 |
Определение класса прочности бетона на сжатие
|
|
|
|
Введение
Цель: Определение прочности бетона с помощью эталонного молотка Кашкарова. Ознакомление с методом пластических деформаций.
Задачи:
- Ознакомиться с устройством молотка Кашкарова;
- Ознакомиться с методикой определения прочности бетона с помощью эталонного молотка Кашкарова;
- Определение класса бетона по методическим указаниям к выполнению лабораторных работ по курсу «Обследование и испытание сооружений» [4]
- Определение класса бетона по приложению Б СП 13-102-2003 «Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений» [1];
- Определение класса бетона по ГОСТ 18105-2010 «Бетоны. Правила контроля и оценки прочности» [2];
Общие данные
Применение молотка Кашкарова основано на наличии связи между прочностью бетона и величиной косвенного показателя, в качестве которого используется отношение диаметров отпечатков, оставленных при ударе молотком Кашкарова на бетоне и на эталонном стержне. Метод установлен ГОСТ 22690.2-77 [5].
Устройство молотка Кашкарова позволяет исключать влияние силы удара на результаты измерения, так как отпечатки получаются одновременно на бетоне с неизвестной прочностью и на эталонном стержне с известными характеристиками. Поверхностная прочность тяжелого бетона определяется по градуировочной зависимости (d/dэ – R), построенной для исследуемого состава бетона.
Погрешность в определении прочности бетона с помощью эталонного молотка не превышает 10-15% [4].
Рис. 1 Единый тарировочный график dб/dэ – f(Rсж) для испытания тяжелого бетона или раствора. (рис. 7а [7])
Рис. 2 Единый тарировочный график dб/dэ – f(Rсж) для испытания тяжелого бетона или раствора. (рис. 7б [7])
|
|
|
Оборудование и приборы
Для проведения испытания применяют [5]:
В качестве индикатора используется металлический шарик диаметром 15-16 мм с твердостью Н – 60.
- эталонный молоток Кашкарова (рис. 1) с твердостью шарика диаметром 15-16 мм не менее HRC 60 и параметром шероховатости его поверхности Ra <=0.32 мкм по ГОСТ 2789-73 (допускается увеличение шероховатости при эксплуатации до 5 мкм)
- эталонные стержни длиной 100-150 мм из круглой прутковой стали марки ВСт3сп2 или ВСт3пс2 диаметром 12 мм с временным сопротивлением разрыву 420-460 МПа;
- измерительный инструмент, обеспечивающий измерение размеров отпечатков с погрешностью не более 0,1 мм.
Рис. 1
Подготовка и проведение испытаний
Испытания бетона проводят не менее 50 мм от края конструкции.
Влажность бетона на испытываемом участке не должна отличаться от влажности бетона, испытанных при построении градуировочной зависимости более чем на 30%.
Удар наносят перпендикулярно испытываемой поверхности. Удар можно наносить самим эталонным молотком или обычным молотком по головке эталонного молотка (рис. 2).
Рис. 2
Удар следует наносить усилием, обеспечивающим получение отпечатка на бетоне размером 0,3-0,7 диаметра шарика и наибольшего размера отпечатка на эталоне не менее 2,5 мм.
Количество испытаний на участке конструкции должно быть не менее 5.
Расстояние между отпечатками должно быть не менее 30 мм на бетоне и 10 мм на эталонном стержне.
Для облегчения измерения отпечатком удар рекомендуется наносить через лист бумаги.
Так как эталонный цилиндрический, то отпечатки на нем получаются в виде эллипса, измерения производится по образующей стержня, т.е. измеряется больший размер эллипса.
Отбраковка результатов
Отбраковку анормальных результатов испытаний проводят по приложению 1 [6].
Отбраковку анормальных результатов испытаний проводят при числе результатов не менее 3.
|
|
|
Результат испытания признают анормальным и не учитывают при расчете, если Ti, определенная по формуле 1 [6], превышает Tк, приведенное в таблице 1 [6].
Средне квадратичное отклонение определяется по формуле 2 [6]
Где d – коэффициент, принимаемый по таблице 2 [6];
– максимальный и минимальный результаты испытаний в серии образцов или в отдельном образце;
N – число серий или число отдельных образцов.
По [4] Средне квадратичное отклонение определяется по формуле 1 части 2 [4], а Tк определяется по таблице 5 [4].
Определение класса прочности бетона на сжатие
Таблица 1. Результаты испытаний
| № | dб, мм | dэ, мм | dэ/dб | Ri, кгс/см2 | |Ri-Rm| | (Ri-Rm)2 | Ti |
| 3.5 | 2.8 | 1.25 | 110.80 | 12276.64 | 0.764 | ||
| 3.5 | 1.167 | 190.80 | 36404.64 | 1.315 | |||
| 4.6 | 2.6 | 1.769 | 159.20 | 25344.64 | 1.098 | ||
| 4.3 | 2.9 | 1.483 | 71.20 | 5069.44 | 0.491 | ||
| 4.2 | 2.8 | 1.5 | 71.20 | 5069.44 | 0.491 | ||
| Σ | 603.200 | 84164.800 |
По таблице 5 [5] Тк при количестве испытаний – 5 равняется Тк =1,72;
Средняя прочность бетона по результатам испытаний:
Во всех испытаниях Ti меньше Тк.
Среднее квадратическое отклонение прочности:
Коэффициент вариации прочности:
Класс бетона, определенная по [4]:
По таблице 6.1 [3] принимаем класс прочности бетона на сжатие В10.
Класс бетона, определенная по [1]:
Здесь коэффициент Стьюдента по таблице Б.1 [1] для 5 испытаний равен 2,01.
По таблице 6.1 [3] принимаем класс прочности бетона на сжатие В5;
Для коэффициента вариации больше 16% по [2] класс бетона не определяется.
Заключение
Изучили метод определения прочности эталонным молотком Кашкарова (методом пластических деформаций). Определили класс бетона с помощью эталонного молотка Кашкарова по методическим указаниям к выполнению лабораторных работ по курсу «Обследование и испытание сооружений» [4]. По таблице 6.1 [3] приняли класс прочности бетона на сжатие – В10.
Коэффициент вариации, определенная по методу отбраковки [4], больше 16%, что превышает допустимое значение. Поэтому определение класса бетона по приложению Б СП 13-102-2003 [1] и ГОСТ 18105-2010 [2] не допускается.
Испытания были проведены с разных сторон кубика. Это означает, что стороны кубика различаются по прочности. Данные результаты можно объяснить тем, что не было проделано достаточное уплотнение бетона. Случай с браком образца мало вероятно, так как ранее испытанные образцы по другим методам неразрушающего контроля имели более высокий класс прочности, которые были изготовлены из этой же партии.
|
|
|
Список использованной литературы
1. СП 13-102-2003 «Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений»
2. ГОСТ 18105-2010 «Бетоны. Правила контроля и оценки прочности»
3. СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции»
4. В.Г. Аржаков, Ф.Ф. Посельский, Ю.Г. Калагирев. Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу «Обследование и испытание сооружений». ЛОП ЯГУ. Якутск: 1989 – 69 с.
5. ГОСТ 22690.2-77 «Бетон тяжелый. Метод определения прочности эталонным молотком Кашкарова»
6. ГОСТ 22690.0-77 «Бетон тяжелый. Общие требования к методам определения прочности без разрушения приборами механического действия»
7. ВСН-02-69 (Минтяжстрой СССР) «Указания по определению эталонным молотком прочности бетона и раствора в изделиях и сооружениях»
|
|
|
