Определение прочности материала

Содержание

Определение прочности строительных материалов

Определение прочности материала

Качество и прочность строительных материалов наряду с соблюдением техники строительства –одно из ключевых условий безопасности, долговечности и безаварийной эксплуатации различных зданий и сооружений. Определение прочности материалов, как правило, проводят в комплексе с полным техническим обследованием объектов капитального строительства.

Когда необходимо определение прочности строительных материалов?

Прочность – это способность материала оказывать сопротивление разрушающему воздействию внутренних напряжений, которые возникают под влиянием внешней нагрузки. Ключевыми характеристиками, влияющими на несущую способность конструкции, является прочность на сжатие, изгиб и растяжение.

Каждый материал в процессе хранения и эксплуатации подвергается воздействию различных негативных факторов, оказывающих на него разрушительное влияние:

  • нагрузки на растяжение, изгиб, сжатие;
  • механические повреждения;
  • температурные перепады;
  • высокая влажность и пр.

Определение прочности материалов – услуга, которой пользуются в следующих случаях:

  • перед капитальным ремонтом;
  • перед перепланировкой;
  • при строительных и монтажных работах;
  • при строительно-технических экспертизах;
  • для оценки аварийности зданий.

Оценка прочностных характеристик перед началом капитального ремонта позволит выявить конструкции, нуждающиеся в замене и восстановлении, для того чтобы результат ремонта оказался долговечным.

Перед перепланировкой основное внимание необходимо уделить прочности бетона или кирпичной кладки, из которых сделаны несущие конструкции, чтобы убедится, что после расширения проемов или сноса перегородок, несущие стены выдержат возросшую нагрузку.

Перед началом строительства к оценке прочности прибегают для определения соответствия стройматериалов, заявленным производителем характеристикам и классу прочности.

Несоответствие может быть вызвано как недобросовестностью производителя, так и нарушением режима хранения и транспортировки.

Еще более важно проводить такую процедуру при использовании бывших в употреблении и несертифицированных материалов.

Определение аварийности зданий и строительные экспертизы – процедуры, в ходе которых также важна оценка прочности.

В первом случае исследование позволяет определить аварийные участки здания, нуждающиеся в экстренном ремонте, и в целом оценить целесообразность восстановительных работ или сноса здания.

При проведении экспертиз, определение прочности материалов наряду с другими мероприятиями, дает возможность определить номинальную и рыночную стоимость здания, оценить ущерб, причиненный зданию в следствие разных причин.

Методы определения прочности

В современной практике используются два метода испытаний: разрушающие и неразрушающие. В первом случае специалисты отбирают пробы для лабораторных исследований в ходе которых выявляют предельные несущие значения образца. Испытание образцов проводится до их полного разрушения и позволяет получить наиболее достоверные и полные представления о характеристиках материала.

Отбор проб не всегда возможен, так как может повлиять на несущую способность конструкции и занимает больше времени.

Кроме того, в Москве многие компании, которые занимаются строительными экспертизами в основном прибегают к услугам сторонних лабораторий, что затягивает процесс и повышает его стоимость.

Поэтому лучше выбирать компании с собственной лабораторий, в которых вся процедура займет всего несколько дней.

Если применение разрушающего метода невозможно или просто нецелесообразно, прибегают к неразрушающей оценке.

Для этого используют специальное оборудование, которое позволяет определить прочность материала посредством акустического, магнитного, механического, радиоволнового и электрического воздействия.

Также в ходе испытаний могут использоваться различные проникающие среды (жидкости и газы), которые вводят в материал, и методы механического воздействия, сопряженные с анализом небольших локальных повреждений.

Широкий комплекс неразрушающих методов позволяет очень точно оценить плотность их структуры, уровень влажности и другие важные характеристики. Применение этой методики определения прочности материалов дает возможность сохранить эксплуатационную пригодность объекта и не сопряжено со значимыми разрушениями и ухудшением несущей способности.

Источник: https://www.nep.expert/obsledovanie/opredelenie-prochnosti-stroitelnykh-materialov/

Методы определения прочности: разрушающий метод и неразрушающие методы контроля

Определение прочности материала

Прочность – это способность материала, деталей машин, элементов строительных конструкций и т. д., сопротивляться внутренним напряжениям, возникающим под действием внешней нагрузки. В данной статье обязательно еще поговорим о внутренних напряжениях, как они определяются и какими должны быть, чтобы прочность материала, была обеспечена.

В рамках данной статьи, я расскажу более подробно о том, что такое прочность, какие существуют виды и способы расчета на прочность при простейших видах деформации: растяжении и сжатии, кручении и изгибе. Расскажу о понятии – «коэффициент запаса прочности».

Дам информацию по теориям прочности и современным способам расчета деталей и конструкций на прочность с помощью ЭВМ, в частности, программных продуктов для решения инженерных задач CAE.

Что такое прочность?

Ответ на этот вопрос неоднозначен и нужно рассмотреть несколько аспектов, чтобы понять ее природу. Прежде всего, это свойство твердого тела, характеризующее его способность противодействовать разрушению, под действием внутренних напряжений, возникающих от действия внешней нагрузки.

Природа прочности в физическом понимании, основана на силе микро взаимодействия между атомами и ионами, из которых состоит любой элемент и обусловлена не столько самим материалом, сколько типом напряжения, воздействующего на него (растяжение, изгиб, сжатие или кручение), а также условиями эксплуатации (температура, влажность).

При проведении испытаний на статические нагрузки, прочность измеряется тестированием шаблонных образцов (прямоугольной или круглой формы) с построением диаграммы, которая показывает зависимость напряжения и деформации образца. При построении такого графика определяются важные прочностные характеристики материала: предел текучести, предел упругости и предел прочности (временное сопротивление).

Специальные расчеты, такие, как выявление предельных напряжений под влиянием постоянных нагрузок, и расчет усталостной нагрузки под воздействием циклических нагрузок, показывают насколько прочен определенный материал.

Существует понятие общей прочности, которое означает устойчивость к разрушению всей системы связей, в целом. Ее нарушение приводит к поражениям различного рода, характер их может иметь хрупкую или вязкую природу. При хрупкости, любая поверхность теряет свою целостность, появляются надломы, трещины.

При вязких состояниях поверхность натягивается, имеет вяжущую структуру.

Наиболее прочные структуры имеют минимальные показатели пластичности и вязкости, хотя на эти свойства может оказывать серьезное влияние температурный режим, например, при более низких температурах некоторые сплавы металлов становятся более прочными.

Методы определения прочности материалов

На практике применяют два метода определения прочности изделий, с их помощью осуществляется контроль качества как отдельных элементов, так и уже готовых конструкций.

Разрушающий метод

Разрушающий метод — обнаружение предельно допустимых базовых способностей объекта, с применением испытаний на контрольных образцах, до абсолютного разрушения последних.

Проводится данное тестирование путем выделения ряда образцов, произведенных по аналогичной технологии и из тех же составляющих компонентов, отбор производится как из готового сооружения или изделия, так и специально изготавливается для тестирования.

Такой метод обладает наибольшей достоверностью и результаты, полученные при его выполнении максимально, подлинно отражают физические свойства материала, но на практике такой анализ требует дополнительных затрат и не всегда имеется возможность его провести.

Неразрушающие методы контроля

Второй способ — это неразрушающие испытания, которые позволяют сохранить рабочие характеристики объектов в неизменном виде, без каких-либо конструктивных изменений, что удобно при инспекции готовых конструкций.

Неразрушающие методики основаны на определении параметров, но только косвенным образом, и проводятся несколькими способами:

Капиллярный

Производится капиллярное проникновение жидкостей или газов в полости исследуемых элементов, затем регистрируются индикаторные следы либо при помощи преобразователя, либо визуально.

Таким образом, обнаруживаются поверхностные и сквозные дефекты, однако, это требует больших временных затрат, особенно при тщательных осмотрах поверхности с применением инструментов увеличения (дефектоскопа).

Механическая проверка

Существует несколько вариантов осуществления анализа локальных разрушений объекта — это отрыв со скалыванием, ультразвуковое анализирование, воздействие ударного импульса, упругий отскок, пластическая деформация.

Каждый способ проверки обладает как достоинствами, так и ограничениями в применении.

Единственный эталонный и для которого в ГОСТе закреплены градуированные зависимости — это метод отрыва со скалыванием, в основном, он применяется для бетона.

Магнитный (магнитопорошковый)

Применяется магнитный индикатор для конструкций, изготовленных из сталей ферромагнитного типа, ограничен формой плоскости намагничивания и не может использоваться для неферромагнитных соединений.

Акустический — резонансный

Определяет колебания упругости образца и частоту продольных или изгибных колебаний, основной плюс такой проверки — это обнаружение дефектов, находящихся еще только в стадии развития (от десятых долей миллиметра), но для качественного проведения такого изучения необходимо дорогостоящее оборудование.

Радиационный

Проводится рентгеновским аппаратом, в основном используется для установления внутренних деформаций соединений, которые получены посредством сварки (непровары, поры, шлаковые включения, трещины).

Тепловой

Делается с помощью тепловизора, выявляются места проходимости тепла, протечек, нарушений изоляционных покрытий, участков нагрева электрических контактов, но на корректность измерений влияют погодные условия, при проведении не всегда удается исключить такие влияния.

Вихретоковый

Используется вихретоковый дефектоскоп, обнаруживает поверхностные повреждения и изъяны, находящиеся на небольших глубинах (глубина -1 – 4 мм), но ограниченно, только в токопроводящих изделиях.

Оценивая все вышеописанные методики, можно сделать вывод, что прочность должна измеряться способом, наиболее подходящим к конкретному исследуемому объекту и при обязательном учете влияния факторов внешней среды, в которой он эксплуатируется.

Важнейшая задача современных производств — это улучшение прочности любых конструкций, она решается включением легирующих элементов в сплавы, радиоактивным облучением, использованием армирующих и композиционных материалов, термической и механической обработкой.

Источник: https://SoproMats.ru/prochnost

Цель работы:

Определение прочности материала

Федеральноеагентство по образованию

Государственноеобразовательное учреждение

высшегопрофессионального образования

«Алтайскийгосударственный технический университет

имениИ.И. Ползунова»

Бийскийтехнологический институт (филиал)

БеляевВ.Н., Фирсов А.М.

ОПРЕДЕЛЕНИЕКАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЯ

Методическиеуказания к выполнению лабораторныхработ по курсу «Технологические процессыв машиностроении» для студентовспециальности 150100 «Технологиямашиностроения»

В.Н.Беляев, А.М. Фирсов Определение качестваизделия: Методическое указание квыполнению лабораторных работ по курсу«Технологические процессы в машиностроении»для студентов специальности 150100«Технология машиностроения»

Алтайскийгос. Техн. Ун-т И.И. Ползунова, БТИ.- Бийск:Изд-во Алт. Гос. Техн. Ун-та, 2007.- 20 с.

Рассмотренына заседании кафедры металлорежущихстанков и инструментов БТИ АлтГТУПротокол №_______________

Рецензент:к.т.н., доцент Падюков К.Н.

Изучить основныеспособы определения показателей качестваизделия.

Задачи работы:

1. Ознакомится сметодами определения прочности, ударнойвязкости, твёрдости изделия.

2. Ознакомится сосновными геометрическими показателямикачества поверхности.

3. Ознакомиться снекоторыми видами оборудования,предназначенными для определениякачества изделия.

4.Определитьизносостойкость поверхности изделия.

5. Оформить отчёто проделанной работе.

ПОКАЗАТЕЛИКАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЯ

Качество изделия- совокупность её свойств, обусловливающихспособность выполнять своё служебноеназначение.

Качество изделияв машиностроении зависит от свойствматериала, из которого изготовленоизделие (механические, физико-химические,технологические и эксплутационные),геометрических показателей поверхностии формы изделия (шероховатость,волнистость, опорная площадь неровностей,отклонение формы в продольном и поперечномсечениях и др.).

Определение прочности материала

Прочностьматериала определяют, в зависимости отвида нагружения изделия, испытанием нарастяжение, на сжатие, изгиб, кручение.Наиболее широко распространённымметодом определения прочности материалаявляется испытание на растяжение.

Длястатических испытаний изготовляютобычно круглые образцы1(рисунок1) испытуемого металла или плоские 2длялистовыхматериалов.

Образцы состоят из рабочейчасти и головок, предназначенныхдля закрепления их в захватах разрывноймашины. Расчетная длина l0беретсянесколько меньше рабочей длиныl1.Размеры образцов стандартизованы.

Диаметр рабочей частинормального круглого образца 20 мм.Образцы других размеровназываются пропорциональными.

Растягивающееусилие создаетнапряжение в испытуемом образцеи вызывает его удлинение; когда напряжениепревзойдетпрочность образца, он разрывается.

Рисунок 1 – Образцыдля испытания на растяжение

Нарисунке 2 приведена диаграммарастяжениямягкойстали, построенная в системе прямоугольныхкоординат. Пооси ординат откладывается усилие Р,Н (кгс),по оси абсцисс — деформация(абсолютное удлинение образца ,мм).

Эта диаграммаполучается при медленном увеличениирастягивающего усилиявплоть до разрыва испытуемого образца.

Напряжение ()влюбой точке диаграммы может бытьопределено путем деленияусилия Рнаплощадь поперечного сечения Fo,м2(мм2),образцадо испытания.

Надиаграмме можно отметить несколькохарактерных точек. УчастокОАявляетсяотрезком прямой и показывает, что доточки Аудлинениеобразца пропорционально нагрузке:каждому приращениюнагрузки соответствует и одинаковоеприращение деформации.Такая зависимость между удлинениемобразца и приложеннойнагрузкой называется закономпропорциональности.

Рисунок 2 – Диаграммарастяжения

Придальнейшем нагруженииобразца наблюдается отклонениеот закона пропорциональности:на диаграмме появляетсякриволинейный участок.До точки В деформацииобразца упругие.

ТочкойС на диаграмме отмеченоначало горизонтальнойплощадки, которая показывает,что образец удлиняетсябез увеличения нагрузки: металлкак бы течет. Наименьшеенапряжение, при которомбез заметного увеличениянагрузки продолжается деформацияобразца, называется физическим пределомтекучести. Предел текучести т,Па (кгс/мм2),определяется по формуле

т= PС/F0,

гдеРС— нагрузка в точке С.

Текучестьхарактерна только для низкоуглеродистойотожженной стали и для латуни некоторыхмарок. Стали с большим массовым содержаниемуглерода, алюминиевые сплавы и другиеметаллы не имеют площадки текучести надиаграмме растяжения. Для таких металловопределяют условный предел текучести0,2,Па, при котором растягиваемый образецполучает остаточное удлинение, равное0,2 % своей расчетной длины,

0,2=Р0,2/F0

ТочкаDпоказывает наибольшую нагрузку, которуюможет выдержать образец. Условноенапряжение, отвечающее наибольшейнагрузке, предшествующей разрушениюобразца, называется временнымсопротивлением разрыву (пределомпрочности) В,Па (кгс/мм2)и определяется по формуле

В=РMAX/F0

гдеРMAX— нагрузка в точке D.

Доточки Dудлинение образца и сужение его поперечногосечения происходит равномерно по всейдлине рабочей части. По достижении точкиDдеформация образца сосредоточиваетсяв месте наименьшего сопротивления идальнейшее удлинение протекает за счет образования шейки,по которой происходит разрыв образцапри нагрузке РК.

Приразрыве упругая деформация уписчезает (упругая деформация в любойточке кривой будет соответствоватьотрезку, отсекаемому на оси абсцисснормалью этой точки и прямой, проведеннойиз этой точки и параллельной отрезку0А), и абсолютное остаточное удлинениеостсложится из удлинения равномерного иудлинения местного,т. е.

ост= + .

Нарисунке 3, априведен круглый образец из мягкойстали до испытания. Расчетная длинаобразца по рисунку разделена на 10 равныхчастей. На рисунке 3, бприведен тот же образец после разрыва.По разметке видно, что удлинение вобласти шейки значительно больше, чемв других частях расчетной длины.

Рисунок3 – Образцы подвергаемые растяжению

Дляоценки пластичности металла важно знатьотносительное удлинение и относительное сужение площадипоперечного сечения(в процентах).

Относительноеудлинение (%) определяют по формуле

,

гдеl1— длина образца после разрыва, мм; l0—расчетная длина образца,мм

Относительноесужение (%) определяют по формуле

,

гдеF0—начальная площадь поперечного сеченияобразца, мм2;F1—площадь в месте разрыва, мм2.

Ухрупких металлов относительное удлинениеи относительноесужение близки к нулю; у пластичных металловони достигаютнескольких десятков процентов. Модульупругости Е,Па(кгс/мм2)— отношение напряженияв металле при растяжении к соответствующемуотносительному удлинению в пределахупругой деформации (отрезок ОВнадиаграмме растяжения):

Е= .

Модульупругости характеризует жесткостьметалла, его сопротивлениедеформации.

Такимобразом, при статическом испытании нарастяжение определяют характеристикипрочности, упругости и пластичности.

Источник: https://StudFiles.net/preview/5347914/

Определение прочности и модуля упругости при растяжении полимерных материалов

Определение прочности материала

Определение прочности материала при растяжении проводится по ГОСТ 11262, а определение модуля упругости – по ГОСТ 9550-81.

Образцы для испытаний термопластов и армированных пластиков должны соответствовать типу и размерам, указанным на рисунке и в таблице.

Рисунок 1: Образцы для испытаний материалов на растяжение (Числовые значения параметров приведены в таблице 1)

Образец типа 1 применяют для испытаний пластмасс с высоким относительным удлинением при разрыве (полиэтилен, пластифицированный поливинилхлорид), образец типа 2 – для испытаний большинства материалов (термореактивные, термопластичные и слоистые пластики), образец типа 3 в форме полоски – для испытаний стеклопластиков.

Таблица 1

Размеры образцов, ммОбразец типа
123
Общая длина l1, не менее115150250
Расстояние между метками, определяющими положение кромок зажимов на образце, l280±5115±5170±5
Длина рабочей части l333±160±1
Расчетная длина l025±150±150±1
Ширина головки b125±0,520±0,525±0,5
Ширина рабочей части b26±0,410±0,5
Толщина h2±0,2(от 1 до 3)4±0,4(от 1 до 10)2±0,2(от 1 до 6)

Диаграмму растяжения строят при нагружении образца до разрушения. Скорость нагружения – 2,0±0,4 мм/мин. По удлинению в момент разрушения Dl определяют относительно удлинение при разрыве e.

По максимальному значению нагрузки Fp вычисляют предел прочности при растяжении.

Удлинение измеряют прибором с погрешностью не более 2% в диапазоне 0,1–0,5 мм. База преобразователя перемещения L0, устанавливаемого на образец, не менее 20 мм.

По диаграмме деформирования определяют значения нагрузок F1 и F2 и удлинениеDl1 и Dl2, соответствующих относительному удлинению 0,1% и 0,3% и рассчитывают модуль упругости при растяжении.

При невозможности записи диаграммы деформирования модуль упругости определяют при циклическом нагружении образца (до получения стабильных приращений) в диапазоне усилий F1 = (0,05–0,1)×Fр до F2 = 0,2×Fр. При значениях нагрузки F1 и F2 определяют приращение Dl на базе L0.

 Испытания полимерных материалов на растяжение:  экспериментальная часть

 Испытания на растяжение полимерных материалов проводят при температуре 23±2°С в соответствии с ГОСТ 11262–80 и ГОСТ 9550–81.

Перед испытанием замеряют ширину и толщину образцов в рабочей части с точностью до 0,01 мм не менее чем в трех местах и вычисляют площадь поперечного сечения. В расчет принимают наименьшую площадь поперечного сечения.

Перед испытанием на образец наносят необходимые метки (без повреждения образцов), ограничивающие его базу и положение кромок захватов (таблица).

Образцы закрепляют в зажимы испытательной машины по меткам, определяющим положение кромок зажимов, таким образом, чтобы продольные оси зажимов и ось образца совпадали между собой и с направлением движения подвижного зажима. Зажимы затягивают равномерно, чтобы не было проскальзывания образца в процессе испытания, но при этом не происходило его разрушение в месте закрепления. Далее настраивают прибор для замера деформаций.

Затем образец нагружают возрастающей нагрузкой, величину которой фиксируют по шкале динамометра. Скорость нагружения составляет 25 мм/мин при определении прочности и относительного остаточного удлинения. В момент разрушения фиксируют наибольшее усилие и определяют прочность при растяжении по формуле

где Fp – нагрузка, при которой образец разрушился, Н; S0 = b×h – начальное поперечное сечение образца, мм2; b, h – ширина и толщина образца соответственно, мм.

Образцы, разрушившиеся за пределами рабочей части, за результат не принимают.

По удлинению в момент разрушения Dl определяют относительное удлинение при разрыве e:

где Dl – изменение расчетной длины образца в момент разрыва, мм; l0 – расчетная длина, мм.

Модуль упругости определяют по формуле

где F1, F2 – значения нагрузок, соответствующих относительному удлинению 0,1% и 0,3%, Н; Dl1, Dl2 – удлинение при нагрузках F1, F2 соответственно, мм.

За результат измерения прочности, относительного удлинения и модуля упругости принимают среднее арифметическое значение для всех образцов.

Результаты испытаний заносят в протокол.

 Образцы протоколов испытаний на растяжение

ПРОТОКОЛ № ____ от _____________

Испытания на растяжение по ГОСТ 11262–80

  1. ИСПЫТАТЕЛЬНАЯ МАШИНА (тип, номер, год выпуска, шкала)
  2. АППАРАТУРА: (измеритель удлинения, тип и основные характеристики)
  3. МАТЕРИАЛ: (тип, марка или состав связующего, ГОСТ, дата изготовления)
  4. ОБРАЗЦЫ: (тип, размеры, количество, метод изготовления)
  5. УСЛОВИЯ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ: температура 20 °С, относительная влажность 50% в течение 24 ч.
  6. УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЯ: (температура, влажность, скорость нагружения)
  7. РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ:
№ п/пl0, ммРазмеры образцов, ммS0, мм2F, Нsр, МПа 
 h b
1
Среднее арифметическое значение, МПа
Среднее квадратическое отклонение
Коэффициент вариации, %

Испытания провел:

ПРОТОКОЛ № ____ от _____________

Определения модуля упругости при растяжении по ГОСТ 9550–81

  1. ИСПЫТАТЕЛЬНАЯ МАШИНА (тип, номер, год выпуска, шкала)
  2. АППАРАТУРА: (измеритель удлинения, тип и основные характеристики)
  3. МАТЕРИАЛ: (тип, марка или состав связующего, ГОСТ, дата изготовления)
  4. ОБРАЗЦЫ: (тип, размеры, база, количество, метод изготовления)
  5. УСЛОВИЯ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ: температура 20 °С, относительная влажность 50 % в течение 24 часов.
  6. УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЯ: (температура, влажность, скорость нагружения)
  7. РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ:
№ п/пl0, ммРазмеры образцов, ммS0, мм2Нагрузка, НУдлинение, ммЕр, ГПа
hbF1F2l1l2
1
Среднее арифметическое значение
Среднее квадратическое отклонение
Коэффициент вариации, %

Испытания провел:

Источник: https://mplast.by/encyklopedia/opredelenie-prochnosti-i-modulya-uprugosti-pri-rastyazhenii-polimernyih-materialov/

Гост 8462-85 материалы стеновые. методы определения пределов прочности при сжатии и изгибе, гост от 18 января 1985 года №8462-85

Определение прочности материала

ГОСТ 8462-85Группа Ж19

ОКСТУ 5741

Дата введения 1985-07-01

1. РАЗРАБОТАН Министерством промышленности строительных материалов СССР, Центральным научно-исследовательским институтом строительных материалов им. В.А.Кучеренко (ЦНИИСК им.Кучеренко) Госстроя СССР

ВНЕСЕН Министерством промышленности строительных материалов СССР

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 18 января 1985 г. N 11

3. ВЗАМЕН ГОСТ 8462-75

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

ПЕРЕИЗДАНИЕ. Октябрь 2001 г.

Настоящий стандарт распространяется на стеновые материалы и устанавливает методы определения предела прочности при сжатии керамического, силикатного кирпича и камней, стеновых камней бетонных и из горных пород, стеновых блоков из природного камня и предела прочности при изгибе керамического и силикатного кирпича.

1. АППАРАТУРА И МАТЕРИАЛЫ

1.1. Пресс гидравлический по ГОСТ 28840.

1.2. Линейка измерительная металлическая по ГОСТ 427.

1.3. Линейка поверочная по ГОСТ 8026.

1.4. Штангенциркуль по ГОСТ 166.

1.5. Щуп по нормативно-технической документации.

1.6. Сито с сеткой 1,25К по ГОСТ 6613.

1.7. Пластина металлическая или стеклянная размерами 270х150х5 мм. Отклонение от плоскостности пластин не должно превышать 0,1 мм.

1.8. Войлок технический толщиной 5-10 мм по ГОСТ 288.

1.9. Пластина резинотканевая толщиной 5-10 мм по ГОСТ 7338.

1.10. Картон толщиной 3-5 мм по нормативно-технической документации, утвержденной в установленном порядке.

1.11. Бумага оберточная по ГОСТ 8273.

1.12. Вода по ГОСТ 23732.

1.13. Песок кварцевый по ГОСТ 8736.

1.14. Портландцемент, портландцемент с минеральными добавками, шлакопортландцемент марки 400 по ГОСТ 10178.

1.15. Гипсовое вяжущее марки Г-16 по ГОСТ 125.

2. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ

2.1. Образцы для испытания отбирают от партии. Размер партии и число образцов, подлежащих испытанию для определения пределов прочности при сжатии и изгибе, устанавливают по нормативно-технической документации на соответствующие виды стеновых материалов, утвержденной в установленном порядке.

2.2. Образцы, отобранные во влажном состоянии, перед испытанием выдерживают не менее 3 сут в закрытом помещении при температуре (20±5) °С или подсушивают в течение 4 ч при температуре (105±5) °С. Образцы, содержащие гипс, сушат в течение 8 ч при температуре, не превышающей 50 °С.

2.3. Кирпич, камни и блоки, отобранные для испытания, по внешнему виду и размерам должны удовлетворять требованиям нормативно-технической документации на эти материалы, утвержденной в установленном порядке.

2.4. Предел прочности при сжатии кирпича определяют на образцах, состоящих из двух целых кирпичей или из двух его половинок, а предел прочности при сжатии камней определяют на целом камне.

Кирпич делят на половинки распиливанием или раскалыванием в соответствии со схемой, приведенной в рекомендуемом приложении 1.

Допускается определять предел прочности при сжатии на половинках кирпича, полученных после испытания его на изгиб.

Кирпичи или его половинки укладывают постелями друг на друга. Половинки размещают поверхностями раздела в противоположные стороны.

2.5. При подготовке образцов выравниванию подлежат поверхности, которые в конструкции располагаются перпендикулярно направлению сжимающей нагрузки.

2.6. Образцы из керамического кирпича и камня пластического формования изготавливают, соединяя части образца и выравнивая их опорные поверхности цементным раствором в соответствии с приложением 2.

Образцы из силикатного кирпича и камня и керамического кирпича полусухого прессования испытывают насухо, не производя выравнивания их поверхностей цементным раствором.

2.7. Предел прочности при сжатии бетонных камней определяют на целом камне. Опорные поверхности образцов выравнивают цементным раствором, если их отклонение от плоскостности превышает 0,3 мм.

2.8.

Предел прочности при сжатии камней из горных пород и блоков из природного камня определяют на образцах, размеры которых указаны в нормативно-технической документации на эти виды стеновых материалов, утвержденной в установленном порядке. Опорные поверхности образцов выравнивают шлифованием или цементным раствором. Отклонение от плоскостности шлифованных поверхностей образцов не должно превышать 0,1 мм.

2.9. Допускается при определении предела прочности при сжатии керамического кирпича и камней пластического формования изготавливать образцы, выравнивая их опорные поверхности шлифованием, гипсовым раствором или применяя прокладки из технического войлока, резинотканевых пластин, картона и других материалов.

Образцы, изготовленные с применением гипсового раствора, испытывают не ранее чем через 2 ч после начала схватывания. Толщина слоя раствора должна быть не более 5 мм, водогипсовое отношение 0,32-0,35.

В случае проверки потребителем, а также при арбитражных проверках образцы для определения предела прочности при сжатии кирпича и камней пластического формования изготовляют в соответствии с п.2.6.

2.10. Предел прочности при изгибе керамического и силикатного кирпича определяют на целом кирпиче.

В местах опирания и приложения нагрузки поверхность кирпича пластического формования выравнивают цементным или гипсовым раствором, шлифованием или применяют прокладки по п.2.9.

Кирпич с несквозными пустотами устанавливают на опорах так, чтобы пустоты располагались в растянутой зоне образца.

Силикатный кирпич и керамический кирпич полусухого прессования испытывают на изгиб без применения растворов и прокладок.

3. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ

3.1. Образцы измеряют с погрешностью до 1 мм. Каждый линейный размер образца вычисляют как среднее арифметическое значение результатов измерений двух средних линий противолежащих поверхностей образца.

Диаметр цилиндра вычисляют как среднее арифметическое значение результатов четырех измерений: в каждом торце по двум взаимно перпендикулярным направлениям.

3.2. Испытание образцов на сжатие

На боковые поверхности образца наносят вертикальные осевые линии. Образец устанавливают в центре плиты пресса, совмещая геометрические оси образца и плиты, и прижимают верхней плитой пресса.

Нагрузка на образец должна возрастать непрерывно и равномерно со скоростью, обеспечивающей его разрушение через 20 – 60 с после начала испытания.

3.2.1. Предел прочности при сжатии , МПа (кгс/см), образца вычисляют по формуле

, (1)

где – наибольшая нагрузка, установленная при испытании образца, МН (кгс);

– площадь поперечного сечения образца, вычисляемая как среднее арифметическое значение площадей верхней и нижней его поверхностей, м(см).

При вычислении предела прочности при сжатии образцов из двух целых кирпичей толщиной 88 мм или из двух их половинок результаты испытаний умножают на коэффициент 1,2.

При вычислении пределов прочности при сжатии образцов-кубов и образцов-цилиндров из природного камня результаты испытаний умножают на коэффициент, указанный в таблице.

Размер ребра куба или диаметра и высоты цилиндра (), мм

Коэффициент для образцов

кубов

цилиндров

200

1,05

150

1,00

1,05

100

0,95

1,02

70

0,85

0,91

от 40 до 50

0,75

0,81

При вычислении предела прочности при сжатии образцов из керамического кирпича и камней пластического формования, изготовленных по п.2.

9, результаты испытаний умножают на коэффициент, вычисленный в соответствии с обязательным приложением 3.

Предел прочности при сжатии образцов в партии вычисляют с точностью до 0,1 МПа (1 кгс/см) как среднее арифметическое значение результатов испытаний установленного числа образцов.

3.3. Испытание образцов на изгиб

Образец устанавливают на двух опорах пресса. Нагрузку прикладывают в середине пролета и равномерно распределяют по ширине образца согласно чертежу. Нагрузка на образец должна возрастать непрерывно со скоростью, обеспечивающей его разрушение через 20 – 60 с после начала испытаний.

Схема испытания кирпича на изгиб

Схема испытания кирпича на изгиб

3.3.1. Предел прочности при изгибе , МПа (кгс/см), образца вычисляют по формуле

, (2)

где – наибольшая нагрузка, установленная при испытании образца, МН (кгс);

– расстояние между осями опор, м (см);

– ширина образца, м (см);

– высота образца посередине пролета без выравнивающего слоя, м (см).

Предел прочности при изгибе образцов в партии вычисляют с точностью до 0,05 МПа (0,5 кгс/см) как среднее арифметическое значение результатов испытаний установленного числа образцов.

https://www.youtube.com/watch?v=N5Wpeoid3ng

При вычислении предела прочности при изгибе образцов в партии не учитывают образцы, пределы прочности которых имеют отклонение от среднего значения предела прочности всех образцов более чем 50% и не более чем по одному образцу в каждую сторону.

Приложение 1 (рекомендуемое). Схема раскалывания кирпича в прессе

Приложение 1
Рекомендуемое

Схема раскладывания кирпича в прессе

1 – образец; 2 – основание; 3 – металлический нож; 4 – упор; 5 – резиновые прокладки; 6 – плита пресса

Приложение 2 (обязательное). Изготовление образцов из керамического кирпича и камня пластического формования для определения предела прочности при сжатии

Приложение 2

Обязательное

Образцы из двух кирпичей или двух половинок кирпича изготавливают в следующей последовательности.

Приготавливают раствор из равных по массе частей цемента марки 400 и песка, просеянного через сито с сеткой N 1,25 (В/Ц=0,40 – 0,42).

Кирпичи или его половинки полностью погружают в воду на 1 мин.

Затем на горизонтально установленную пластину укладывают лист бумаги, слой раствора толщиной не более 5 мм и первый кирпич или его половинку, затем опять слой раствора и второй кирпич или его половинку.

Излишки раствора удаляют, а края бумаги загибают на боковые поверхности образца. В таком положении образец выдерживают 30 мин.

Затем образец переворачивают и в таком же порядке выравнивают другую опорную поверхность образца.

Отклонение от параллельности выравненных опорных поверхностей образца, определяемое по максимальной разности любых двух его высот, не должно превышать 2 мм.

Образец из камня изготавливают в той же последовательности, выравнивая опорные поверхности.

Образец выдерживают 3 сут в помещении при температуре (20±5) °С и относительной влажности воздуха 60 – 80%.

Приложение 3 (обязательное). Определение коэффициента перехода от предела прочности при сжатии образцов, изготовленных в соответствии с п.2.9. настоящего стандарта, к пределу прочности при сжатии образцов, изготовленных в соответствии с п.2.6 настоящего

Приложение 3
Обязательное

Для определения коэффициента испытывают образцы, отобранные от десяти партий кирпича или камней пластического формования. От каждой партии испытывают пять образцов, изготовленных в соответствии с п.2.6, и столько же образцов, изготовленных в соответствии с п.2.9.

Коэффициент вычисляют по формуле

,

где – предел прочности при сжатии образцов, отобранных от десяти партий кирпича или камней и изготовленных в соответствии с п.2.

6, вычисленный как среднее арифметическое значение результатов испытаний 50 образцов, МПа (кгс/см);

– предел прочности при сжатии образцов, отобранных от десяти партий кирпича или камней и изготовленных в соответствии с п.2.9, вычисленный как среднее арифметическое значение результатов испытаний 50 образцов, МПа (кгс/см).

Коэффициент определяют при изменении технологии, но не реже одного раза в год.Электронный текст документаподготовлен ЗАО “Кодекс” и сверен по:официальное издание

М.: ИПК Издательство стандартов, 2001

Источник: http://docs.cntd.ru/document/901700489

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.