Wowstick.ru

Строительный журнал
5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Минимальный предел прочности при изгибе цемента

ГОСТ 310.4-81. Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии

1. РАЗРАБОТАН Министерством промышленности строительных материалов СССР
Государственным комитетом СССР по делам строительства

Министерством энергетики и электрификации СССР

ВНЕСЕН Министерством промышленности строительных материалов СССР

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 21.08.81 N 151

3. ВЗАМЕН ГОСТ 310.4-76

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылкаНомер пункта
ГОСТ 310.3-761.2
ГОСТ 6139-91*2.1.1
ГОСТ 28840-901.9

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 6139-2003, здесь и далее по тексту. — Примечание изготовителя базы данных.

5. ИЗДАНИЕ (апрель 2003 г.) с Изменениями N 1, 2, утвержденными в августе 1984 г., мае 1990 г. (ИУС 1-85, 9-90)

Настоящий стандарт распространяется на цементы всех видов и устанавливает методы их испытаний для определения предела прочности при изгибе и сжатии.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

Способы определения прочности: испытание бетона на сжатие

Существует два метода:

  • разрушающий;
  • неразрушающий.

При первом способе измеряют минимальные усилия, приложенные для поломки кубов и цилиндров, которые вырезают, выпиливают или выбуривают из целых изделий. Скорость увеличения силы нагрузки при этом постоянна. После выполнения испытания вычисляется итоговое значение таких усилий.

При втором способе нахождения требуемого показателя воздействуют механически на заданное место (удар, отрыв, скол, вдавливание, отрыв со скалыванием, упругий отскок). Точка приложения прибора не должна быть на краю или напротив арматуры. Далее находят результат по выраженной градации.

Рассчитывать на полную правдивость не стоит, имеется погрешность до 10 % для каждого из видов проверок.

Как выбирают образцы при разрушающем методе

  1. Пробы из бетонной смеси.

Для испытаний приготавливают образцы кубической и цилиндрической формы. Эталонным считается куб с длинной грани 150 мм.

  • Все экземпляры создают в специальных формах, перед использованием конструкции смазывают маслом. Далее наполнят её бетонной смесью и уплотняют.
  • Утрамбовывают при помощи штыкования стальным стержнем, виброплощадки или глубинного вибратора.
  • Через сутки все затвердевшие образцы достают и размещают в боксе с нормальными условиями (влажность – 95%, температура – +20 °С). Иногда заготовки размещают в водной среде или в автоклаве.
  1. Образцы из готовых бетонных изделий.

Экземпляры для проверки прочности получают методом вырубки, выпиливания или выбуривания из целых изделий. В месте отбора не должно быть арматуры в точке, где извлечение не понесёт за собой снижение несущей способности. Пробы делают вдали от стыков и края изделия. Образцы извлекают из средней части пробы как на рисунке.

Предварительная подготовка к испытаниям

Прежде чем приступить непосредственно к испытаниям, все образцы измеряют и осматривают – нет ли трещин, сколов, рытвин. Если имеются скалывания более 10 мм, рытвины диаметром 10 мм и более и глубиной от 5 мм, образцы выбраковывают.

Также производят обмеры на наличие линейной погрешности, несоответствие перпендикулярности близлежащих граней, смещения от прямолинейности и плоскостности. Если обнаружены такие недочёты, грани и плоскости подвергают шлифованию или выравнивают быстротвердеющим веществом толщиной не больше 5 мм.

Как образцы бетона проходят испытания

Все приготовленные образцы одной группы испытывают на прочность в течение одного часа. Силовое нагружение производят не прерываясь, с постоянной скоростью увеличения нагрузки до разрушения. При этом, время от начала нагружения до его окончания – не меньше 30 с.

Во время проверки пользуются специальными строительными стендами:

  • образцы кладут на нижнюю плиту пресса по центру;
  • после совмещают верхнюю плиту и экземпляр, чтобы они находились плотно друг к другу;
  • далее подают силовую нагрузку со скоростью 0,6±0,2 МПа/с.
Читайте так же:
Коррозия цементного бетона это

Расчёты испытаний: формула

Прочность бетона на сжатие (R, МПа) считают с погрешностью до 0,1 МПа по формуле:

Обозначения:

  • F – максимальная сила, Н;
  • A – площадь грани под нагрузкой, мм;
  • α – масштабный коэффициент, который приводит прочность к эталонной;
  • KW – коэффициент, необходимый для ячеистого бетона, учитывающий влажность образцов.

Коэффициенты высчитывались экспериментально и представлены в таблице 2.

Таблица 2 – Масштабный коэффициент α

KW = 1, исключение – ячеистый бетон, его можно найти в таблице ГОСТа 10180.

Показатель прочности бетона рассчитывают как среднее арифметическое от прочности всех образцов, участвовавших в проверке: если образцов 3, то среднее арифметическое значение двух образцов с высшей прочностью.

Показатель прочности на сжатие – это такой показатель, который невозможно подделать. Проверку этой характеристики выполняют только аккредитованные лаборатории и строительные организации, которые сами подвергаются неоднократным проверкам – у них есть лицензии, подтверждающие право на выполнение тех или иных работ.

Внутренние усилия при растяжении-сжатии

Осевое (центральное) растяжение или сжатие прямого бруса вызывается внешними силами, вектор равнодействующей которых совпадает с осью бруса. При растяжении или сжатии в поперечных сечениях бруса возникают только продольные силы N. Продольная сила N в некотором сечении равна алгебраической сумме проекции на ось стержня всех внешних сил, действующих по одну сторону от рассматриваемого сечения. По правилу знаков продольной силы N принято считать, что от растягивающих внешних нагрузок возникают положительные продольные силы N, а от сжимающих — продольные силы N отрицательны (рис. 5).

Чтобы выявить участки стержня или его сечения, где продольная сила имеет наибольшее значение, строят эпюру продольных сил, применяя метод сечений, подробно рассмотренный в статье:
Анализ внутренних силовых факторов в статистически определимых системах
Ещё настоятельно рекомендую взглянуть на статью:
Расчёт статистически определимого бруса
Если разберёте теорию в данной статье и задачи по ссылкам, то станете гуру в теме «Растяжение-сжатие» =)

ГОСТ 26798.2-85 Цементы тампонажные. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ЦЕМЕНТЫ ТАМПОНАЖНЫЕ
Методы определения предела прочности
при изгибе и сжатии

ГОСТ 26798.2-85
(СТ СЭВ 6825-89)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ЦЕМЕНТЫ ТАМПОНАЖНЫЕ
Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии

Oil-well cements. Test methods of strength limits in bending and compression

ГОСТ 26798.2-85
(СТ СЭВ 6825-89)

Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 12 декабря 1985 г. № 220 срок введения установлен

Настоящий стандарт распространяется на все виды тампонажных цементов и устанавливает методы определения предела прочности при изгибе и сжатии.

1. АППАРАТУРА

Мешалка для приготовления цементного теста по ГОСТ 26798.1-85.

Чаша и лопатка по ГОСТ 310.3-76.

Форма для изготовления образцов-балочек по ГОСТ 310.4-81.

Шкаф для воздушно-влажного хранения и ванна для водного хранения образцов по СТ СЭВ 3920-82.

Термостат и автоклав, обеспечивающие поддержание режима испытаний по ГОСТ 26798.0-85.

Прибор для испытания на изгиб образцов-балочек по ГОСТ 310.4-81.

Пресс любой конструкции, имеющий подвижную шаровую опору с максимальной нагрузкой до 500 кН и допустимой погрешностью измерения нагрузки не более ±2 %.

Пластинки для передачи нагрузки по ГОСТ 310.4-81.

Разъемные формы для изготовления образцов-балочек при испытании цементов для повышенных и высоких температур размерами 20 ´ 20 ´ 100 мм (черт. 1).

Прибор для испытания на изгиб образцов-балочек размером 20 ´ 20 ´ 100 мм. Для испытания образцов-балочек на изгиб допускается использовать приборы любой конструкции, имеющие среднюю скорость нарастания испытательной нагрузки на образец (15 ± 2) Н/с, погрешность определения не более 0,2 МПа. Схема расположения образца на опорных элементах, их форма, размеры и взаимное расположение должны соответствовать черт. 2. Опоры и нагрузочный стержень прибора должны быть изготовлены из нержавеющей стали с твердостью по Роквеллу 56 . . . 61 Н R Сэ.

Читайте так же:
Гост цемент общие технические условия

Пластинки для передачи нагрузки при испытании на сжатие половинок образцов-балочек 20 ´ 20 ´ 100 мм — по черт. 3.

Испытательное оборудование и средства измерений должны подвергаться проверке в соответствии с обязательным приложением.

Схема формы размером 20 ´ 20 ´ 100 мм

1 перегородка (3 шт.); 2 дно (1 шт.); 3 — стенка (2 шт.)

Схема расположения образца-балочки размером 20 ´ 20 ´ 100 мм

1 — нагрузочный стержень; 2 — образец-балочка, 3 — опора

Рабочая часть пластины для испытания образцов на сжатие

2. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ ПРИ АТМОСФЕРНОМ ДАВЛЕНИИ

2.1. Испытание проводят по ГОСТ 310.4-81 и в соответствии с требованиями настоящего стандарта.

2.2. Цементное тесто готовят по ГОСТ 26798.0-85. При применении лабораторной мешалки цементное тесто готовят в два приема с последующим перемешиванием обеих порций в чаше вручную в течение 1 мин. Интервал между приготовлением обеих порций цементного теста не должен превышать 5 мин. При изготовлении цементного теста вручную его готовят в один прием.

Форму наполняют цементным тестом в два приема при ручном непрерывном перемешивании его в чаше. Через 1 ч после наполнения формы избыток теста срезают ножом вровень с краями формы.

2.3. Формы с образцами из цемента для низких и нормальных температур помещают в шкаф воздушно-влажного хранения. Через (24 ± 1) ч с момента изготовления образцы расформовывают, маркируют и погружают в ванну с водой, где хранят до проведения испытаний.

2.4. Формы с образцами из цемента для умеренных температур покрывают стеклянной или металлической пластинкой и загружают в термостат, прогретый до режимной температуры. Через (24 ± 1) ч образцы расформовывают и маркируют.

Образцы из цементов, для которых стандартами технических условий установлен срок испытаний 1 сут., после расформования охлаждают в ванне с водой комнатной температуры в течение 2 ч 30 мин и испытывают.

Образцы из других цементов погружают в термостат и хранят в нем до испытаний. Погрешность выдерживания срока твердения не должна превышать 1 ч. Перед испытаниями образцы охлаждают в ванне с водой комнатной температуры в течение 2 ч 30 мин.

3. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ В АВТОКЛАВЕ

3.1. Для приготовления образцов собирают две формы размерами 20 ´ 20 ´ 100 мм. Для герметизации форм используют пластичную смазку любой марки. Перед заливкой цементного теста внутренние поверхности форм смазывают индустриальным или консервационным маслом любой марки, а затем проверяют герметичность форм, заполняя их водой.

После проверки герметичности воду выливают.

3.2. Приготовленное по ГОСТ 26798.0-85 цементное тесто заливают в формы.

Не позднее чем через 30 мин от начала затворения формы с цементным тестом помещают в автоклав.

Температура предварительного прогрева автоклава, а также режимные температура и давление и время их достижения должны соответствовать ГОСТ 26798.0-85. Время выдержки при рабочем режиме устанавливают по стандартам или техническим условиям на цемент.

3.3. Время выдержки отсчитывают от момента достижения заданного режима твердения до момента отключения автоклава. Погрешность выдерживания срока твердения не должна превышать 1 ч.

Читайте так же:
Как мешать цемент для опалубки

3.4. Перед извлечением образцов, твердевших в автоклаве, его следует охладить до температуры 75 ° С и снизить давление до атмосферного.

3.5. Извлеченные из автоклава формы с образцами охлаждают на воздухе (30±5) мин при комнатной температуре. Формы раскрывают, образцы протирают ветошью и маркируют, а затем помещают в воду комнатной температуры.

Образцы испытывают не позднее чем через 2 ч 30 мин после извлечения из автоклава.

3.6. Определение предела прочности при изгибе

3.6.1. Для испытания используют четыре образца-балочки. Образец-балочку устанавливают на опоры прибора и включают прибор.

3.6.2. Предел прочности при изгибе R н , МПа, вычисляют для каждого образца-балочки по формуле

R н = 0,015 Р , (1)

где Р — разрушающая нагрузка, Н.

Предел прочности при изгибе вычисляют как среднее арифметическое результатов испытаний четырех образцов с округлением до 0,1 МПа (1,0 кгс/см 2 ).

3.7. Определение предела прочности при сжатии

3.7.1. Полученные после испытания на изгиб четыре нижние половинки балочек испытывают на сжатие по ГОСТ 310.4-81, используя пластинки для передачи нагрузки размером 20 ´ 25 мм.

3.7.2. Предел прочности при сжатии R с , МПа, вычисляют для каждого образца по формуле

R с = 0,002Р , (2)

где Р — разрушающая нагрузка, Н.

Наименьший результат не учитывают, предел прочности при сжатии цемента вычисляют как среднее арифметическое значение результатов испытаний трех других образцов. Вычисление выполняют с округлением до 0,1 МПа (1,0 кгс/см 2 ).

ПРИЛОЖЕНИЕ
Обязательное
ПОВЕРКА ИСПЫТАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ И СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ

1. Поверке подлежат формы для изготовления образцов-балочек, прибор для определения предела прочности образцов при изгибе, пресс для определения предела прочности образцов при сжатии, пластинки для передачи нагрузки на половинки образцов-балочек.

2. Поверку производят в соответствии с методиками поверки с периодичностью не реже одного раза в год.

3. Поверяемые параметры аппаратуры приведены в таблице.

Разновидности композитного материала

Разделить композитные материалы можно на несколько категорий, где все будет зависеть от способа использования наполнителя:

  • Волокнистые, к которым относится все тот же саманный кирпич;
  • Слоистые материалы, к примеру, бронированное стекло или склеенная фанера;
  • Дисперсноупрочненные материалы, здесь можно отметить различные виды стали, в которые добавлены упрочнители;
  • И новейшие разработки, к которым относятся нанокомпозиты.

В настоящее время композитные материалы повсеместно и широко используются в сфере строительства. И здесь главную роль играют их высокие показатели.

Во-первых, такой материал намного прочнее, чем каждый из компонентов в отдельности, которые входят в состав композитного материала.

Композитные материалы

Во-вторых, он легче и надежнее. Часто проектировщики заменяют традиционные строительные материалы на композитные, тем самым облегчая конструкцию дома или его части. Но при этом оставляя прекрасные технические и эксплуатационные качества самой конструкции.

Приведем несколько примеров использования композитных материалов при строительстве загородного дома.

Одним из самых популярных композитных материалов, используемых при строительстве, является композитная доска.

Среди строителей она носит название «жидкое дерево». В состав такой доски входят древесная мука, процентное содержание которой зависит от компании-производителя и находится в диапазоне 60%-80%, и полипропилена. Этот вид композитного материала считается самым современным. Размеры такой доски стандартные для всех производителей, она имеет полую структуру, обе стороны доски имеют одинаковый рисунок, который повторяет оттенки и текстуру самых распространенных пород дерева.

Обычно композитные доски используют при облицовке различных площадок, расположенных на территории загородного дома. Это могут быть

  • Дорожки;
  • Террасы;
  • Площадки возле бассейнов, кстати, композитная доска не скользит, даже если на ее поверхность попала вода;
  • Беседки;
  • Пирсы.
Читайте так же:
Сколько застывает цемент 500

Одним из важных свойств этого композитного материала является то, что под воздействием прямых солнечных лучей, перепада температур и влажности он не изменяется как, к примеру, пластик или древесина.

Компании-производители гарантируют, что срок эксплуатации композитной доски будет от 10 до 50 лет. Кстати, этот композитный материал не требует специального ухода, чистить его можно любыми моющими средствами.

Все больше композитных материалов стало использоваться при отделочных работах. Особенно строители часто используют при установке пластиковых окон подоконники, откосы, отливы и козырьки, выполненные из композитных материалов.

К примеру, пластиковые изделия, выполненные из вспененного полиуретана, который заключен между двумя слоями пластика. Этот вид материала достаточно прочен, не боится изменений погодных условий и прекрасно смотрится. Сегодня откосы из композитного материала используются не только как элемент дизайна интерьера помещения, но и как хороший теплоизолятор.

Свойства хризотилцемента

Изделия из хризотилцемента превосходят по многим характеристикам другие строительные материалы, в том числе дерево и металл. Именно поэтому хризотилцемент является оптимальным выбором и становится все более популярным в строительстве и архитектуре.

Каковы же основные преимущества хризотилцемента?

  • Пожаробезопасность. Изделия из хризотилцемента на 100% негорючие. В составе данного материала просто нечему гореть (вода, цемент и минеральное волокно), поэтому ему присвоен класс пожарной опасности – КМ0.
  • Морозостойкость. Хризотилцемент выдерживает до -70 ° С, что делает изделия из него незаменимыми в северных регионах. Кроме того, прессованные плиты способны выдерживать до 50 циклов замораживаний и оттаиваний.
  • Безопасный состав. Все компоненты полностью натуральны и безвредны для человека и окружающей среды.
  • Прочность. Данная характеристика хризотилцемента обеспечена прессованием листов. Помимо этого вся продукция из данного материала долговечна, ее подтвержденный срок службы – 50 лет.
  • Неподверженность внешним воздействиям. Изделия из хризотилцемента не подвергаются коррозии и гниению. Можно не переживать за появление бактерий или грибков, которые могут нанести вред сооружению.
  • Шумоизоляция. Входящие в состав хризотилцемента, волокна хризотила позволяет защищать от посторонних шумов: звуки улицы, ветра и шумы от осадков.
  • Низкая теплопроводность. В доме всегда сохраняется комфортная температура: летом не пропускается тепло, а зимой вы будете защищены от морозов.
  • Химическая устойчивость. Материалы из хризотилцемента защищены от кислотных дождей.
  • Низкая электропроводность волокон хризотила обеспечивает хризотилцементным изделиям электроизоляционные свойства и молниезащиту зданий.

Марка по прочности на сжатие

  1. Это одна из наиболее часто используемых характеристик бетонных конструкций.
  2. Инструкция требует для ее определения использовать образцы в виде куба, имеющих длину одной стороны 150 мм.
  3. Испытание проводится на протяжении условного проектного возраста – в большинстве случаев это 4 недели.

Совет: если берется серия из трех образцов, предел прочности рассчитывается по двум наибольшим из них. Для его выражения используются такие единицы – кгс/см 2 .

  1. Специалисты выделяют всего 17 марок тяжелого бетона в зависимости от его прочности на сжатие. Для их обозначения используется индекс «М», после которого указывается число. К примеру, марка М450 означает, что такой бетон гарантирует минимальный предел прочности на сжатие в 450 кгс/см 2 .
  2. Если же принимать во внимание прочность на осевое растяжение, то его марок гораздо больше – от Pt5 до Pt50 (прибавляя каждый раз по 5 кгс/см 2 ). К примеру, марка бетона Pt30 будет означать, что он способен выдержать осевое растяжение до 30 кгс/см 2 .
  3. Для бетона, которые будет использоваться во время изготовления изгибаемых ж/б конструкций, существует также характеристика растяжения при изгибе, которая отображается при помощи индекса «Ptb».

Совет: не всегда следует проводить параллели между маркой бетона и его классом.

Класс поверхности бетона по СНиПу имеет 4 параметра

Читайте так же:
Как ровно залить полы цементом

Классы и марки

Дело в том, что многое зависит от того, насколько материал является однородным. Для обозначения этой величины используется коэффициент вариации.

Чем ниже его числовое значение, тем большей однородностью обладает бетон. При снижении данного показателя, снижаются, соответственно, класс и марка материала. К примеру, М300, имеющий коэффициент вариации в 18%, получит класс В15, а вот при снижении до значения в 5%, класс повысится до В20.

Совет: результаты исследований доказывают, что во время изготовления бетонной смеси необходимо добиваться ее максимальной однородности.

На числовое значение прочности оказывают влияние множество факторов. Наибольшее — качество исходных компонентов, а также такой показатель, как пористость.

Для набора прочности материала, изготовленного при помощи портландцемента, требуется значительное количество времени. Кроме того, для нормального протекания процесса требуется соблюдение определенных условий.

Морозостойкость

При помощи такого показателя, как марка бетона по морозостойкости можно определить, сколько циклов замораживания и оттаивания может выдержать 28-дневный материал, теряя при этом не более 15% показателя прочности на сжатие. Для обозначения такого показателя используется индекс F, а всего существует 11 классов.

Совет: чтобы бетон обладал хорошими морозостойкими свойствами, в его составе должен быть качественный портландцемент, а также его различные модификации – сульфатостойкий, гидрофобный и т.п.

При этом существуют определенные ограничения по процентному содержанию трехкальциевого алюмината в портландцементе.

  • F200 допускается не более 7% такого вещества;
  • F300 – до 5%, и т.д.

Крайне нежелательным является присутствие в цементе активных минеральных добавок, так как в результате их использования увеличивается потребность в воде. А вот снижение водопотребности достигается за счет применения поверхностно-активных веществ.

Работа с раствором в мороз

Совет: в сооружениях гидротехнического типа, обладающих маркой морозостойкости F 300, а также заполнителем диаметром не более 20 мм, объем вовлеченного воздуха должен находиться в пределах 2-4%

Вот небольшая инструкция, которой следует придерживаться:

  1. Для получения высококачественного морозостойкого бетона должно соблюдаться максимально точное соотношение всех компонентов.
  2. Их необходимо тщательно перемешать своими руками, получив максимально однородную смесь.
  3. После этого уплотнить.
  4. Обеспечить необходимые хорошие условия во время процесса затвердевания.

Совет:следите, чтобы не происходило тепловое расширение составляющих бетона, а значение воды и воздуха находились в допустимых пределах.

В ситуациях, когда осуществляется изготовление деталей, обладающих высокой степенью морозостойкости (F200 и выше), стоит помнить, что материал должен твердеть в условиях положительного значения температуры окружающей среды. Кроме того, его влажность должна сохраняться на протяжении около 10 дней.

Водопроницаемость

Марка по такому показателю, как водонепроницаемость определяется путем испытаний материала на ограниченную проницаемость во время одностороннего давления напора воды. Для ее обозначения используют индекс «W», после которого идет число.

Оно обозначает максимальное давление (в кгс/см 2 ), которое может выдержать исследуемый образец, диаметр и высота которого составляют 150 мм, во время определенных испытаний. К примеру, маркаW4 выдерживает напор воды в 4 кгс/см 2 . Всего существует 10 марок – от W2 до W20 (прибавляя по 2 кгс/см 2 ).

Существуют методы, благодаря которым можно увеличить водонепроницаемость смеси во время ее приготовления, укладки и затвердевания бетона, а также методы, которые могут повысить такой показатель уже затвердевшего материала.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector