ВІКІСТОРІНКА
Навигация:
Інформатика
Історія
Автоматизація
Адміністрування
Антропологія
Архітектура
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Військова наука
Виробництво
Географія
Геологія
Господарство
Демографія
Екологія
Економіка
Електроніка
Енергетика
Журналістика
Кінематографія
Комп'ютеризація
Креслення
Кулінарія
Культура
Культура
Лінгвістика
Література
Лексикологія
Логіка
Маркетинг
Математика
Медицина
Менеджмент
Металургія
Метрологія
Мистецтво
Музика
Наукознавство
Освіта
Охорона Праці
Підприємництво
Педагогіка
Поліграфія
Право
Приладобудування
Програмування
Психологія
Радіозв'язок
Релігія
Риторика
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Статистика
Технології
Торгівля
Транспорт
Фізіологія
Фізика
Філософія
Фінанси
Фармакологія


До виконання лабораторної роботи №1

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

До виконання лабораторної роботи №1

“Механічні неруйнівні методи

випробувань бетону на міцність”

з дисципліни “Метрологія і стандартизація”

 

 

Харків 2006

Міністерство освіти і науки України

 

ХАРКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

БУДІВНИЦТВА ТА АРХІТЕКТУРИ

До друку і в світ дозволяю.

Проректор університету Д.Л. Череднік

 

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

До виконання лабораторної роботи №1

з дисципліни “Метрологія і стандартизація”

на тему:

“Механічні неруйнівні методи

випробувань бетону на міцність”

для студентів спеціальності 7.092101 -

“Промислове та цивільне будівництво”

 

Усі цитати, цифровий, Затверджено на засіданні

фактичний матеріал та кафедри залізобетонних

бібліографічні довідки і кам’яних конструкцій,

перевірені, написання протокол № 17 від 4.05.2005р.

одиниць відповідає

стандартам.

 

 

Укладачі: Мольський Михайло Михайлович

Земляков Володимир Леонідович

Салія Гурам Шалвович

 

 

Відповідальний за випуск О.Л. Шагін

 

Харків 2005

Міністерство освіти і науки України

 

ХАРКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

БУДІВНИЦТВА ТА АРХІТЕКТУРИ

Спеціальність 7.092104

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

До виконання лабораторної роботи №1

Механічні неруйнівні методи

випробувань бетону на міцність”

 

з дисципліни “Метрологія і стандартизація”

 

Затверджено на засіданні

кафедри залізобетонних

і кам’яних конструкцій.

протокол № 17 від 4.05.2005 р.

 

 

Харків ХДТУБА 2006

 

Методичні вказівки до виконання лабораторної роботи № 1 “Механічні неруйнівні методи випробувань бетону на міцність” з дисципліни “Метрологія і стандартизація” для студентів спеціальності 7.092101 – “Промислове та цивільне будівництво” / Укладачі: М.М. Мольський, В.Л. Земляков, Г.Ш. Салія – Харків: ХДТУБА, 2006 р. - с.

 

 

Рецензент Л.А. Черкаліна

 

Кафедра залізобетонних та кам’яних конструкцій

 


Навчальне видання

 

 

Методичні вказівки до виконання лабораторної роботи № 1 “Механічні неруйнівні методи випробувань бетону на міцність” з дисципліни “Метрологія і стандартизація” для студентів спеціальності 7.092101 – “Промислове та цивільне будівництво”

 

 

Укладачі: Мольський Михайло Михайлович

Земляков Володимир Леонідович

Салія Гурам Шалвович

 

Відповідальний за випуск О.Л. Шагін

 

Редактор О.О. Тіліженко

 

 

План 2006, поз.53 Формат 60´84´1/16

Підписано до друку Ум. – друк. арк. Папір друк. №2.

Надруковано на різографі. Обл.-вид. арк.

Тираж 100 прим. Зам. № 1034. Безкоштовно.

_______________ХДТУБА, 61002, Харків, вул. Сумська, 40_________________

Підготовлено та надруковано РВВ Харківського державного технічного

університету будівництва та архітектури

ПЛАН – ЗАЯВКА

 

На видання навчально-методичної літератури кафедрою залізобетонних та кам’яних конструкцій

 

№ п/п Автори (прізвище, ім’я та по-батькові, посада, вчений ступінь, вчене звання Повне наймену- вання, вид видання Мо-ва ви- дан-ня Об-сяг авт. арк. Ти- раж при-мір. Кіль- кість сту- дентів, що вивчають дисцип. Строк надан-ня руко-пису
Мольський Михайло Михайлович, доцент, Земляков Володимир Леонідович, доцент, к.т.н., доцент, Салія Гурам Шалвович, професор, д.т.н., професор;     Методичні вказівки до виконання лабораторної роботи № 1 з дисципліни “Метрологія і стандартизація” на тему: “Механічні неруйнівні методи випробувань бетону на міцність” для студентів спеціальності 7.092101 – “Промислове та цивільне будівництво” укр      

 

Затверджено на засіданні кафедри залізобетонних і кам’яних конструкцій

Протокол № від . .2005 р.

 

Завідуючий кафедрою,

д.т.н., професор О.Л. Шагін

 


Вступ

 

Під час огляду споруд виникає необхідність у визначенні міцнісних характеристик матеріалу. Спосіб узяття зразків безпосередньо з конструкцій, зв'язаний із порушенням цілісності матеріалу, призводить до ослаблення досліджуваного елемента. Найчастіше вирізування (висвердлювання або випилювання) навіть невеликих за розміром обсягів матеріалу з відповідних елементів вкрай небажана і вимагає потім ретельного закладення ушкоджень для відновлення повної працездатності ослаблених перерізів. Для одержання вичерпного уявлення про міцність матеріалу всієї споруди необхідна велика кількість проб, взятих із десятків і навіть сотень точок. Виїмка такої кількості зразків є трудомістким завданням. У той же час результати випробувань зразків, витягнутих із конструкції, можуть дати помилкове уявлення про міцність матеріалу в ній, що може бути наслідком як ушкодження матеріалу зразка в процесі його виїмки, так і зміни характеристик матеріалу зразка від моменту виїмки до моменту випробування.

Ціллю даної лабораторної роботи є ознайомлення студентів із методами визначення (випробування) міцності важкого бетону безпосередньо в збірних бетонних і залізобетонних виробах і конструкціях, виготовлених на заводах і полігонах, а також зведених монолітних і збірно-монолітних конструкціях і спорудах неруйнівними методами із застосуванням приладів механічної дії.

Неруйнівні методи випробувань міцності бетону у виробах, конструкціях і спорудах застосовують паралельно з руйнівними методами випробувань контрольних зразків бетону при проміжному виробничому контролі якості бетону, для оцінки міцності бетону в елементах будівель і споруд, а також при проведенні науково-дослідних робіт.

До неруйнівних відносяться методи, застосування яких практично не знижує несучої здатності випробовуваних елементів і може бути багаторазово повторено без порушення цілісності матеріалу.

Студенти вивчають наступні методи визначення міцності бетону:

- заглиблення зубила;

- пластичні деформації: молотки І.А. Фізделя і К.П. Кашкарова, прилад ХПБ (Харківського промбудпроекту);

- випробування на відривання зі сколюванням;

- пружний відскок.

Виконанню лабораторних робіт повинне передувати пророблення відповідних розділів літератури з курсу “Метрологія і стандартизація”. Проведені студентами випробування оформляються в журналі лабораторних робіт згідно з даними методичними вказівками.

 

Особливості неруйнівних методів визначення

Визначення міцності бетону у виробах

І конструкціях методами пластичних деформацій

Застосування цього методу для визначення міцності бетону засновано на взаємозв'язку між міцністю бетону на стиск Rст і розмірами відбитків на бетонній поверхні, що характеризують пластичну деформацію бетону при вдавленні індентора (штампа) під дією навантаження. Rст визначають у залежності від твердості його поверхневого шару H, тобто Rст=f(H). Показник твердості, в свою чергу, залежить від сили вдавлювання і розміру діаметра відбитка (d), глибини (h) і об'єму (V).

Вдавлення штампа відбувається або при статичному навантаженні під дією пресів, або при динамічному навантаженні під дією удару, здійснюваного за допомогою спеціальної пружини, вільного падіння маятника, пострілу або вручну. У якості бойка звичайно застосовують кулькові наконечники визначеного діаметра, що утворюють на поверхні бетону відбитки сферичної форми.

При постійній силі удару розміри отриманих відбитків характеризують твердість поверхневого шару бетону. Утворений при ударі бойка відбиток може бути охарактеризований діаметром лунки. Виміри доцільно робити при дотриманні умови:

- 0,3D<d<0,7D де d - діаметр відбитка;

- D - діаметр бойка.

 

Проведення випробувань

За заздалегідь зачищеною поверхнею бетонного зразка роблять декілька ударів молотком. За допомогою штангенциркуля або вимірювальної лупи вимірюють діаметри лунок і визначають їхнє середнє значення. Для визначення міцності бетону використовують графік, вказаний на рис. 1,б.

Для більшої достовірності результатів роблять до 10 випробувань із наступним статистичним опрацюванням отриманих даних.

 

 

а - конструкція приладу; б - тарувальна крива

 

Рисунок 1- Кульковий молоток І.А. Фізделя:

Проведення випробувань

По зачищеній поверхні досліджуваного зразка наносять 10 ударів еталонним молотком К.П. Кашкарова. Відстані між відбитками повинні бути не менше 30 мм, від краю випробуваного зразка - не менше 80 мм.

Для десятьох ударів, нанесених по випробуваному елементу, визначають усереднене співвідношення

Міцність бетону визначають за тарувальною кривою в залежності від співвідношення dбет/dэт (рис.2,б).

Міцність бетону можна також визначити за даними табл. 2. (Ці дані складені для випадку, коли еталонні стержні діаметром 12 мм виконані з круглої пруткової сталі ВСт із тимчасовим опором розриву sр=440 МПа.

 

Таблиця 2 - Визначення міцності бетону на стиск за співвідношенням

діаметрів відбитку на бетоні і еталонному стержні

1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8
R кгс/см2 (МПа) (40) (30) (24) (20) (16) (13) (10) (8) (6)

 

Проведення випробувань

Відбитки повинні наноситися на поверхню розчинної частини бетону. Дефектні лунки, що утворюються при влученні кульки приладу на зерно крупного заповнювача - дуже малі із розкришуваними краями, або на сховану раковину - збільшених розмірів, не враховуються.

Під час випробування бетону розміри відбитків повинні бути в межах від 4,0 до 7,0 мм.

 

1 - ударний стержень, 2 – перемикальний сегмент; 3 - бойок;

4 - корпус приладу; 5 - ударна пружина; 6 - зачіпка, що включається

сегментом у положенні 1/2; 7 - зачіпка, що включається сегментом

у положенні 1/1; 8 - утримувач зачіпок; 9-конічна гільза.

 

Рисунок 3 - Портативний прилад типу ХПС

 

Згинальні елементи повинні контролюватися в перетинах із максимальними згинаючими моментами у стиснутій зоні й у місцях превалюючої дії поперечних сил.

Відстань відбитків від краю виробу повинно бути не менше 40, а між відбитками - не менше 20 мм.

 

 

       
 
  Рисунок 4 - Тарувальна крива Rсж=f(d) для приладу типу ХПС при енергії удару 50 кгс×см (4,9 Дж)
 
  Рисунок 5 - Тарувальна крива Rсж=f(d) для приладу типу ХПС при енергії удару 12,5 кгс×см (1,22 Дж)
 

 


Діаметр відбитків вимірюють у двох взаємно перпендикулярних напрямках із точністю 0,1 мм, користуючись міряльною лупою, що входить до комплекту приладу. Різниця діаметрів однієї лунки не повинна перевищувати ± 0,3 мм, а діаметри відбитків групи лунок на одній ділянці не повинні відрізнятися від середнього значення більше, ніж на ± 10%. Лунки з великими відхиленнями не враховуються.

Оцінку міцності бетону в конструкціях роблять за допомогою тарувальних кривих, побудованих для конкретних виробничих умов. Для подібних умов можна робити прив’язку наявних до місцевих умов.

Тарувальна крива Київметробуду, побудована для приладу типу ХПБ при енергії удару 50 кгс×см (4,9 Дж) у горизонтальному положенні приладу при випробуваннях, показана на рис. 4, для тих же умов при енергії удару 12,5 кгс×см (1,22 Дж) – на рис. 5.

 


Проведення випробувань

Для проведення випробувань бетону в конструкціях і виробах вибирають ділянки без видимих дефектів із найбільш гладкою поверхнею розміром біля 100 х 100 мм2.

При випробуваннях прилад необхідно встановлювати строго перпендикулярно до поверхні бетонного виробу.

При випробуванні бетону удари по його поверхні наносять не ближче 20 мм (в осях) і не менше 50 мм від осі ударника до краю виробу. Значення h і d, що різко відхиляються, як убік збільшення (при влученні на щебінку), так і вбік зменшення (при влученні в раковину) відкидаються.

Маса випробовуваних конструкцій повинна бути достатньою для сприйняття ударів (без переміщень), у противному випадку вони повинні бути жорстко закріплені.

Високі вироби, що бетонуються у вертикальному положенні, необхідно випробувати як у верхній, так і в нижній зонах.

Тарувальні криві: h або h і d - міцність бетону на стиск Rст будують для конкретних виробничих умов із сталим технологічним режимом або здійснюють прив'язку до місцевих умов. На рис. 7 наведені тарувальні криві для приладу типу КМ із кульковим наконечником.

На аналогічному принципі засновані випробування міцності бетону склерометрами Борового, Шмідта, Вільнюського політехнічного інституту, інші.

 

 

а - Rст=f(h); б - Rст=f(d)

 

Рисунок 7 – Тарувальні криві для приладу типу КМ

із кульковим наконечником:

 

 


Проведення випробувань

Комплексні випробування робляться в такій послідовності:

- прилад установлюється ніжками на поверхню бетону і за допомогою гайки штока (підвіски), що має проріз, з'єднується з муфтою, нагвинченою на стержень або розтискуючий конус, що виривається;

- під кожну ніжку приладу з кулькою підкладається аркуш білого, а зверху - копіювального паперу, щоб одержати відбитки;

- обертаючи висувні ніжки і гайку штока, прилад центрують і закріплюють;

- плавно обертаючи ручку насоса, створюють тиск, відзначений рискою на шкалі манометра, необхідний для одержання зусилля 1000 кгс;

- обертаючи ручку насоса у протилежному напрямку знімають тиск;

- повертаючи прилад навколо стержня і повторюючи цикл, одержують необхідну кількість відбитків на аркуші паперу;

- знову обертаючи ручку насоса, створюють тиск, що фіксується за показанням манометра, при якому виривається стержень або конус.

 

Зусилля висмикування визначається за тарувальним графіком для даного преса, складеного на підставі експериментальних даних. З достатнім ступенем точності його можна орієнтовно прийняти за формулою:

Р = 26,7V, (кгс)

де V - тиск за манометром, атм.

за середніми значеннями зусилля виривання і діаметра відбитка за тарувальними кривими, побудованими або прив'язаними для конкретних умов виробництва, визначаються значення межі міцності бетону на стиск.

Тapувальні криві Донецького ПромбудНДІпроекту, побудовані для виробничих умов Донбасу, наведені на рис.11.

Практична частина роботи

При виконанні даної лабораторної роботи студенти повинні практично визначити міцність (умовний клас) бетону як мінімум двома з описаних вище методами.

Нижче наводиться опис випробувань бетону на міцність методом Фізделя й опрацювання результатів цих випробувань.

1 На поверхні залізобетонної балки вибирається рівна бездефектна ділянка (без тріщин, раковин, сколень).

2 Через аркуш білого і аркуш копіювального паперу, складених разом робиться сім ліктьових ударів молотком Фізделя по бетону. При цьому відстань між лунками, що утворилися на бетоні, повинна бути не менше 30 мм, а діаметр відбитків у межах 0,3 < d < 0,7D, де D - діаметр бойка, D = 17,46 мм.

3 За допомогою лінійки, штангенциркуля або вимірювальної лупи вимірюються діаметри відбитків на папері. При овальності відбитка вимірюються його максимальний і мінімальний діаметри й обчислюється середнє значення. Результати вимірів заносяться до таблиці 3.

4 За тарувальним графіком, наведеним в описі даного методу, визначається міцність бетону на стиск. Результати також заносяться до таблиці 3.

5 Робиться статистичне опрацювання результатів випробувань, наведених у таблиці 3 і визначається умовний клас бетону випробуваного зразка:

а) середнє арифметичне значення (математичне очікування) міцності бетону:

; n=7

б) випадкове відхилення від середнього значення:

;

. . . . . . . . . . . . .

 

а) для виривання зі сколюванням;

б) для методу пластичних деформацій

(d - діаметр відбитка кульки )

 

Рисунок 11-Тарувальні криві

Таблиця 3 - Експериментальні дані випробувань бетону

на міцність молотком Фізделя

№№ випробувань
Діаметр відбитка на бетоні d, мм              
Міцність бетону на стиск R, МПа              

 

 

в) середньоквадратичне відхилення:

г) коефіцієнт мінливості (варіації):

д) умовний клас бетону:

 

Рекомендується зробити випробування бетону на міцність також одним із наступних методів: молотком Кашкарова, молотком ХПС, склерометром Шмідта і виконати статистичне опрацювання результатів дослідів аналогічно описаному вище.

Список Літератури

1 Долидзе Д.Е. «Испытание конструкций и сооружений».-М.: Высшая школа, 1975.

2 Тетиор Л.Н., Померанец В.Н. Обследование и испытание сооружений.- Киев: Вища школа, 1988.

3 Лужин О.В. и др. Обследование и испытание сооружений.-М.: Высшая школа, 1987.

 

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до виконання лабораторної роботи №1

“Механічні неруйнівні методи

випробувань бетону на міцність”

з дисципліни “Метрологія і стандартизація”

 

 

Харків 2006

© 2013 wikipage.com.ua - Дякуємо за посилання на wikipage.com.ua | Контакти