11.2 Определение прочности бетона на осевое растяжение

По прочности на осевое растяжение тяжелые и легкие бетоны подразделяют на классы: В_t0,4; В_t0,8; В_t1,2; В_t1,6; В_t2; В_t2,4; В_t3,2; В_t3,6; В_t4,0 или марки: Р_t5; Р_t10; Р_t20; Р_t25; Р_t30; Р_t35; Р_t40; Р_t45; Р_t50. Они назначаются для бетонов, применяемых в резервуарах для воды, внецентренно нагруженных колонн и др.

Оборудование и материалы: проба бетонной смеси, комплект форм для изготовления образцов-восьмерок или призм, кельма, секундомер, лабораторная виброплощадка, стальной стержень диаметром 16 мм. Камера для хранения образцов, разрывная машина, мерная линейка или штангенциркуль.

Проведение испытаний. Предел прочности на осевое растяжение определяется на образцах-восьмерках с размером рабочего сечения средней части 70×70, 100×100, 150×150, 200×200 мм (Рисунок3.

11.1) или призм квадратного сечения размером 100×100×400, 150×150×600 и 200×200×800 мм. Методика изготовления и выдерживания образцов та же, что и при испытании на сжатие.

Испытание проводят на разрывной машине. Образец закрепляют так, чтобы его геометрическая ось проходила через центр шарниров захватов. Напряжение в образце при нагружении до его разрушения должно возрастать с постоянной скоростью (0,05±0,02) МПа в секунду.

Предел прочности бетона на осевое растяжение определяют по формуле:

где – предел прочности бетона на осевое растяжение, МПа; Р- разрушающая нагрузка, Н;F- средняя площадь рабочего сечения образца, м²; β- масштабный коэффициент прочности бетона для перехода к образцам базового размера с рабочим сечением 150×150 мм. Определяется опытным путем или приблизительно принимается по Таблице11.2.

Рисунок 11.1- Образцы восьмерки

Прочность бетона на растяжение вычисляют как среднее арифметическое двух наибольших значений результатов испытаний трех образцов.

Результаты испытаний записывают в Таблицу11.4.

Таблица 11. 4Определение прочности бетона на осевое растяжение

Показатель	Номер образца
	1	2	3
Размеры образца:
a, см
b, см
Площадь поперечного сечения F, м2
Разрушающая нагрузка Р, Н
Предел прочности при растяжении отдельного образца , МПа
Среднее значение предела прочности из двух наибольших значений, МПа

По прочности на растяжение при изгибе бетон подразделяют на классы: В_tb0,4; В_tb0,8; В

tb1,2; В_tb1,6; В_tb2,0; В_tb2,4; В_tb2,8; В_tb3,2; В_tb3,6; В_tb4,0; В_tb4,4; В_tb4,8; В_tb5,2; В_tb5,6; В_tb6,0; В_tb6,4; В_tb6,8; В_tb7,2; В_tb8; или маркиР_tb5; Р_tb10; Р_tb15; Р_tb20; Р_tb25; Р_tb30; Р_tb35; Р_tb40; Р_tb45; Р_tb50; Р_tb55; Р_tb60; Р_tb65; Р_tb70; Р_tb75; Р_tb80; Р_tb85; Р_tb90; Р_tb100. Их назначают, например, при проектировании бетонов для дорожных и аэродромных покрытий.

Рисунок 11.2 Схема испытания бетонных образцов на растяжение при изгибе: 1-траверса, 2-испытательная призма, 3- неподвижная опора, 4- подвижная опора

Оборудование и материалы: проба бетонной смеси, формы для изготовления образцов, устройство для испытания бетона на растяжение при изгибе, гидравлический пресс, стальной стержень диаметром 16 м, кельма, секундомер. Лабораторная виброплощадка, камера для хранения образцов.

Проведение испытаний. Прочность бетона на растяжение при изгибе определяют испытанием образцов – призм в возрасте 28 сут. Размер образов зависит от наибольшей крупности заполнителя и принимается: 100×100×400 мм – при D=20 мм и менее, 150×150×600 мм — при D=40 мм и 200×200×800 мм – при D=70 мм.

Методика изготовления образцов такая же. Как и при испытании бетона на сжатие. Освобождение образцов от форм следует производить не ранее 4 суток после их изготовления.

Испытание образцов выполняется на гидравлическом прессе по схеме, приведенной на Рисунке 11.2.

Нагрузки на образец-призму должны передаваться перпендикулярно слою укладки бетонной смеси со скоростью (0,5Δ0,02) МПа в секунду до разрушения образца. Образец должен разрушаться в средне трети пролета, если же в другом месте. То этот результат не учитываю при определении средней прочности. Предел прочности отдельного образца R_tb, МПа вычисляют по формуле:

R_tb=β^/×Pl/(bh²)

где R_tb — предел прочности на растяжение при изгибе, МПа; P — разрушающая нагрузка, Н; l— расстояние между опорами, м; b— ширина призмы, м; h— высота призмы, м; β^/ — масштабный коэффициент для перехода к образцам базового размера сечением 150х150 мм β^/=βγ. Значение β принимается по таблице 2, а коэффициент γ по таблице 6.

Результаты испытания записывают в таблицу 11.5.

Для перехода от прочности бетона на растяжение при изгибе к прочности на осевое растяжение служат коэффициенты, приведенные в Таблице11.5.

Таблица 11.5Определение прочности бетона на растяжение при изгибе

Показатель	Номер образца
	1	2	3
Ширина призмы b, м
Высота призмы h,м
Расстояние между опорами l, м
Разрушающая нагрузка Р, Н
Предел прочности на растяжении при изгибе отдельного образца Rtb, МПа
Среднее значение предела прочности Rtb, МПа

Таблица 11. 6Минимальные значения переходных коэффициентов γ

Марки (класс) тяжелого бетона на осевое растяжение	Коэффициент перехода от прочности на растяжение при изгибе к прочности на осевое растяжение γ
Pt20(Bt1,6) и ниже	0,58
Pt25(Bt2,0)	0,57
Pt30(Bt2,4)	0,55
Pt35(Bt2,8)	0,52
Pt40(Bt3,2) и выше	0,50

Определение прочности бетона на растяжение при изгибе

⇐ Предыдущая82838485868788899091Следующая ⇒

 

По прочности на растяжение при изгибе бетон подразделяют на классы: В_tb0,4; В_tb0,8; В_tb1,2; В_tb1,6; В_tb2,0; В_tb2,4; В_tb2,8; В_tb3,2; В_tb3,6; В_tb4,0; В_tb4,4; В_tb4,8; В_tb5,2; В_tb5,6; В_tb6,0; В_tb6,4; В_tb6,8; В_tb7,2; В_tb8; или маркиР_tb5; Р_tb10; Р_tb15; Р_tb20; Р_tb25; Р_tb30; Р_tb35; Р_tb40; Р_tb45; Р_tb50; Р_tb55; Р_tb60; Р_tb65; Р_tb70; Р_tb75; Р_tb80; Р_tb85; Р_tb90; Р_tb100. Их назначают, например, при проектировании бетонов для дорожных и аэродромных покрытий.

Рисунок 11.2 Схема испытания бетонных образцов на растяжение при изгибе: 1-траверса, 2-испытательная призма, 3- неподвижная опора, 4- подвижная опора

Оборудование и материалы: проба бетонной смеси, формы для изготовления образцов, устройство для испытания бетона на растяжение при изгибе, гидравлический пресс, стальной стержень диаметром 16 м, кельма, секундомер. Лабораторная виброплощадка, камера для хранения образцов.

Проведение испытаний. Прочность бетона на растяжение при изгибе определяют испытанием образцов – призм в возрасте 28 сут. Размер образов зависит от наибольшей крупности заполнителя и принимается: 100×100×400 мм – при D=20 мм и менее, 150×150×600 мм — при D=40 мм и 200×200×800 мм – при D=70 мм.

Методика изготовления образцов такая же. Как и при испытании бетона на сжатие. Освобождение образцов от форм следует производить не ранее 4 суток после их изготовления.

Испытание образцов выполняется на гидравлическом прессе по схеме, приведенной на Рисунке 11.2.

Нагрузки на образец-призму должны передаваться перпендикулярно слою укладки бетонной смеси со скоростью (0,5Δ0,02) МПа в секунду до разрушения образца. Образец должен разрушаться в средне трети пролета, если же в другом месте. То этот результат не учитываю при определении средней прочности. Предел прочности отдельного образца R_tb, МПа вычисляют по формуле:

R_tb=β^/×Pl/(bh²)

где R_tb — предел прочности на растяжение при изгибе, МПа; P — разрушающая нагрузка, Н; l — расстояние между опорами, м; b — ширина призмы, м; h — высота призмы, м; β^/ — масштабный коэффициент для перехода к образцам базового размера сечением 150х150 мм β^/=βγ. Значение β принимается по таблице 2, а коэффициент γ по таблице 6.

Результаты испытания записывают в таблицу 11. 5.

Для перехода от прочности бетона на растяжение при изгибе к прочности на осевое растяжение служат коэффициенты, приведенные в Таблице11.5.

Таблица 11.5Определение прочности бетона на растяжение при изгибе

Показатель	Номер образца
Ширина призмы b, м
Высота призмы h,м
Расстояние между опорами l, м
Разрушающая нагрузка Р, Н
Предел прочности на растяжении при изгибе отдельного образца Rtb, МПа
Среднее значение предела прочности Rtb, МПа

 

Таблица 11. 6Минимальные значения переходных коэффициентов γ

Марки (класс) тяжелого бетона на осевое растяжение	Коэффициент перехода от прочности на растяжение при изгибе к прочности на осевое растяжение γ
Pt20(Bt1,6) и ниже	0,58
Pt25(Bt2,0)	0,57
Pt30(Bt2,4)	0,55
Pt35(Bt2,8)	0,52
Pt40(Bt3,2) и выше	0,50

 

⇐ Предыдущая82838485868788899091Следующая ⇒

Поделиться с друзьями:

---

Дата добавления: 2014-12-16; Просмотров: 4600; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!

---

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

---

---

Прочность бетона на растяжение для проектирования

Прочность бетона на растяжение является очень важным параметром, который учитывается при проектировании. Это может оказать значительное влияние на другие прочности элемента конструкции при изгибе, поскольку составляет около 10% прочности бетона на сжатие.

В этой статье мы концентрируемся на предпосылках и методах оценки прочности бетона на растяжение.

Какова прочность бетона на растяжение?

Бетонный элемент, подвергающийся чистому растяжению или комбинированному воздействию сжатия и растяжения. Бетонная колонна, используемая для перекрытия пола, может рассматриваться как пример чистого напряжения.

Бетонная балка, подвергаемая действию изгиба, имеет растягивающие и сжимающие напряжения в одном и том же сечении. Однако рассмотрение прочности бетона на растяжение при расчете на изгиб минимально, поскольку секция может треснуть и потерять свою жесткость, обеспечиваемую способностью бетона на растяжение.

Однако в конструкциях с предварительным напряжением при проектировании учитывается предел прочности при растяжении. Он закладывает в проект определенное значение прочности бетона на растяжение.

Почему важна прочность бетона на растяжение?

Как обсуждалось выше, мы учитываем прочность на растяжение при проектировании, чтобы получить лучшее от бетона. Если мы можем рассмотреть это, это довольно большое значение, которое может внести свой вклад в дизайн.

Однако в большинстве случаев мы не можем учитывать предел прочности при растяжении, так как при растрескивании он теряет жесткость, обеспечиваемую пределом прочности при растяжении.

При проектировании балок с последующим и предварительным натяжением мы учитываем прочность на растяжение для улучшения несущей способности конструкции. Согласно BS 8110 существует три класса прочности конструкций с предварительным напряжением.

В следующей таблице указаны допустимые напряжения растяжения с учетом растрескивания бетона. Прибавки сделаны также с учетом долговечности бетона .

Кроме того, предел прочности при растяжении является доминирующим фактором в борьбе с трещинами. Прочность на растяжение является одним из важных факторов, который может способствовать предотвращению образования трещин.

Как определить прочность бетона на растяжение?

Существует эмпирический метод, предложенный различными исследователями для определения прочности на растяжение и значений, которые следует учитывать при проектировании.

В этой статье мы сосредоточимся на значениях, указанных в различных стандартах.

• BS 8110 Часть 01 1997

Код определяет критерии прочности на растяжение для элементов после натяжения и предварительного натяжения.

• Еврокод 2

В таблице 3.1 указана прочность бетона на растяжение для каждой марки бетона, и приведено уравнение для ее расчета в зависимости от прочности на сжатие.

Здесь f _ck обозначает прочность цилиндра, f _ck обозначает кубическую прочность и f _ctm обозначает прочность бетона на растяжение.

Интернет buildingsearch.com Для получения дополнительной информации о тестировании можно обратиться.

Испытание бетона на изгиб – значение, процедура и применение

🕑 Время чтения: 1 минута

Объясняется испытание бетона на изгиб на основе стандартов ASTM. Уточняются различия, если они присутствуют в спецификации или любых других аспектах испытания бетона на изгиб между стандартом ASTM, индийским стандартом и британским стандартом.

Рис.1: Испытание бетона на изгиб (испытание трехточечной нагрузкой)

Содержание:

• Обсуждаются следующие темы, касающиеся испытаний бетона на изгиб:
• Что такое испытание бетона на изгиб?
• Каковы области применения испытаний бетона на изгиб?
• Какие факторы вызывают изменчивость результатов испытаний на изгиб?
• Размер образца бетона для испытания на изгиб
• Устройство для испытания бетона на изгиб
• Подготовка образцов бетона
• Процедура испытания бетона на изгиб
• Расчет модуля упругости
• Ссылки

Обсуждаются следующие темы, касающиеся испытаний бетона на изгиб: 9010 9

• Что такое испытание бетона на изгиб?
• Каково применение испытания бетона на изгиб?
• Какие факторы вызывают изменчивость результатов испытаний на изгиб?
• Размер образца бетона для испытания на изгиб
• Оборудование, необходимое для испытания бетона на изгиб
• Подготовка проб
• Процедура испытаний
• Расчет модуля разрыва

Что такое испытание бетона на изгиб?

Испытание на изгиб косвенно оценивает прочность бетона на растяжение. Он проверяет способность неармированной бетонной балки или плиты выдерживать разрушение при изгибе. Результаты испытания бетона на изгиб, выраженные в виде модуля разрыва, который обозначается как ( MR ) в МПа или фунтах на кв. дюйм. Испытание бетона на изгиб может быть проведено либо с помощью трехточечного испытания (ASTM C78), либо с помощью испытания на центральную точку (ASTM C293). Конфигурация каждого теста показана на рис. 2 и рис. 3 соответственно. Метод испытаний, описанный в этой статье, соответствует стандарту ASTM C78.

Рис. 2: Испытание на нагрузку в трех точках (ASTM C78)

Рис. 3: Испытание на нагрузку в центральной точке (ASTM C293)

Следует отметить, что значение модуля прочности на разрыв, полученное при испытании на центральную точечную нагрузку, меньше, чем при испытании на трехточечную нагрузку, примерно на 15 процентов. Более того, было замечено, что низкий модуль упругости достигается при использовании бетонных образцов большего размера. Кроме того, модуль разрыва составляет от 10 до 15 процентов прочности бетона на сжатие. На него влияют пропорции смеси, размер и объем крупного заполнителя, используемого для изготовления образца. Наконец, для расчета модуля прочности можно использовать следующее уравнение, но оно должно быть определено с помощью лабораторных испытаний, если оно имеет значение для конструкции: Где: f _r : Модуль упругости f _c ‘: прочность бетона на сжатие

Рис. 4: Машина для испытаний на изгиб и образец бетона (ASTM C78)

Каковы области применения испытаний на изгиб бетона?

Ниже приведены приложения испытаний на изгиб:

• Указание соответствия стандартам
• Обязательное требование для расчета бетонной смеси
• Используется для испытаний бетона при строительстве плит и дорожных покрытий

Какие факторы вызывают изменчивость результатов испытаний на изгиб?

• Подготовка образцов бетона
• Размер образца
• Влажность образца бетона
• Отверждение образца бетона
• И отформован ли образец или распилен до нужного размера

Размер образца бетона для испытания на изгиб

Согласно ASTM размер образца составляет 150 мм в ширину, 150 мм в глубину, а длина не должна превышать глубину образца как минимум в три раза. Индийский стандарт определил размер бетонного образца как ширину 150 мм, глубину 150 мм и пролет 700 мм. В нем также указано, что можно использовать размер шириной 100 мм, глубиной 100 мм и пролетом 500 мм, если максимальный размер используемого заполнителя не превышает 19 мм. Британский стандарт определяет квадратное поперечное сечение образца размером 100 мм или 150 мм, а пролет варьируется от четырех до пятикратной глубины образца. Тем не менее, он предпочел для образца ширину 150 мм, глубину 150 мм и пролет 750 мм.

Прибор для испытания бетона на изгиб

• Формы из стали, чугуна или другого неабсорбирующего материала размером (150 мм X 150 мм X 750 мм)
• Подбивочные стержни: ASTM определяет большой стержень (диаметром 16 мм и длиной 600 мм) и малый стержень (диаметром 10 мм и длиной 300 мм)
• Испытательная машина, способная прикладывать нагрузки с постоянной скоростью без прерывания ударов
• Совок
• Мастерок
• Весы с точностью до 1 г
• Бетономешалка с механическим приводом
• Вибрация стола в случае использования вибрации для уплотнения бетона в формах

Подготовка проб бетона

• Определение пропорций материалов, включая цемент, песок, заполнитель и воду.
• Смешайте материалы либо вручную, либо с помощью подходящей смесительной машины порциями, размер которых на 10 процентов больше, чем у испытательного образца для литья.
• Измерьте осадку каждой партии бетона после смешивания.
• Поместите формы на горизонтальную поверхность и смажьте внутреннюю поверхность соответствующим смазочным материалом. Следует избегать чрезмерного смазывания.
• Залить свежий бетон в формы в три слоя.
• Уплотнить каждый слой стержнем 16 мм и нанести 25 ударов на каждый слой или полностью заполнить форму и уплотнить бетон с помощью вибрационного стола.
• Удалите лишний бетон с верхней части формы и разгладьте его, не оказывая на него давления.
• Накройте верхнюю часть образцов в формах и храните их при комнатной температуре в течение 24 часов.
• Удалите формы и образцы для влажного отверждения при температуре 23+/-2 ^o C до момента проведения испытаний.
• Возраст теста составляет 14 дней и 28 дней, и необходимо подготовить три образца для каждого теста (согласно Индийскому кодексу, образец хранится в воде при 24-30 ^o C в течение 48 часов, а затем тестируется)

Процедура испытания бетона на изгиб

• Испытание должно быть проведено на образце сразу после того, как он был выведен из состояния затвердевания, чтобы предотвратить высыхание поверхности, снижающее прочность на изгиб.
• Поместите образец в точки нагружения. Поверхность образца, обработанная вручную, не должна соприкасаться с точками приложения нагрузки. Это обеспечит приемлемый контакт между образцом и точками нагрузки.
• Отцентрируйте систему нагрузки по отношению к приложенной силе.
• Приложите блок приложения силы к поверхности образца в точках приложения нагрузки.
• Применение нагрузок от 2 до 6 процентов от расчетной предельной нагрузки.
• При использовании пластинчатых щупов 0,10 мм и 0,38 мм укажите, больше или меньше расстояние между образцом и блоками приложения нагрузки или опорными блоками на длине 25 мм или более.
• Устраните любой зазор более 0,10 мм с помощью кожаных прокладок (толщиной 6,4 мм и длиной от 25 до 50 мм), и он должен занимать всю ширину образца.
• Для устранения зазоров, превышающих 0,38 мм, следует использовать заглушки или шлифовку.
• Непрерывно нагружайте образец без ударов до точки разрушения с постоянной скоростью (в индийском стандарте указана скорость нагрузки 400 кг/мин для образца 150 мм и 180 кг/мин для образца 100 мм, скорость увеличения напряжения 0,06+/-0,04 Н/мм ² . s по британскому стандарту).
• Скорость нагружения в соответствии со стандартом ASTM можно рассчитать на основе следующего уравнения:

Где: r : скорость загрузки S : скорость роста крайней клетчатки b : средняя ширина образца d : средняя глубина образца L : длина пролета

• Наконец, измерьте поперечное сечение тестируемого образца на каждом конце и в центре, чтобы рассчитать среднюю глубину и высоту.

Расчет модуля разрыва

Для оценки модуля разрыва используется следующее выражение: Где: MR : модуль разрыва P : предельная приложенная нагрузка, указанная испытательной машиной L : длина пролета b : средняя ширина образца в месте излома d : средняя глубина образца в месте излома Подробнее: Прочность бетона на сжатие — Испытание кубиком, процедура, результаты Почему мы проверяем прочность бетона на сжатие через 28 дней? Испытания бетона на удобоукладываемость на строительной площадке и рекомендуемые значения Испытания цемента на строительной площадке для проверки качества цемента Испытания качества песка на строительной площадке для бетона

Каталожные номера

Британский стандарт: Тестирование бетона: Часть 118.