Испытания проб-образцов материалов, отобранных из конструкций

При использовании метода отбора проб из конструкций (с. 13, 14, 19, 20) проводят стандартизированные лабораторные испытания образцов материалов.

Марку полнотелого и пустотелого глиняного обыкновенного и силикатного кирпича определяют в таком порядке.

Отбирают из кладки пять кирпичей, очищают их, распиливают поперёк на две равные части. Складывают половинки по постелям распилами в разные стороны, предварительно покрыв одну из постелей цементным тестом слоем не более 5 мм (портландцемент марки 200). Этим же цементным тестом покрывают верхнюю и нижнюю поверхности кирпича, предварительно смочив их водой. После выравнивания слоя цементного теста покрывают его листом влажной бумаги и накрывают стеклом, немного прижимая руками. Подготовленные образцы выдерживают при комнатной температуре в течение 3-4 дней.

Определяют прочность на сжатие на гидравлическом прессе как среднее арифметическое из пяти испытаний. Умножают её и наименьший результат испытаний на 1,2.

Определяют прочность на изгиб, для чего отбирают из кладки пробу также из пяти кирпичей, очищают их. На каждом кирпиче наносят цементным тестом по три полоски шириной 2…3 см: одну посередине на верхней постели, две других – на нижней постели на расстоянии 25 мм от торцов. Затем кирпичи выдерживают при комнатной температуре 3-4 дня.

Кирпич устанавливают на две опоры из металлических стержней диаметром 20…30 мм и прикладывают нагрузку также через стержень, установленный на полоску посередине.

Вычисляют предел прочности при изгибе по формуле

R _изг = 3Pl / (2bh²) ,

где P -разрушающая сила, Н;

l - длина пролёта между опорами, 20 см;

b - ширина кирпича, см;

h - толщина кирпича, см.

Марку кирпича определяют по таблице:

Прочность бетона конструкций методом отбора проб определяют таким образом.

Выпиливанием (или высверливанием) отбирают из конструкции образцы-кубы (или цилиндры).

Если при реконструкции здания или сооружения производят бетонные работы, то от каждого замеса отбирают по три серий кубов, в каждой из которых не менее 3-х образцов (т.е. не менее 9 кубов).

Определяют прочность на сжатие на гидравлическом прессе как среднее арифметическое всех испытаний.

Для повышения точности испытания мощность пресса выбирают так, чтобы ожидаемое разрушающее усилие на образец составляло не менее 10 % от предельного усилия пресса (т.е. чтобы заставить пресс работать в как можно более широком диапазоне).

Образец-куб устанавливают на пресс теми гранями, которые при бетонировании являлись боковыми; извлечённый из конструкции куб устанавливают на пресс любыми гранями; нагрузку подают непрерывно и равномерно со скоростью 0,6 МПа/с.

Предел прочности кубов с ребром, отличным от 15 см, приводят к прочности эталонного куба умножением на переводные (масштабные) коэффициенты (см. с. 19). Переводные коэффициенты к прочности эталонного куба установлены и для цилиндров различных диаметров (см. с. 19).

Размеры образцов определяют штангенциркулем с точностью до 0,01мм, массу образцов - с точностью до 0,5 г.

Как перейти от кубиковой прочности к классу бетона, показано на с. 34.

Призменную прочность определяют на образцах с размерами 10х10х40 см, 15х15х60 см и 20х20х80 см (в зависимости от крупности зерен). Перед испытанием на боковые грани устанавливают индикаторы на базе, тензометры или тензорезисторы. Должен осуществляться контроль равенства деформаций граней (в пределах 2...3х10^-5 до нагрузок, составляющих 10...20 % ожидаемой разрушающей.

На этих же образцах определяют начальный модуль упругости бетона путё нагружения равными ступенями по 10 % ожидаемой разрушающей. После каждой ступени дается выдержка 5...6 мин, в начале и в конце которой берут отсчеты по приборам. Е = при напряжениях, равных 0,2R_b .

Определение предела прочности бетона при растяжении производится испытанием на изгиб бетонных образцов-балочек с размерами, как у призм (10х10х40 см при крупности заполнителя до 20 мм, 15х15х60 см - эталонный, при крупности заполнителя до 40 мм, 20х20х80 см - при крупности заполнителя до 70 мм).

Испытывают балочки по схеме чистого изгиба (с нагружением в третях пролета, пролет - 30, 45 или 60 см) с использованием жесткой верхней траверсы с двумя цилиндрическими опорами. Скорость нагружения 0,05±0,02 МПа/с.

Если в третях пролета L/3 прикладываются две силы по Р/2, то предел прочности можно определить по формуле

или по формуле

;

коэффициентом «а» учитываются пластические деформации бетона растянутой зоны, а = 1,7.

Существует стандартный способ определения прочности бетона при растяжении и путём сжатия-раскалывания образцов-кубиков и цилиндров.

Если при реконструкции здания или сооружения производят бетонирование массивных конструкций, то для определения прочностных характеристик бетона не обязательно отбирать образцы от замесов, а можно воспользоваться двумя методами, предложенными И.В. Вольфом.

1. При формовании бетонной смеси в неё погружают бездонные металлические цилиндры, смазанные машинным маслом. После затвердения бетона цилиндры вынимают, а образовавшиеся

бетонные «пеньки», соединенные с окружающим бетоном лишь своим основанием, отрывают специальными клещами, снабженными динамометром (для фиксирования усилия отрыва). Установлена эмпирическая зависимость: прочность бетона R = f (усилия отрыва).

2. При формовании бетонной смеси в неё погружают несколько металлических цилиндров (один над другим, на требуемую глубину), боковые поверхности которых испещрены отверстиями

в шахматном порядке и имеющими дно; в дно самого верхнего цилиндра вворачивается стержень, пропускаемый внутри трубки, расположенной по оси цилиндра. Бетон, заполняя цилиндры, затвердевает в отверстиях. По этим отверстиям и происходит срез бетона при последовательном выдергивании цилиндров, начиная с верхнего, с замером усилия среза. Установлена эмпирическая зависимость: прочность бетона R = f (усилия среза). Эти же образцы, взятые из конструкции, могут быть испытаны на сжатие на гидравлическом прессе.