителем, они поставляются резко. Они дольше остаются острыми, чем стальные ножи, и, конечно же, не ржавеют. Кроме того, многие люди считают, что малый вес ножей является удобным. Керамические ножи имеют тот недостаток, что их трудно, а то и невозможно заточить самостоятельно.Нужна ли заточка керамическим ножам? Если вы не режете другую керамику или алмазы, эти ножи практически никогда не затупятся. Кость имеет твердость около 3,5, стальные ножи около 6,5 и керамические ножи около 9,5. Бриллиантов 10. Если вы действительно хотите их заточить, вам понадобится…

Райан Пауэлл
Гость

Вопрос: Какой самый прочный, но самый легкий металл?

Новый сплав на основе магния как самый прочный и легкий металл в мире изменит мир: исследователи из Университета штата Северная Каролина разработали материал с использованием магния, который легкий, как алюминий, но такой же прочный, как титановые сплавы.Этот материал имеет самое высокое отношение прочности к весу, известное человечеству.12 Dec 2015 Какой самый прочный, легкий и дешевый металл? Самый прочный природный металл — вольфрам, самый твердый металл — хром, самый дешевый металл — железо, а самый легкий металл на земле — микрорешетка. Да, вы правы, алюминий — один из самых легких и дешевых металлов, но менее прочный. Алюминиевый сплав 6063, обладающий отличной коррозионной стойкостью, используется в аэрокосмических деталях.14 июня 2016 г. Какие металлы самые прочные? В то время как вышеупомянутые сплавы можно считать самыми прочными металлами в мире, следующие металлы являются самыми прочными чистыми, нелегированными металлами: Вольфрам обладает самой высокой прочностью на растяжение среди всех природных металлов, но он хрупок и имеет тенденцию…

Алехандро Бейкер
Гость

Вопрос: стекло или керамика лучший изолятор?

Керамика сохраняет тепло лучше, чем стекло Теплопроводность – это потеря тепла при прямом контакте двух материалов, один из которых холоднее другого.Поскольку керамика более пористая, чем стекло, проводимость в керамических кружках происходит медленнее. Керамика прочнее стекла? Керамика легче стекла, но обычно потому, что она пористая. Одним из больших преимуществ керамики по сравнению с классом является то, что керамика является хорошим теплоизолятором благодаря своей пористости. Стекло или пластик лучший изолятор? Если у вас есть 2 чашки одинаковой толщины, одна стеклянная и одна пластиковая, пластиковая чашка будет изолировать в 5-10 раз лучше, чем стеклянная, потому что теплопроводность пластика в 5-10 раз ниже, чем у стекла.Это позволяет теплу передаваться быстрее в стекле, чем в пластике. В чем разница между стеклом и керамикой? При производстве стекла и керамики…

Оливер Батлер
Гость

Что такое высокотехнологичная керамика?

Высокотехнологичные керамические часы представляют собой сверхтонкий порошок, состоящий из оксида циркония, соединения, используемого в медицине и космической технике. В порошок добавляются пигменты, чтобы зафиксировать его цвет.В результате получается революционная, нецарапающаяся керамика, легкая и гладкая. Что такое плазменная высокотехнологичная керамика? ПЛАЗМЕННАЯ ВЫСОКОТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КЕРАМИКА. Плазменная высокотехнологичная керамика Rado — прекрасный пример современной алхимии, зарождающегося движения, рожденного стремлением создавать красоту посредством трансформации материалов. Керамика, материал, который сопровождал человечество на протяжении тысячелетий, теперь получил революционный металлический оттенок. Какая самая прочная керамика? Технические свойства карбида кремния очень похожи на свойства алмаза.Это один из самых легких, твердых и прочных технических керамических материалов, обладающий исключительной теплопроводностью, химической стойкостью и низким тепловым расширением. Керамика дорогая? Механическая обработка, как правило, очень сложна для большинства керамических изделий.…

Эндрю Диаз
Гость

Вопрос: Какая керамика самая прочная?

Что прочнее стекло или керамика? Теоретически керамика прочнее стекла.Обычно керамика прочнее стекла той же толщины и более устойчива к нагреву и температурным изменениям. Керамика тверже алмаза? Твердость материала определяется путем измерения размера отпечатка, сделанного острым алмазом, сильно прижатым к образцу материала. Твердость глиноземной керамики почти в три раза выше, чем у нержавеющей стали; карбид кремния более чем в четыре раза тверже нержавеющей стали. Какое стекло самое твердое? Новое металлическое стекло прочнее и жестче стали.Исследователи создали металлическое стекло, которое является самым прочным и жестким материалом из когда-либо созданных. Мост Золотые Ворота сделан из стали с относительно низкой прочностью, поэтому он не сломается, когда землетрясение сотрясет район залива. Керамика тверже титана? Вольфрам примерно в 10 раз тверже, чем 18К…

Дилан Аллен
Гость

Как удалить металлические следы с фарфора?

Шаги по удалению меток: Начните с разбрызгивания пищевой соды на отмеченные поверхности.Может помочь сначала слегка сбрызнуть раковину водой, чтобы пищевая сода прилипла. Слегка распылите на поверхность средство Windex. Протрите мягкой тканью или губкой, пока пятна не исчезнут. Повторите при необходимости. Как убрать металлические царапины с фарфорового унитаза? Как удалить царапины с фарфорового унитаза Смочите неабразивную тряпку чистой водой. Насыпьте немного абразивного порошка на тряпку, а не на фарфор. Промойте чистой водой, когда царапины исчезнут. Смочите пемзу водой, чтобы смазать ее.Сначала проверьте пемзу на незаметном участке унитаза, просто на всякий случай. Как удалить царапины с алюминиевого фарфора? Как удалить царапины на алюминии с фарфоровой раковины Распылите воду на царапины. Посыпать пищевой содой на…

Лэндон Белл
Профессор

Вопрос: Керамика тверже стекла?

Теоретически керамика прочнее стекла. Стекло на самом деле является разновидностью керамики, но, если быть точным, стекло не имеет упорядоченной молекулярной структуры.Большая часть современной керамики имеет кристаллическую молекулярную структуру. Как правило, керамика прочнее стекла той же толщины и более устойчива к нагреву и температурным изменениям.3 Февраль 2016 г. Является ли керамика более долговечной, чем стекло? Керамика легче стекла, но обычно потому, что она пористая. Одним из больших преимуществ керамики по сравнению с классом является то, что керамика является хорошим теплоизолятором благодаря своей пористости. 6 Ноябрь 2009 г. В чем разница между стеклом и керамикой? В производстве как стекла, так и керамики есть небольшая разница.Стеклянная печь будет иметь нагревательные элементы сверху, тогда как керамическая печь будет иметь нагревательные элементы по бокам. Известно, что стекло некристаллическое. Керамика может быть кристаллической или частично кристаллической.11 июня 2017 г. Легко ли ломается керамика? Керамика…

Хуан Мартинес
Профессор

Вопрос: Устойчива ли керамика к царапинам?

Керамика сохраняет цвет и устойчива к царапинам; это означает, что безель всегда будет выглядеть «совершенно новым».Керамика является одним из самых твердых известных материалов, а это означает, что инженерия материала чрезвычайно трудна. С другой стороны, поскольку он настолько прочен, его трудно поцарапать. Легко ли ломается керамика? Керамика хрупкая, потому что она заполнена неравномерно распределенными порами. Некоторые виды керамики, такие как кирпичи, имеют большие поры. «Чем больше поры, тем легче их сломать», — говорит Грир. Если вы когда-нибудь разбивали керамическую вазу или что-то в этом роде, вероятно, разбилась пора. Керамика дорогая? Механическая обработка, как правило, очень сложна для большинства керамик.Совершенно нормально, что керамический корпус дороже стального или даже титанового. Однако вряд ли он превысит стоимость золотого или платинового корпуса, так как используемые материалы не такие…

Александр Смит
Профессор

Вопрос: Легко ли царапается Rolex?

В отличие от других высокомеханических часов высокого класса, Rolex разработан, чтобы выдерживать ежедневные удары, корпус часов, стекло и все такое прочее.Царапины и наручные часы — это реальность. Часы Rolex из золота, платины и нержавеющей стали 904L царапаются при повседневном использовании. Устойчивы ли часы Rolex к царапинам? Без сомнения, часы Rolex известны как одни из самых прочных механических часов. Rolex использует нержавеющую сталь 904L, которая хорошо полируется и устойчива к царапинам, но царапины случаются. Царапается ли лицо Rolex? Акрил имеет свои преимущества. Он очень прочный, легко противостоит ударам. Тем не менее, он не устойчив к царапинам, поэтому челка все равно может оставить след.Rolex использовал акрил в своих часах, но постепенно начал предлагать замену синтетическому сапфиру, подобному изображенному на изображении выше. Как предотвратить появление царапин на часах? 0:41 1:28 Предлагаемый клип · 40 секунд Как перестать царапать часы !! — YouTube YouTube Старт…

Бенджамин Джексон
Профессор

Вопрос: стекло тверже керамики?

Теоретически керамика прочнее стекла.Стекло на самом деле является разновидностью керамики, но, если быть точным, стекло не имеет упорядоченной молекулярной структуры. Большинство современных керамических изделий имеют кристаллическую молекулярную структуру. Как правило, керамика прочнее стекла той же толщины и более устойчива к теплу и термическим изменениям. Считается ли стекло керамикой? Керамический материал представляет собой неорганический, неметаллический, часто кристаллический оксидный, нитридный или карбидный материал. Некоторые элементы, такие как углерод или кремний, можно считать керамикой. Стекло часто не считается керамикой из-за его аморфного (некристаллического) характера.Керамика легко разбивается? Керамика хрупкая, потому что она заполнена неравномерно распределенными порами. Некоторые виды керамики, такие как кирпичи, имеют большие поры. «Чем больше поры, тем легче их сломать», — говорит Грир. Если вы когда-нибудь разбивали керамическую вазу или что-то в этом роде, вероятно, разбилась пора. Какая самая твердая керамика? Технические свойства кремния…

Филип Тернер
Профессор

Вопрос: Легко ли ломается керамика?

Проблема с керамикой заключается в том, что, хотя ее трудно поцарапать, она * * более склонна к растрескиванию по сравнению с металлом.Некоторые виды керамики, такие как кирпичи, имеют большие поры. «Чем крупнее поры, тем легче их разбить», — говорит Грир. Легко ли ломаются керамические часы? Потенциально хрупкий Несмотря на то, что керамика чрезвычайно прочна и устойчива к царапинам и обычным повреждениям, из-за молекулярной структуры она не устойчива к разрушению. Если керамический корпус упадет на твердую поверхность с высоты нескольких футов или более, велика вероятность того, что он разобьется.Почему керамика легко ломается? Но в керамике из-за комбинированного механизма ионной и ковалентной связи частицы не могут легко перемещаться. Керамика ломается, когда прилагается слишком большое усилие, и работа, проделанная для разрушения связей, создает новые поверхности при растрескивании.…

Дилан Ли
Пользователь

Быстрый ответ: Керамика прочнее стали?

Прочность (1) Твердость материала определяется путем измерения размера отпечатка, сделанного острым алмазом, сильно прижатым к образцу материала.Твердость глиноземной керамики почти в три раза выше, чем у нержавеющей стали; карбид кремния более чем в четыре раза тверже нержавеющей стали. Керамика прочная? Керамический материал представляет собой неорганический, неметаллический, часто кристаллический оксидный, нитридный или карбидный материал. Некоторые элементы, такие как углерод или кремний, можно считать керамикой. Керамические материалы хрупкие, твердые, прочные на сжатие и слабые на сдвиг и растяжение. Какая сталь самая прочная? Какой самый прочный нелегированный металл в мире? Вольфрам обладает самой высокой прочностью на растяжение среди всех природных металлов, но он хрупок и имеет тенденцию разрушаться при ударе.Титан имеет предел прочности на растяжение 63 000 фунтов на квадратный дюйм. Хром, по шкале твердости Мооса, является самым твердым металлом. Керамика прочнее металлов? В…

Патрик Уотсон
Пользователь

Быстрый ответ: бьется ли керамика?

Керамика и фарфор — это два материала, прочные и гладкие, но хрупкие. Это разновидность керамики, но глина делает ее более плотной и долговечной.Его глина белая и очень изысканная. Хотя они очень похожи, фарфор, как правило, дороже керамики. Керамика легко разбивается? Керамика хрупкая, потому что она заполнена неравномерно распределенными порами. Некоторые виды керамики, такие как кирпичи, имеют большие поры. «Чем больше поры, тем легче их сломать», — говорит Грир. Если вы когда-нибудь разбивали керамическую вазу или что-то в этом роде, вероятно, разбилась пора. Керамика прочная? Керамический материал представляет собой неорганический, неметаллический, часто кристаллический оксидный, нитридный или карбидный материал.Некоторые элементы, такие как углерод или кремний, можно считать керамикой. Керамические материалы хрупкие, твердые, прочные на сжатие и слабые на сдвиг и растяжение. Керамика хрупкая? Две наиболее распространенные химические связи для керамических материалов…

Девин Ривера
Пользователь

Быстрый ответ: может ли керамика поцарапать металл?

Керамика, с другой стороны, практически не царапается. В отличие от корпуса из алюминия или нержавеющей стали, керамический можно лизнуть и продолжать тикать.Проблема с керамикой заключается в том, что, хотя ее трудно поцарапать, она * * более склонна к растрескиванию по сравнению с металлом. Можно ли поцарапать керамику? Керамика сохраняет цвет и устойчива к царапинам; это означает, что безель всегда будет выглядеть «совершенно новым». Керамика является одним из самых твердых известных материалов, а это означает, что инженерный материал чрезвычайно тверд. С другой стороны, поскольку он такой прочный, его трудно поцарапать. Керамика тверже стали? Твердость материала определяется путем измерения размера отпечатка, сделанного острым алмазом, сильно прижатым к образцу материала.Твердость глиноземной керамики почти в три раза выше, чем у нержавеющей стали; карбид кремния более чем в четыре раза тверже нержавеющей стали.…

Мигель Сандерс
Пользователь

Вопрос: Устойчивы ли керамические лицевые панели к царапинам?

Керамика сохраняет цвет и устойчива к царапинам; это означает, что безель всегда будет выглядеть «совершенно новым». Насколько долговечны керамические часы? Высокотехнологичная керамика – это действительно материал с уникальными свойствами.Помимо того, что высокотехнологичная часовая керамика устойчива к царапинам, она очень легкая, термостойкая и антиаллергенная. Керамические часы долговечны и очень универсальны в блестящих металлических цветах с гладкими или декоративными поверхностями. Может ли Rolex поцарапать лицо? Акрил имеет свои преимущества. Он очень прочный, легко противостоит ударам. Тем не менее, он не устойчив к царапинам, поэтому челка все равно может оставить след. Как вы можете видеть на изображении выше, акриловый кристалл может собрать много царапин, особенно если его часто носят.Почему керамические часы такие дорогие? Механическая обработка, как правило, очень сложна для большинства керамик. Сырье для изготовления керамических деталей дешевое, но процесс их изготовления дорогой. Металлы часто другие…

Авраам Александр
Пользователь

Керамика тверже нержавеющей стали?

Прочность (1) Твердость глиноземной керамики почти в три раза выше, чем у нержавеющей стали; карбид кремния более чем в четыре раза тверже нержавеющей стали.Эта чрезвычайная твердость является одним из многих уникальных свойств, которые делают Fine Ceramics «суперматериалами» для современных технологий. Керамические ножи лучше металлических? Лезвие настолько тонко заточено, что любой твердый предмет может сколоть керамический нож. Нож, который вы выберете, будет соответствовать вашим потребностям; Керамические ножи не так универсальны, как стальные, и из них нельзя сделать хороший универсальный нож, однако они отлично подходят для тонкой нарезки фруктов и овощей. Керамика тверже титана? Вольфрам примерно в 10 раз тверже 18-каратного золота, в 5 раз тверже инструментальной стали и в 4 раза тверже титана.Твердость вольфрама составляет от 8 до 9 по шкале Мооса. (Бриллианты — это 10 — высшая оценка.) Вольфрам, хотя и очень твердый, но…

Прочность на сжатие — DS Smith Paper

Существует два способа измерения прочности на сжатие: испытание на сжатие кольца (RCT) и испытание на сжатие с коротким пролетом (SCT).

Оба испытания схожи в том, что прочность футеровки или гофра измеряется в машинном и поперечном направлениях.Однако универсальной формулы для преобразования SCT в RCT не существует, поскольку между этими двумя значениями нет простой связи. Поэтому преобразование между SCT и RCT необходимо выполнять для каждого конкретного поставщика.

Кольцевое испытание на раздавливание

Преобразование также будет меняться в зависимости от основного веса. Предполагается, что эта зависимость основного веса вызвана тенденцией образцов к короблению в RCT из-за большей длины пролета, чем SCT, а именно. 12 мм и 0,7 мм соответственно.

RCT также зависит от качества подготовки образца. Только точная параллельность образца и направляющих гарантирует точное определение прочности кольца на раздавливание. Таким образом, SCT часто заменяет его.

Испытание на сжатие короткого пролета

Характеристика материала «прочность на сжатие» может быть определена с высокой точностью с помощью SCT из-за устойчивости к продольному изгибу, обеспечиваемой короткими испытательными длинами по сравнению с традиционными методами испытаний (испытание на кольцевое сжатие, испытание на сжатие в гофрированном слое или испытание на линейное сжатие).

Благодаря этим техническим преимуществам SCT все шире используется во всем мире. Таким образом, квалифицированные лаборатории по тестированию бумаги рекомендуют использовать SCT для прогнозирования окончательных характеристик коробок.

Для тех пользователей, которые еще не очень хорошо знакомы с этим свойством, можно вычислить значение RCT, зная значение SCT. Однако у этой практики есть некоторые важные ограничения, как указано выше, которые следует принимать во внимание.

Формула прочности на сжатие

Формула представляет собой уравнение линейной регрессии значений RCT и SCT образцов с разным базисным весом.Лорентцен и Веттре дают общее уравнение, которое следует рассматривать как стандартный пример и не использовать напрямую без тщательной проверки параметров.

  • RCT CD = 120 x SCT CD — 97 или приблизительно

Уравнение индивидуально для каждой бумагоделательной машины. Это означает, что уравнение должно быть согласовано производителем и пользователями на основе серии специальных тестов.

Использование метода зрелости для прогнозирования прочности на сжатие винилэфирного полимерного бетона в раннем возрасте

Прочность на сжатие винилэфирного полимерного бетона прогнозируется с использованием метода зрелости.Прочность на сжатие быстро увеличивалась до возраста отверждения 24 часа, а затем медленно увеличивалась до возраста отверждения 72 часа. По мере увеличения содержания ММА прочность на сжатие снижалась. Кроме того, по мере снижения температуры отверждения снижается прочность на сжатие. Для полимербетона на основе винилового эфира исходная температура в диапазоне от -22,5 до -24,6°C снижалась по мере увеличения содержания ММА. Уравнение индекса зрелости для цементного бетона не может быть применено к полимерному бетону, а зрелость полимерного винилэфирного бетона может быть оценена только через контроль временного интервала. Таким образом, в этом исследовании был введен подходящий уменьшенный коэффициент () для определения зрелости полимербетона, и коэффициент 0,3 был наиболее подходящим. Кроме того, модель прогнозирования прочности на сжатие DR-HILL была определена как применимая к полимерному бетону на основе винилового эфира среди моделей доза-реакция. Что касается параметров прогностической модели, применение параметров путем объединения всех данных, полученных из трех различных количеств содержания ММА, было сочтено приемлемым. Результаты исследования могут быть полезны для контроля качества поливинилэфирного бетона и неразрушающего прогнозирования прочности в раннем возрасте.

1. Введение

Полимерный бетон, в котором цементно-гидратное вяжущее цементобетона полностью заменено полимерным вяжущим, полностью отличается от цементного бетона по развиваемым характеристикам. Полимербетоны, обладающие характеристиками быстрого твердения, высокой прочности, отличной адгезии, лучшей водонепроницаемости, морозостойкости и химической стойкости по сравнению с цементобетонами, широко используются в строительной отрасли [1]. Полимербетон используется в основном в качестве ямочного материала для ремонтных работ и покрытия настила мостов в монолитных применениях, а также в сборных изделиях, таких как конструкции станков, строительные панели, инженерные коробки и подземные распределительные коробки [2]. .

В качестве вяжущих для полимербетона используют термореактивные смолы, такие как ненасыщенные полиэфирные, эпоксидные, акриловые и винилэфирные смолы, обладающие различными физико-механическими свойствами в зависимости от типа вяжущего [3–5]. В этом исследовании в качестве связующего использовалась винилэфирная смола, модифицированная добавлением мономера ММА с целью снижения вязкости и, таким образом, улучшения обрабатываемости. Винилэфирная смола обладает отличной химической и коррозионной стойкостью в сочетании с выдающимися тепловыми характеристиками, что делает ее хорошим выбором для практических применений, таких как плавательные бассейны, канализационные трубы и резервуары для хранения растворителей [6, 7].

С точки зрения контроля качества полимербетона, наиболее важным аспектом является прогнозирование прочности с помощью метода неразрушающего контроля, чтобы время открытия для монолитных применений и соответствующее время извлечения формы для сборных железобетонных изделий могли, соответственно решать. Однако если в цементобетоне набор прочности обусловлен реакцией гидратации цемента (вяжущего), то в полимербетоне — полимеризацией полимерной смолы (вяжущего). Следовательно, на набор прочности полимербетона влияет только температура, а не влажность, тогда как на набор прочности цементного бетона влияют температура и влажность.

Метод зрелости основан на базовой теории, согласно которой, поскольку существует определенная зависимость между индексом зрелости и прочностью бетона, одинаковая зрелость приведет к одинаковой прочности, даже если температура и время отверждения различаются. В литературе по зрелости цементных бетонов имеется много работ по прогнозированию прочности в раннем возрасте [8–11], а также многочисленные исследования по прогнозированию прочности в позднем возрасте с использованием модифицированной модели зрелости [12, 13]. Также проводились исследования по прогнозированию времени схватывания бетона методами зрелости [14, 15].Есть также исследования, применяющие методы зрелости к расчетной прочности на сжатие массивного бетона [16] и к параметрам разрушения бетона плотины на месте заливки [17]. Кроме того, существует исследование, посвященное оценке метода зрелости для оценки прочности бетона на основе ASTM 1074 [18]. Несмотря на значительный объем исследований по тестированию зрелости цементобетона, трудно найти исследования, предназначенные для применения к полимербетону, за исключением работы Ohama et al. [19].

Как упоминалось выше, применение метода зрелости для прогнозирования прочности полимербетона в раннем возрасте является достаточно разумным. Но поскольку полимербетон имеет быстрый процесс реакции, время затвердевания и скорость набора прочности, уравнение зрелости, которое в настоящее время применяется к цементному бетону, должно быть изменено, чтобы быть применимым. Таким образом, цель данного исследования состоит в том, чтобы получить модель, подходящую для прогнозирования прочности на сжатие в раннем возрасте, в течение 72 часов для полимерного бетона на основе винилэфирной смолы с различным содержанием ММА, и определить подходящие области применения.

2. Базовая информация

Изучение зрелости бетона включает оценку индекса зрелости и прогнозирование прочности на основе индекса зрелости. Ниже приводится обзор литературы, опубликованной к настоящему времени.

2.1. Модель оценки зрелости

В 1950-х годах необходимость оценить влияние температуры пропаривания на набор прочности привела к разработке методов оценки зрелости, которые были направлены на учет комбинированного влияния времени и температуры на набор прочности бетона [20]. .

Эти идеи привели к известной функции зрелости Няни-Сол [21]. .

Функция эквивалентного возраста зрелости, первоначально введенная Расструпом [22] и представленная в (2), считается почти равной с (1) с точки зрения удобства. эталонная температура.

Уравнение (3) представляет собой эквивалентную функцию возрастной зрелости, эмпирически разработанную Хансеном и Педерсеном [23]. Эта функция основана на уравнении Аррениуса, используемом для описания влияния температуры на скорость химической реакции. интервал , а – абсолютная эталонная температура.

Карино и др. [21] предложили (4), который может рассчитать эквивалентный возраст при эталонной температуре.Это проще, чем (3), но рассчитанные возрасты показывают аналогичные значения. где — коэффициент температурной чувствительности, — средняя температура бетона в течение временного интервала, — эталонная температура.

Эти модели были предложены для применения в цементном бетоне. Однако, как упоминалось выше, поскольку существуют различия в процессе реакции затвердевания, времени затвердевания и наборе прочности между полимербетоном и цементобетоном, необходимо изменить метод зрелости, используемый для цементобетона, чтобы применить его к полимербетону.Как правило, полимербетон имеет очень высокую прочность в раннем возрасте и показывает предельную прочность в течение 24-часового периода твердения. Соответственно необходимо минимизировать влияние (интервала времени) на метод зрелости полимербетона [19].

Отражение соображений, отмеченных выше в (1), и их изменение приводит к тому, где индекс зрелости, средняя температура отверждения, исходная температура, прошедшее время, интервал времени и уменьшенный масштаб. коэффициент и меньше 1.

2.2. Модель прогнозирования прочности

Не менее важной, чем индекс зрелости, является модель прогнозирования прочности, потому что независимо от того, насколько точно оценивается индекс зрелости, все вышеизложенное бессмысленно, если прогноз прочности неточен. По данным проводится плавная кривая наилучшего соответствия, или может быть использован регрессионный анализ для определения наилучшей кривой для соответствующего отношения сила-зрелость [21].

Одним из популярных соотношений силы и зрелости является следующее логарифмическое уравнение [21].В 1956 г. Plowman [24] предложил следующую полулогарифмическую функцию в качестве подходящего соотношения сила-зрелость: где сила индекса зрелости, индекс зрелости, и коэффициенты регрессии.

Это уравнение популярно благодаря своей простоте, но у него есть и недостаток. В частности, это уравнение представляет собой прямую линию и, таким образом, может довольно точно предсказать силу для промежуточных значений зрелости, но имеет очевидную неадекватность для низких или высоких значений индекса зрелости [8, 21].

В 1978 г. Лью и Рейхард [25] предложили следующую формулу нелинейной регрессии, анализируя взаимосвязь между результатами испытания на прочность на сжатие и зрелостью. ниже которого прочность фактически равна 0, и представляет собой прочность бетона на сжатие.

Логистическая кривая [26] используется для выражения роста населения в виде математической модели. Это S-образная кривая с двусторонней симметрией вокруг точки перегиба.Точка перегиба кривой образуется в точке, при которой равно (), и кривая имеет двустороннюю симметрию. где – прочность на сжатие, – индекс зрелости, , , – параметры.

Ранее описанные уравнения основаны на предположении, что на предельную прочность не влияет зрелость или эквивалентный возраст. Но многие исследователи отмечают, что эти уравнения ограничены в своих приложениях. Самое главное, они не отражают влияние зрелости на предельную прочность.Следующие уравнения были сформированы путем модификаций для устранения таких ограничений.

В 1971 г. Чин [27] предположил, что отношение сила-зрелость может быть представлено гиперболой со следующим уравнением: где сила, зрелость, предельная сила при стремлении зрелости к бесконечности, наклон кривой прочности-зрелости.

В 1985 году Хансен и Педерсен [28] предложили следующее экспоненциальное уравнение для представления набора прочности бетона: где предельная прочность, зрелость, постоянная времени и параметр формы.

Уравнение (11) (модификация уравнения кривой Гомперца для расчета прочности бетона на сжатие) широко используется. Кривая имеет характеристики быстрого подъема, замедления, а затем приближения к горизонтальному состоянию [19]. Точка перегиба кривой образуется в точке, при которой равно (), и кривая не имеет двусторонней симметрии, где – предел прочности при сжатии, – предел прочности при сжатии, – параметры.

Как показано выше, для прогнозирования прочности было предложено множество моделей.Модели были предложены до того, как технология компьютерного программирования стала широко использоваться. В настоящее время коммерчески доступны многие компьютерные программы, связанные с моделями прогнозирования, и можно легко получить оптимальные модели.

3. Материалы
3.1. Винилэфирная смола

Винилэфирная (ВЭ) смола представляет собой комбинированный продукт эпоксидной смолы и ненасыщенной карбоновой кислоты, такой как акриловая или метакриловая кислота. Винилэфирная смола, используемая в этом исследовании, представляет собой эпоксивинилэфирную смолу бисфенольного типа, и ее свойства перечислены в таблице 1.

9039
9034

Плотность (25 ° C) Вязкость (20 ° C, MPA · S) Плотность пара Содержание стирола (WT%)
1,2 250 3,6 45

901,7,7 MMA Monomer

Метилметакрилат (MMA), бесцветная и прозрачная жидкость, производится путем окисления изобутилена, экстрагированного из рафината C4, в газообразном состоянии с получением таким образом метакриловой кислоты. Затем его этерифицируют метанолом. Его свойства предоставляются в таблице 2.

9032


Плотность (25 ° C) Вязкость (20 ° C, MPA · S) Молекулярная масса (г / моль)

0.9420 0.56 100 Прозрачный

3.3. Инициатор

Раствор ДМФ с 55% перекисью метилэтилкетона (МЭКПО) используется в качестве инициатора для отверждения винилэфирной смолы.Свойства инициатора перечислены в таблице 3.

9032

Компонент Active Oxygen


Mekpo 55% 1. 12 3.4. Промотор

Смола на основе сложного винилового эфира и ММА не затвердевают, если в состоянии сополимеризации добавляется только инициатор, поэтому для ускорения реакции необходим промотор.Это исследование использовало кобальт нафтенат как промотора, и его свойства перечислены в таблице 4.

9032 9032


Точка кипения (° C) 40325

0,95 110,6 Фиолетовая жидкость

3.5. Заполнитель

Заполнитель с высоким содержанием влаги ослабляет адгезию между вяжущим и поверхностью заполнителя и, таким образом, снижает прочность, поэтому его сушили так, чтобы содержание влаги поддерживалось на уровне 0.5% или ниже. Свойства используемого агрегата показаны в таблице 5.

9032
  • 0 (мм)
  • 9032

    Очевидные
    Плотность
    Облигация
    Плотность
    . Вес
    (кг / м 3 )
    Тритатура
    Модуль
    Содержание влаги (%) Органические примеси

    19

    0,08 ~ 8 2.64 2.62 1 648 3.09 <0,1 Нет

    3.6. Наполнитель

    Поскольку вяжущее для полимербетона находится в жидкой форме, необходим наполнитель. Наполнитель заполняет поры в заполнителях, способствуя повышению долговечности и прочности. В этом исследовании использовался тяжелый карбонат кальция, свойства и химические компоненты которого представлены в таблицах 6 и 7. %)

    pH Средний размер зерна
    ( µ мкм)
    Процент остатка
    на сите 325 меш
    10326 903. 2570 0,75 ≦ 0,3 8,8 13 14,3

    9032 91.25 92.50

    СаО Аль 2 О 3 Fe 2 O 2 O 3 3 SIO 2 MGO Потери зажигания

    53,7 0,25 0.Метод Определение соответствующей пропорции смеси

    Пропорции смеси полимербетона варьируются в зависимости от типа полимерного вяжущего, а также от формы и сорта заполнителя. Чтобы получить желаемую пропорцию смеси, максимально увеличивают количество заполнителя и наполнителя и минимизируют количество полимерного связующего до такой степени, чтобы можно было получить заданную удобоукладываемость и прочность.Доля полимербетона в смеси, полученная в результате нескольких экспериментов методом проб и ошибок, показана в таблице 8. %)

    мелкий агрегат
    (WT%)
    VE: MMA
    (WT%)
    Mekpo
    (PHR)
    Cobalt NaPhtenate
    (PHR)

    12.0 100: 0 100: 0 2 2 18.00 90.00
    11.526
    11.59 97.59: 2.5 97.09 71.25
    : 5,0 95,0: 5.0

    Части на сотку смолы.
    4.2. Испытание на прочность при сжатии

    Испытание на прочность при сжатии было проведено в соответствии со стандартом ASTM C 579 (Стандартные методы испытаний на прочность при сжатии химически стойких растворов, растворов, монолитных покрытий и полимерных бетонов).Используемый образец представлял собой цилиндр ∅5 × 10 см, а для нагружения использовали 20-тонный UTM (Instron 8502).

    5. Результаты и обсуждение
    5.1. Прочность на сжатие

    Результаты испытаний прочности на сжатие полимербетона на основе винилового эфира при различном содержании ММА, температуре отверждения и возрасте отверждения показаны в таблице 9 и на рисунке 1. Кроме того, экспериментальные данные для этого исследования были 48. В данных испытаний , прочность на сжатие быстро увеличивалась до возраста 24 часов, но затем медленно увеличивалась до возраста 72 часов.Эта тенденция или тенденция показали различия в зависимости от содержания ММА и температуры отверждения.

    92 41.65

    MMA Content (WT%) Температура отверждения (° C)
    3 6 24 92

    0 0 -10 5,25 5. 25 14.62 25.71 39.62
    0 9.58 20,35 39,48 49,45
    10 26,70 36,49 51,48 62,59
    20 58,19 60,91 70,06 74,50

    2.5 2.5 -10 3.34 6.84 6.84 17.08 17.95 35,95
    0 5.95 18.11 37.31 42,46
    10 24,73 35,58 49,79 61,12
    20 57,05 60,21 67,61 70,19

    5,0 -10 1.41 5.05 5.05 14.05 14.58 34. 82
    0 256 17.1 34.88 41.65
    10 18.11 32,51 48,24 58,08
    20 56,08 58,71 63,96 68,66

    Что касается эффекта содержание ММА (0, 2,5, 5 мас.%), увеличение содержания ММА приводило к снижению прочности на сжатие. Hyun и Yeon [4] заявили, что в полимербетоне UP-MMA увеличение отношения MMA к UP приводит к снижению прочности на сжатие, а Patel et al.[29] сообщили, что увеличение содержания мономера стирола в винилэфирной смоле приводит к большему снижению прочности. Таким образом, результаты этого исследования аналогичны ранее упомянутым исследованиям.

    Что касается изменения температуры во время затвердевания, то температура самого полимербетона увеличилась, но температура затвердевания используется в лабораторных испытаниях на стойкость, поскольку при оценке прочности бетона используется температурная история полевого бетона. Глядя на влияние температуры отверждения (20, 10, 0 и -10 ° C), снижение температуры отверждения привело к заметному снижению прочности на сжатие.Степень снижения прочности на сжатие в зависимости от снижения температуры отверждения была наибольшей при возрасте отверждения 3 часа и постепенно уменьшалась с течением времени. Эту прочность на сжатие можно считать ниже, чем у предыдущих исследований с использованием других типов вяжущих [3, 4, 30].

    5.2. Уменьшенный коэффициент ()

    В (5) (модификация (1) для лучшей оценки индекса зрелости полимербетона) значение является очень важным элементом. В этом исследовании « n » будет называться уменьшенным коэффициентом.В то время как значение равно 1 в оценке индекса зрелости цементобетона, оно должно быть меньше 1 в случае полимербетона. Это связано с тем, что полимербетон затвердевает быстрее, чем цементобетон. Таким образом, эталонная расчетная прочность составляет 28-дневную прочность для цементного бетона и 7-дневную прочность для полимербетона.

    Охама и др. [19], чтобы определить значение n , подставить , 1/2, 1/3 и 1/4 в (5) для оценки индекса зрелости. И они проанализировали корреляции с прочностью на сжатие, предсказанной путем подстановки вышеизложенного в уравнение кривой Гомперца.В результате, поскольку коэффициент корреляции был самым высоким при /2, он был принят за значение.

    Однако в данном исследовании для нахождения более точных значений в (5) были подставлены значения от 0,1 до 1,0 с интервалом 0,1. Таким образом, был оценен индекс зрелости, и значения прочности на сжатие, полученные в ходе реальных испытаний, использовались в качестве данных для коммерчески доступной программы моделирования (модели доза-реакция) для анализа корреляций.

    Связь, полученная с помощью корреляционного анализа, между коэффициентом детерминации и уменьшенным коэффициентом (значение) показана на рисунке 2.Поскольку коэффициент детерминации (), несмотря на небольшие различия в нем, был наибольшим при , в данном исследовании использовалось это значение для оценки индекса зрелости. Причина, по которой это значение меньше, чем предложенное Ohama et al. [19] () заключается в том, что полимерный винилэфирный бетон, использованный в этом исследовании, имел гораздо более высокую прочность на сжатие, чем изученный ими ненасыщенный полиэфирный полимерный бетон, при отрицательных температурах отверждения и в раннем возрасте отверждения.


    5.3. Базовая температура

    При расчете зрелости полимербетона базовая температура означает ограниченную температуру, ниже которой прочность бетона не увеличивается.Для точной оценки индекса зрелости прежде всего важно определить точную исходную температуру. Кроме того, необходимы данные испытаний на прочность на сжатие, правильно измеренные в зависимости от температуры отверждения и возраста отверждения. В этом исследовании использовались значения прочности на сжатие для возраста отверждения до 72 часов, потому что прочность на сжатие заметно развивалась в этом возрасте отверждения и после этого имела тенденцию к очень медленному увеличению.

    Обычно исходная температура, применяемая к уравнениям зрелости цементного бетона, составляет -10°C [21], но также используется -12°C [8].Исходная температура иногда может падать от -10 до -15°С при использовании незамерзающей присадки [19]. Полимербетон, упрочненный реакцией полимеризации, проявляет высокую прочность в раннем возрасте твердения. Скорость набора прочности также можно регулировать содержанием инициатора и промотора для связующих полимерных смол. Полимербетон не нуждается в воде для реакции затвердевания, что позволяет прогнозировать, что полимербетон может иметь более низкую расчетную температуру, чем цементный бетон с добавлением незамерзающей смеси.

    В Таблице 9 при температуре −10°C наблюдается сильное увеличение прочности даже при возрасте отверждения 3  часа, и в этом свете видно, что −10°C (исходная температура цементного бетона) не может быть используется в качестве исходной температуры для полимербетона. Это можно понять из того факта, что, как видно из таблицы 12, индекс зрелости не равен 0 при температуре отверждения -10°C.

    Ниже приводится подробное объяснение процесса оценки исходной температуры. Во-первых, рисунок 3 с возрастом () по оси — и прочностью на сжатие по оси — подготовлен в соответствии с содержанием ММА и температурой отверждения.Первичное уравнение регрессии может быть получено в зависимости от температуры отверждения методом наименьших квадратов, результаты показаны в таблице 10, где коэффициент регрессии « a », полученный в зависимости от температуры отверждения (далее «коэффициент наклона прочности») представляет тенденция или тенденция увеличения прочности. Рисунок 4 представляет собой диаграмму с температурой отверждения по оси — и коэффициентом наклона прочности по оси -. Нужно только найти температуру, при которой коэффициент наклона прочности «» равен 0, рассматривая рис. 4 как вторичную кривую.Вторичная кривая имеет две точки, в которых «» равно 0 (), где высокотемпературная точка представляет собой температуру, при которой заканчивается все развитие прочности, а низкотемпературная точка представляет собой температуру, при которой развитие прочности приостанавливается при низкой температуре. . В конечном счете, низкотемпературная точка — это исходная температура, используемая для расчета зрелости. Оценка температуры данных на основе этого метода отображается в таблице 11.

    -13,024 0,9829 0,9501 0,9683 19 -11,467 0,9630 0,8899 0,9837 -0,328 0,9252 0,9907

    MMA Content (WT%) Температура отверждения (° C) Константа

    0 −10 14.756
    0 17,696 -11,447
    10 15,717 7,757
    20 7,555 48,341 0,9644

    2.5 -10 -10 14. 603 -18.165 09313
    0 16.089
    10 15,739 6,196
    20 5,976 49,860

    5,0 -10 14.868 -20.619 .619 09754
    0 16.798 —15.025 0.8933
    10326
    10 17.009
    20 5,602 48,822

    -22,583 +

    содержание ММА (% масс) Коэффициент наклона сил (для рисунка 4) датчик температуры (, ° C)
    -10 0 20 A B c

    0 14. 756 17,696 15,719 7,555 -0,0278 0,0418 17,887 0,9986 -24,625
    2,5 14,603 16,089 15,739 5,977 -0,0281 0.0189 17.225 0,9583 -24.425
    5.0 14.0 14.868 16.798 17.009 17.602 -0.0333 0,0576 18,283 0,9440


    содержание ММА (% масс) Отверждение темп. (° C) индекс зрелости ()
    Возраст отверждения (HRS)
    6 24 72

    0 — 10 20 . 33 25,03 37,95 52,76
    0 34,24 42,15 63,89 88,83
    10 48,14 59,27 89,84 124,91
    20 62.05 76.39 .39 115.78 160.98 16098

    2,5 2,9 -10 20.06 24.69 37.43 52,04
    0 33,96 41,81 63,37 88,11
    10 47,86 58,93 89,32 124,19
    20 61,77 76,05 115.26 160.26

    919

    50325 901 50325 17.49 21.49 21.65 32. 65 45.39
    0 31.40 38,66 58,59 81,47
    10 45,30 55,77 84,54 117,54
    20 59,21 72,89 110,48 153,61

    Таблица 11 показывает, что исходная температура в пределах от -22,5 до -24,6°C, несмотря на то, что между ними нет большой разницы, уменьшалась по мере увеличения содержания ММА.При прочности на сжатие через 3 часа и 72 часа при температуре отверждения -10°C, равной 5,25 МПа и 39,62 МПа соответственно, базовая температура, оцененная в этом исследовании, представляется реалистичной величиной.

    5.4. Индекс зрелости

    Общим среди (1) (хорошо известной и широко используемой функции зрелости Няни-Сол), (2), (3) и (4) является характеристика, заключающаяся в том, что временной интервал не изменяется, а умножается как Это. Обратите внимание, что эти уравнения были предложены для использования в приложениях для цементного бетона.

    Однако полимербетон, как было сказано выше, имеет совершенно другой механизм твердения. Цементобетон затвердевает за счет гидратации цементного теста, тогда как полимербетон затвердевает за счет полимеризации полимерной смолы. Поскольку для твердения полимербетона не требуется увлажнение, применяют воздушно-сухое твердение. При отверждении на цементный бетон влияют как температура, так и влажность, а на полимерный бетон влияет только температура. Таким образом, прогнозирование прочности по методу зрелости может быть более подходящим для полимербетона, чем для цементного бетона.

    Полимерный бетон, несмотря на различия в зависимости от количества добавляемого отвердителя или промотора и температуры отверждения, обычно набирает большую часть своей прочности примерно через 24 часа при комнатной температуре. Таким образом, (1), (2), (3) и (4), которые были предложены для применения к цементобетону, не могут быть применены к полимербетону. Согласно практическому обзору корреляций между индексом зрелости, оцененным путем подстановки элементов полимербетона в эти уравнения, и прочностью полимербетона на сжатие, полученной в испытании, коэффициент детерминации () около 0.5 оказалось неприменимым.

    Поскольку конечная причина этого кроется в разнице в скорости отверждения, применение невозможно без контроля временного интервала. То есть, поскольку полимербетон имеет более короткое время затвердевания, чем цементобетон, эффект должен быть уменьшен. Отражая это, можно сделать модификацию в (1). Индекс зрелости, рассчитанный путем подстановки исходной температуры таблицы 11 в (1), показан в таблице 12. Согласно результату, увеличение содержания ММА привело к снижению индекса зрелости, но разница была невелика.Оцененный таким образом индекс зрелости может быть полезен для прогнозирования прочности полимербетона на сжатие в раннем возрасте.

    5.5. Прогноз прочности

    Модели прогнозирования прочности, как показано в (6)–(11), представлены в различных формах. Среди них уравнение (6), называемое логарифмическим уравнением, было предложено Плауменом и представляет собой одно из популярных соотношений сила-зрелость [21, 24]. Это уравнение может довольно точно предсказать силу для промежуточных значений зрелости, но имеет недостаток несовпадения для низких или высоких значений индекса зрелости [8, 21].

    Охама и др. [19] использовали (11) (модификацию уравнения кривой Гомперца) для прогнозирования прочности полиэфирного полимерного бетона на сжатие и заявили, что существует значительная корреляция. Это также было первое исследование, в котором использовался метод зрелости для прогнозирования прочности полимербетона.

    В этом исследовании среди коммерчески доступных компьютерных программ, связанных с линейным прогнозированием, использовался коммерчески доступный пакет программного обеспечения для статистического анализа под названием Curve Expert Professional [31].

    Среди моделей, упомянутых здесь, модель DR-HILL (см. (12)) лучше всего соответствует соотношению индекса зрелости и прочности на сжатие среди моделей доза-реакция. где — прочность на сжатие (МПа), — индекс зрелости (°C·ч или °C·дней), , , , и являются параметрами.

    Результаты регрессионного анализа с использованием этой модели показаны на рисунке 5. А параметры, полученные с помощью регрессионного анализа, перечислены в таблице 13, которая суммирована в соответствии с содержанием ММА, а итоговая строка была получена путем объединения экспериментальных данных. полученный в соответствии с тремя различными количествами содержания ММА.Чтобы фактически предсказать прочность на сжатие полимербетона на основе винилового эфира, параметр в последней части можно использовать для регрессионного анализа всех данных.

    9

    90 399

    содержание ММА (% масс)

    0 1,746991 72,896267 2.666858 56.080615 0.9029
    2. 5 -0,529111 67,473992 3,339196 53,013517 0,9039
    5,0 -1,351659 66,593701 3,271513 50,539312 0,8947
    Комбинация -0.463439 69.670477 3.010200 0 53.060200 0.8965

    6.Выводы

    В этом исследовании была предсказана прочность на сжатие полимербетона на основе винилового эфира с использованием метода зрелости, и были получены следующие результаты. медленно увеличивался до возраста отверждения 72 часов. По мере увеличения содержания ММА фазовое разделение оказывало большее влияние, снижая, таким образом, прочность на сжатие. При снижении температуры отверждения прочность на сжатие заметно снижалась, но степень ее снижения уменьшалась с течением времени.(ii) В (5) функции, модифицированной для оценки индекса зрелости полимербетона, принят уменьшенный коэффициент (). Значение «» должно быть ниже 1, а в случае полимербетона на основе винилового эфира наиболее подходящим является значение 0,3. не подходит для винилэфирного полимерного бетона. Исходная температура, рассчитанная в этом исследовании, в диапазоне от -22,5 до -24,6°C, уменьшалась по мере увеличения содержания ММА, хотя разница температур была небольшой.(iv) Что касается индекса зрелости, различные уравнения, используемые для существующего цементного бетона, неприменимы к полимерному бетону. Влияние временного интервала необходимо было уменьшить, поскольку было обнаружено, что основной причиной была разница в скорости отверждения. что среди моделей доза-реакция подходящей моделью, применимой к полимерному бетону на основе винилового эфира, была модель DR-HILL, которая выражается как (12).(vi) Хотя параметры в (12) были рассчитаны с помощью регрессионного анализа в соответствии с содержанием ММА, в реальных приложениях может быть приемлемым использование параметров, рассчитанных путем объединения всех экспериментальных данных, полученных в соответствии с тремя различными количествами содержания ММА. (vii) Результаты этого исследования могут быть полезны для контроля качества и неразрушающего прогнозирования прочности винилэфирного полимербетона в раннем возрасте, и в будущем следует также провести исследования прочности в позднем возрасте.

    Конфликт интересов

    Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в связи с публикацией данной статьи.

    Формула прочности на сжатие для бетона с использованием UltrasonicPulse Velocity

    Формула прочности на сжатие для бетона с использованием скорости ультразвукового импульса

        Международный журнал инженерных тенденций и технологий (IJETT)          
      
    © IJETT Journal, 2015 г.
    Том-26 Номер-1
    Год выпуска: 2015
    Авторы : проф.Д-р Баян С. Аль-Нуман, Бестун Р. Азиз, Сабр А. Абдулла, Сирван Э. Халил
      10.14445/22315381/IJETT-V26P203

     

    Профессор, доктор Баян С. Аль-Ну’ман, Бестун Р. Азиз, Сабр А. Абдулла, Сирван Э. Халил «Формула прочности на сжатие для бетона с использованием скорости ультразвукового импульса», Международный журнал инженерных тенденций и технологий (IJETT) , V26(1),9-13 августа 2015 г. ISSN:2231-5381.www.jettjournal.org. опубликовано исследовательской группой седьмого чувства

    Abstract
    В этой статье исследуется взаимосвязь между скоростью ультразвукового импульса (UPV) и прочностью бетона на сжатие. Образцы, использованные в исследовании, были изготовлены из бетона с переменной кубической прочностью на сжатие от 18 до 55 МПа. Было получено более 800 образцов из различных строительных проектов с контролируемым качеством бетона, которые были протестированы строительной лабораторией Hawler Construction Laboratories (HCLabs) в Эрбиле, Курдистан, Ирак, во второй половине 2014 года. Измерение УПВ и испытания на прочность на сжатие проводились в возрасте бетона 28 дней. Экспериментальные результаты показывают, что, несмотря на то, что UPV и прочность бетона на сжатие связаны, нельзя установить однозначное соотношение для охвата всех образцов бетона. Из сопутствующего исследования установлено, что при определенных уровнях содержания крупного заполнителя в бетоне могут быть установлены определенные четкие зависимости. В этой статье предложены формулы/кривые зависимости UPV от прочности для бетона с пределом прочности бетона от 18 до 55 МПа.Было проверено, что эти кривые подходят для прогнозирования прочности затвердевшего бетона с измеренным значением UPV. Другие предложения, найденные в литературе, сравниваются и обсуждаются. Считается, что предложенные формулы могут быть надлежащим образом применены и использованы для обслуживания местной строительной практики страны.

      Ссылки

    [1] Лин Ю., Куо С.Ф., Сяо С., Лай С.П. «Исследование зависимости скорости импульса от прочности затвердевшего бетона», Журнал материалов ACI, V. 104, № 4, июль-авг. 2007, стр. 344-350.
    [2] Tanigawa, Y.; Баба, К .; и Мори, Х., «Оценка прочности бетона с помощью комбинированного метода неразрушающего контроля», «На месте/неразрушающий контроль бетона», SP-82, под ред. В. М. Малхотра, Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, Мичиган, 1984, стр. 57-76.
    [3] Стурруп, В. Р.; Веккио, Ф.Дж.; и Каратин, Х., «Скорость импульса как мера прочности бетона на сжатие», In-situ/Неразрушающий контроль бетона, SP-82, В. М. Малхотра, изд., Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, Мичиган, 1984, стр. 201-227.
    [4] Лин Ю.; Чанфан, Х .; и Сяо, К., «Оценка прочности высокоэффективного бетона по скорости импульса», Журнал Китайского инженерного института, т. 20, № 6, 1998 г., стр. 661-668.
    [5] Лин, Ю.; Лай, CP; и Йен, Т., «Прогнозирование скорости ультразвукового импульса (UPV) в бетоне», Журнал материалов ACI, т. 100, № 1, январь-февраль. 2003, стр. 21-28. [6] Спецификация Ирака IOS 45 – 1984
    [7] ACI 211. 1 – повторно утвержден в 2009 г., Стандартная практика выбора пропорций для обычного, тяжелого и массивного бетона, стандарт ACI, опубликованный Комитетом ACI 211, 38 стр.
    [8] Уайтхерст, Э.А., Оценка свойств бетона на основе акустических испытаний, Монография ACI № 2, ACI, Детройт, Мичиган (1966). Цитируется по Руководству по неразрушающему контролю бетонных конструкций, МАГАТЭ, Вена, 2002 г., IAEA–TCS–17
    . Справочник по неразрушающим испытаниям бетона, глава 8, 2004 г.
    [10] Баян С. Аль-Нуман, Бестоун Рамадан, Сабр Али и Серван Эссмат, «Влияние совокупного содержания на прочность на сжатие — взаимосвязь UPV» будет опубликовано , 8стр.
    [11] Рауф З. и Али З.М. «Оценка характеристик бетона в раннем возрасте по скорости ультразвукового импульса», Журнал строительных исследований, том 2, № 1, май 1983 г., стр. 31–44.
    [12] Проект рекомендации RILEM, 43-CND. ( 1993).Комбинированный неразрушающий контроль бетона.Проект рекомендации по определению прочности бетона на месте комбинированными неразрушающими методами. Материалы и конструкции,26,с.43-49.

    Ключевые слова
    прочность бетона; НК; скорость ультразвукового импульса.

    Калькулятор испытаний на неограниченное сжатие, определение UCS связного грунта, как это вычислить UCS

    Мера прочности материала. Неограниченная прочность на сжатие (UCS) представляет собой максимальное осевое сжимающее напряжение, которое прямоцилиндрический образец материала может выдержать в неограниченных условиях — ограничивающее напряжение равно нулю. Он также известен как прочность материала на одноосное сжатие, потому что приложение сжимающего напряжения происходит только вдоль одной оси — продольной оси — образца.

    Альтернативная форма: UCS, прочность на одноосное сжатие.

    Прочность на сжатие без ограничений (q u ) — это нагрузка на единицу площади, при которой цилиндрический образец связного грунта падает при сжатии

    Примечание: Если единичная осевая сила сжатия на единицу площади не достигла максимального значения до 20 процентов, осевой деформацией считается значение, полученное при 20-процентной осевой деформации.


    Аппарат
    1. Компрессионное устройство Компрессионное устройство может быть любого из следующих типов:

      1. Платформенные весы с вилкой, активируемой винтовым домкратом,
      2. Гидравлическое загрузочное устройство,
      3. Винтовой домкрат с устройством измерения усилия пружины,
      4. Любое другое загрузочное устройство.

      Все эти нагрузочные устройства должны иметь достаточную грузоподъемность и контроль деформации, а также должны быть соответствующим образом откалиброваны.
      Примечание: Особенно часто следует проверять калибровку устройства измерения усилия пружины.

      Выбор аппарата должен зависеть от следующего:

      1. Для относительно слабого грунта с qu менее 1*кг/см 2 нагрузка должна составлять 0,01 кг/см 2 . Для грунтов с q u , равным или превышающим 1 кг/см 2 , нагрузку следует измерять с точностью до 0. 05 кг/см 2 ; и
      2. Осевая деформация должна измеряться с точностью до 0,01 мм с помощью удобного циферблатного индикатора или подходящего измерительного прибора.

    2. Выбрасыватель проб: Когда пробы выталкиваются из привода для отбора проб, выталкивающее устройство должно быть способно выталкивать ядро ​​грунта из пробоотборной трубки в том же направлении, в котором проба попала в трубку, и с незначительным нарушением образец. Условия во время отбора пробы могут диктовать направление удаления, но главная задача должна заключаться в том, чтобы степень нарушения была незначительной.

    3. Индикатор деформации часового типа Индикатор часового типа с ценой деления 0,01 мм и удельным ходом, допускающим 20-процентную осевую деформацию.
      Примечание: Индикатор часового типа с ходом 20 мм достаточен для испытания образца диаметром 38 мм.

    4. Штангенциркули , предназначенные для измерения физических размеров испытуемого образца с точностью до 0,1 мм.

    5. Таймер Устройство для измерения времени, показывающее прошедшее время испытания с точностью до секунды, должно использоваться для установления скорости приложения деформации, указанной в 5 и 6.

    6. Печь с термостатическим управлением, с внутренней частью из некорродирующего материала, способная поддерживать температуру на высоте 110 м при 5°С.

    7. Весы специально предназначены для взвешивания образцов грунта. Образцы массой менее 100 г должны взвешиваться с точностью до 0,01 г, тогда как образцы массой 100 г и более должны взвешиваться с точностью до 0,1 г.

    8. Разное оборудование Инструменты для обрезки и вырезания образцов, приспособления для повторной формовки, банки для содержания воды, технические паспорта и т. д.как требуется.



    Процедура
    1. Должны быть измерены первоначальная длина, диаметр и вес образца, после чего образец помещен на нижнюю плиту нагружающего устройства.

    2. Измеритель деформации должен быть установлен на ноль. Сила должна быть приложена так, чтобы вызвать осевую деформацию со скоростью от 1/2 до 2 процентов в минуту. Показания усилия и деформации должны быть зарегистрированы через соответствующие интервалы, частота показаний должна быть больше на начальных этапах, частота может быть уменьшена при более высоком проценте деформации (см. примечание).
      Примечание: При деформации до 6 % показания можно снимать каждые 30 с, после 6 % частота может быть уменьшена вдвое, а при деформации свыше 12 % ее можно уменьшить еще больше.

    3. Образец должен быть сжат до тех пор, пока поверхности разрушения окончательно не разовьются, или кривая напряжение-деформация не будет далеко за своим пиком, или пока не будет достигнута осевая деформация 20 процентов.

    4. Схема разрушения должна быть тщательно нарисована и показана в листе данных или на листе, представляющем график напряжения-деформации. Угол между поверхностью разрушения и горизонталью может быть измерен, если это возможно, и зарегистрирован.


    Прочность на неограниченное сжатие рассчитывается как
    1. Начальная площадь образца (A 0 ) = π4D02

    2. Изменение длины или деформации △л = Ежедневные показания в мм

    3. Осевая деформация (∈) = △LL0

    4. Нагрузка (кг) = Показания испытательного кольца * Постоянная испытательного кольца

    5. Исправленная площадь = A01-∈cm2

    6. Напряжение (δ) = Площадь с поправкой на нагрузку кг/см2


    Результат теста
    UCS (qu) = максимальное значение напряжения (δ)

    Сплоченность = qu2 кг/см2

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.

    [an error occurred while processing the directive]