Гост 24452-80 бетоны. методы определения призменной прочности, модуля упругости и коэффициента пуассона

Общее понятие

Модуль упругости (также известный как модуль Юнга) – один из показателей механических свойств материала, который характеризует его сопротивляемость деформации растяжения. Другими словами, его значение показывает пластичность материала. Чем больше модуль упругости, тем менее будет растягиваться какой-либо стержень при прочих равных условиях (величина нагрузки, площадь сечения и прочее).

В теории упругости модуль Юнга обозначается буквой Е. Является составной частью закона Гука (закона о деформации упругих тел). Связывает напряжение, возникающее в материале, и его деформацию.

Согласно международной стандартной системе единиц измеряется в МПа. Но на практике инженеры предпочитают использовать размерность кгс/см2.

Определение модуля упругости осуществляется опытным путем в научных лабораториях. Суть данного способа заключается в разрыве на специальном оборудовании гантелеобразных образцов материала. Узнав напряжение и удлинение, при котором произошло разрушение образца, делят данные переменные друг на друга, тем самым получая модуль Юнга.

Отметим сразу, что таким методом определяются модули упругости пластичных материалов: сталь, медь и прочее. Хрупкие материалы – чугун, бетон – сжимают до появления трещин.

Дополнительные характеристики механических свойств

Модуль упругости дает возможность предугадать поведение материла только при работе на сжатие или растяжение. При наличии таких видов нагрузок как смятие, срез, изгиб и прочее потребуется введение дополнительных параметров:

• Жесткость есть произведение модуля упругости на площадь поперечного сечения профиля. По величине жесткости можно судить о пластичности уже не материала, а узла конструкции в целом. Измеряется в килограммах силы.
• Относительное продольное удлинение показывает отношение абсолютного удлинения образца к общей длине образца. Например, к стержню длиной 100 мм приложили определенную силу. Как результат, он уменьшился в размере на 5 мм. Деля его удлинение (5 мм) на первоначальную длину (100 мм) получаем относительное удлинение 0,05. Переменная является безразмерной величиной. В некоторых случаях для удобства восприятия переводится в проценты.
• Относительное поперечное удлинение рассчитывается аналогично вышепредставленному пункту, но вместо длины здесь рассматривается диаметр стержня. Опыты показывают, что для большинства материалов поперечное удлинение в 3-4 раза меньше, чем продольное.
• Коэффициент Пуансона есть отношение относительной продольной деформации к относительной поперечной деформации. Данный параметр позволяет полностью описать изменение формы под воздействием нагрузки.
• Модуль сдвига характеризует упругие свойства при воздействии на образец касательных напряжений, т. е. в случае, когда вектор силы направлен под 90 градусов к поверхности тела. Примерами таких нагрузок является работа заклепок на срез, гвоздей на смятие и прочее. По большому счету, модуль сдвига связан с таким понятием как вязкость материла.
• Модуль объемной упругости характеризуется изменением объема материала для равномерного разностороннего приложения нагрузки. Является отношением объемного давления к объемной деформации сжатия. Примером такой работы служит опущенный в воду образец, на который по всей его площади воздействует давление жидкости.

Помимо вышесказанного необходимо упомянуть, что некоторые типы материалов имеют различные механические свойства в зависимости от направления нагрузки. Такие материалы характеризуются как анизотропные. Яркими примерами служит древесина, слоистые пластмассы, некоторые виды камня, ткани и прочее.

У изотропных материалов механические свойства и упругая деформация одинаковы в любом направлении. К ним относят металлы (сталь, чугун, медь, алюминий и прочее), неслоистые пластмассы, естественные камни, бетон, каучук.

МЕТОДЫ НАСЫЩЕНИЯ ОБРАЗЦОВ ВОДОЙ И ЖИДКИМИ НЕФТЕПРОДУКТАМИ

. Насыщение производят методом капиллярного насыщения.

Степень насыщения контролируют по увеличению массы образца путем периодического взвешивания. Образцы выдерживают в ваннах до полного их насыщения жидкостью. За полное насыщение принимают прекращение увеличения массы образца при двух последующих взвешиваниях.

. Насыщение производят в ваннах, выполненных из материалов химически стойких к воде и нефтепродуктам и другим жидкостям.

При насыщении тяжелыми нефтепродуктами (минеральные масла, мазуты и т.п.) ванны должны обеспечивать размещение в них образцов в горизонтальном положении.

Высота ванны должна быть не менее чем на 20 мм выше верхней поверхности уложенных в них образцов.

Ванна насыщения легкими нефтепродуктами (бензин, керосин и т.п.) должна иметь герметически закрывающиеся крышки. Рекомендуется в этом случае в качестве ванн использовать фляги вместимостью 40 л с резиновыми прокладками на крышках.

. Перед насыщением образцы взвешивают, определяют их массу с точностью не менее 0,5 г.

. Для насыщения тяжелыми нефтепродуктами образцы помещают в ванны в горизонтальном положении на расстоянии не ближе 20 мм друг от друга и заливают соответствующей жидкостью так, чтобы ее уровень в ванне был от 5 до 15 мм. Далее жидкость по мере насыщения образца периодически доливают. При этом ее уровень должен находиться на расстоянии от 9 до 15 мм от границы между пропитанным и непропитанным бетоном. Последний раз жидкость доливают так, чтобы ее уровень был на 3 — 5 мм ниже верхней грани образца.

. При насыщении легкими нефтепродуктами и водой образцы помещают в ванны и заливают жидкость так, чтобы ее уровень был не менее чем на 10 мм выше верхней грани образцов. Ванны должны быть герметично закрыты крышками.

. Образцы взвешивают при насыщении их водой или легкими нефтепродуктами один раз в сутки, а при насыщении тяжелыми нефтепродуктами — один раз в 7 сут.

Модуль сдвига

Литература

Модуль сдвига

Сдвигом называют деформацию, при которой все слои тела, параллельные некоторой плоскости, смещаются друг относительно друга. При сдвиге объем деформируемого образца не меняется.

Модуль сдвига (N) – одна из нескольких величин, характеризующих упругие свойства материала.

Модуль сдвига связан с модулем Юнга через коэффициент Пуассона:

1 кгс/мм2 = 10-6 кгс/м2 = 9,8·106 Н/м2 = 9,8·107 дин/см2 = 9,81·106 Па = 9,81 МПа. Модуль сдвига материалов

Материал	Модуль сдвига
кгс/мм2	Н/м2	МПа
Металлы
Алюминий	2300-2700	2250-2650	22500-26500
Алюминий отожженный	2500	2450	24500
Бронза	4400	4320	43200
Бронза алюминиевая, литье	4180	4100	41000
Бронза фосфористая катаная	4180	4100	41000
Висмут	1200-1400	1180-1370	11800-13700
Висмут литой	1220	1200	12000
Вольфрам	13300	13050	130500
Вольфрам отожженный	8970-21910	8800-21500	88000-215000
Дюралюминий	2750	2700	27000
Дюралюминий катаный	2650	2600	26000
Железо кованое	8000-8300	7850-8150	78500-81500
Железо литое	3570-5400	3500-5300	35000-53000
Золото	2600-3900	2550-3830	25500-38300
Золото отожженное	2970	2910	29100
Инвар	5600	5500	55000
Кадмий	1940	1900	19000
Кадмий литой	1960	1920	19200
Константан	6200	6080	60800
Латунь	2700-3700	2650-3630	26500-36300
Латунь корабельная катаная	3670	3600	36000
Латунь холоднотянутая	3470-3670	3400-3600	34000-36000
Манганин	4700	4610	46100
Медь	4000-4800	3920-4700	39200-47000
Медь деформированная	4230	4150	41500
Медь прокатанная	3980	3900	39000
Медь холоднотянутая	4890	4800	48000
Нейзильбер	4000	3920	39200
Никель	7500	7360	73600
Олово	1700	1670	16700
Олово литое	1670-1810	1640-1780	16400-17800
Палладий	4000-5000	3920-4900	39200-49000
Палладий литой	5200	5110	51100
Платина	6000-7200	5880-7060	58800-70600
Платина отожженная	6200	6090	60900
Свинец	550-600	540-580	5400-5800
Свинец литой	575	562	5620
Серебро	2500-2900	2450-2840	24500-28400
Серебро отожженное	2640	2590	25900
Сталь инструментальная	8000-8500	7850-8340	78500-83400
Сталь легированная	8150	8000	80000
Сталь специальная	8500-8800	8340-8630	83400-86300
Титан	4480	4400	44000
Цинк	3000-4000	2940-3920	29400-39200
Цинк катаный	3160	3100	31000
Чугун	2900-3500	2840-3430	28400-34300
Чугун белый, серый	4480	4400	44000
Чугун ковкий	4000	3920	39200
Пластмассы
Плексиглас	151	148	1480
Целлулоид	66	65	650
Резины
Каучук	0,28	0,27	2,7
Резина мягкая вулканизированная	0,05-0,15	0,05-0,15	0,5-1,5
Различные материалы
Бетон	715-1730	700-1700	7000-17000
Гранит	1430-4490	1400-4400	14000-44000
Известняк плотный	1530	1500	15000
Кварцевая нить (плавленая)	3160	3100	31000
Мрамор	1430-4490	1400-4400	14000-44000
Стекло	1780-2950	1750-2900	17500-29000

Литература

1. Краткий физико-технический справочник. Т.1 / Под общ. ред. К.П. Яковлева. М.: ФИЗМАТГИЗ. 1960. – 446 с.
2. Справочник по элементарной физике / Н.Н. Кошкин, М.Г. Ширкевич. М., Наука. 1976. 256 с.
3. Таблицы физических величин. Справочник / Под ред. И.К. Кикоина. М., Атомиздат. 1976, 1008 с.

Параметры, от которых зависит упругость древесины

Модуль упругости древесины — параметр изменяющийся, на его значение влияют:

• Влажность. Упругость древесины находится в обратной зависимости от влажности. То есть при высокой влажности дерева, его способность возвращаться к исходной форме будет минимальной.
• Прямослойность. Если волокна расположены извилисто, беспорядочно, то способность восстанавливать форму у неё будет заметно ниже, чем у прямослойной.
• Плотность. Дерево с низкой плотностью не так упруго, как более плотное.
• Возраст дерева. Древесина старого дерева более упруга, чем молодого.
• Природные особенности дерева. Хвойные деревья имеют однорядные мелкие сердцевинные лучи, поэтому их древесина более упругая, хотя удельный вес у таких пород не велик.
• Возраст самой древесины. Более молодые слои ствола дерева называют заболонью, те, что располагаются ближе к центру, и, соответственно, старее – ядром. Заболонь более упругая, чем ядро.

Детальное определение

Приложим к однородному стержню растягивающие его силы. В результате воздействия таких сил стержень в общем случае окажется деформирован как в продольном, так и в поперечном направлениях.

Пусть l и d длина и поперечный размер образца до деформации, а l ′ > и d ′ > — длина и поперечный размер образца после деформации. Тогда продольным удлинением

называют величину, равную ( l ′ − l ) -l)> , а поперечнымсжатием — величину, равную − ( d ′ − d ) -d)> . Если ( l ′ − l ) -l)> обозначить как Δ l , а ( d ′ − d ) -d)> как Δ d , тоотносительное продольное удлинение будет равно величине Δ l l >> , аотносительное поперечное сжатие — величине − Δ d d >> . Тогда в принятых обозначениях коэффициент Пуассона μ имеет вид:

μ = − Δ d d l Δ l . >>.>

Обычно при приложении к стержню растягивающих усилий он удлиняется в продольном направлении и сокращается в поперечных направлениях. Таким образом, в подобных случаях выполнятся 0>»> Δ l l > 0 >>0> 0>»/> и Δ d d 0 > , так что коэффициент Пуассона положителен. Как показывает опыт, при сжатии коэффициент Пуассона имеет то же значение, что и при растяжении.

Для абсолютно хрупких материалов коэффициент Пуассона равен 0, для абсолютно несжимаемых — 0,5. Для большинства сталей этот коэффициент лежит в районе 0,3, для резины он равен приблизительно 0,5.

Существуют также материалы (преимущественно полимеры), у которых коэффициент Пуассона отрицателен, такие материалы называют ауксетиками. Это значит, что при приложении растягивающего усилия поперечное сечение тела увеличивается.

К примеру, бумага из одно

слойных нанотрубок имеет положительный коэффициент Пуассона, а по мере увеличения долимного слойных нанотрубок наблюдается резкий переход к отрицательному значению −0,20.

Отрицательным коэффициентом Пуассона обладают многие анизотропные кристаллы , так как коэффициент Пуассона для таких материалов зависит от угла ориентации кристаллической структуры относительно оси растяжения. Отрицательный коэффициент обнаруживается у таких материалов, как литий (минимальное значение равно −0,54), натрий (−0,44), калий (−0,42), кальций (−0,27), медь (−0,13) и других. 67 % кубических кристаллов из таблицы Менделеева имеют отрицательный коэффициент Пуассона.

Пошаговое приготовление бетона

Основные характеристики вы получите при правильном приготовлении смеси. Стоит использовать бетономешалку, так как размешать все компоненты собственноручно сложно.

Марка М350 обычно выпускается в виде смеси цемента и твердого наполнителя, причем одним из составляющих может являться гранит или гравийный щебень

Поэтому придерживайтесь следующей инструкции:

1. Песок, цемент поместить в бетономешалку и качественно перемешать.
2. Налейте воду в состав и мешайте до однородного состояния.
3. Добавьте пластификаторы.
4. Зимой используются антиморозные присадки, обеспечивая стойкость к низким температурам.
5. Смочите смесь водой и засыпьте твердый заполнитель.
6. Тщательно размешайте раствор.
7. Используйте бетон в течение двух часов до застывания.

Качество готового материала зависит не только от содержания пропорций, но и от свежести самих составляющих. Песок должен быть чистым, просеянным, без добавок, цемент качественным для получения хорошего бетона В25. К воде также есть особые требования – она должна быть чистой, не набранной из водоема, профессионалы рекомендуют использовать только питьевую воду.

ДЕФОРМАЦИИ БЕТОНА ПРИ КРАТКОВРЕМЕННОМ НАГРУЖЕНИИ. МОДУЛЬ УПРУГОСТИ БЕТОНА

ВЫСОКОПРОЧНЫЙ БЕТОН

Бетон как материал, не подчиняющийся закону Гука, имеет диаграмму сжатия криволинейного очертания. Из­вестны различные варианты математического описания кривой G = /(є), в основу которых положены эксперимен­тальные закономерности . Исследования, зна­чительная часть которых была проведена в ЦНИИС , позволили связать характерную форму этой кривой с физическими процессами деформирования и раз­рушения бетона (см. главу II).

При кратковременном возрастании статической на­грузки отклонение диаграммы сжатия от прямолинейной обусловлено преимущественно нарушением сплошности ма­териала, вследствие перехода границы микроразрушения Rr по мере роста нагрузки и дальнейшим развитием микро­трещин в бетоне . В более общем случае степень искривления диаграммы зависит также от скорости нагру­жения, поскольку наблюдаемые деформации включают опре­деленную долю деформаций ползучести, проявляющихся ча­стично на всех уровнях нагрузки. Поэтому даже при не­больших нагрузках (в зоне так называемой линейной ползучести) обнаруживается некоторая криволинейность диаграммы . Вследствие этого модуль деформаций бетона, определяемый как тангенс угла наклона секущей к кривой о — є, не является постоянной величиной и умень­шается по мере роста напряжений.

Для практических оценок пределов изменения секущего модуля под кратковременной нагрузкой необходимо рас­полагать данными, по крайней мере, о двух параметрах кривой а — є, начальном угле наклона этой кривой (на­чальный модуль деформаций) и величине деформаций, соответствующей максимуму кривой (предельная деформа­ция под кратковременной нагрузкой). В указанном диапа­зоне модуль деформаций изменяется более или менее плавно . Значения обоих параметров, а также характер изменения модуля деформаций с ростом напряжений от нуля до максимальной величины существенно зависят от особенностей структуры бетона .

Рассмотрим характеристики деформативной способности бетона при кратковременном нагружении (начальный мо­дуль деформаций и величину предельной деформативности), которые наиболее часто применяются для расчетов эле­ментов конструкций.

Хотя наибольшее число экспериментальных данных в этой области получено при испытании бетонов в условиях одноосного сжатия, установленные закономерности можно с достаточным основанием использовать применительно к действию растягивающих напряжений в бетоне .

В лабораторных условиях начальный модуль дефор­маций бетона Е = ^ находят при определенной величине

Относительного уровня напряжений в бетоне, составляющей 20—30% предела прочности опытных образцов . В этой области напряжений (и вплоть до границы R?) кривая, характеризующаяся зависимостью а — є, имеет незначи­тельную кривизну, поэтому начальный модуль деформаций практически не зависит от величины напряжений. Пов­торным нагружением бетона в зоне невысоких напряжений до некоторой степени можно исключить влияние остаточных деформаций бетона на величину модуля. Определенную таким путем характеристику деформативности бетона с не­нарушенной структурой рассматривают условно как модуль упругости (начальный модуль упругости) этого материала.

Кольца колодцев

Кольца колодцев были и остаются очень востребованным строительным материалом. К слову, кольца колодцев приобретают не только те, чья деятельность связана с водоснабжением и канализацией, но и телефонисты, Интернет-провайдеры и, конечно …

ОСОБЕННОСТИ ВЗАИМОСВЯЗИ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ И ПРОЧНОСТИ БЕТОНА

Полученное выражение (V.15) дает возможность сфор­мулировать общее положение о характере зависимости меж — ду упругими и прочностными свойствами тяжелого бето­на. Особенность этой связи заключается в том, что оца не является …

ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ВЕЛИЧИНУ УСАДКИ БЕТОНА

Об усадке тяжелого бетона имеется не меньше экспе­риментальных данных, чем о его ползучести. Попытки- использовать эти данные для получения общих количест­венных закономерностей явления содержатся в ряде работ. При оценке возможной …

Что это такое

Определение

Идеальное время для бетонных работ на открытом воздухе — теплый сезон. Увы, не всегда есть возможность дождаться весны: в ряде случаев монолитное строительство осуществляется и при отрицательных температурах.

При бетонировании в мороз основная проблема — дать бетону набрать прочность до начала кристаллизации воды в нем. Основные методы ее решения сводятся к теплоизоляции опалубки или подогреву уложенной смеси. При этом выбор конкретного решения определяется прежде всего тем, насколько быстро форма с бетоном будет остывать.

Скорость же, с которой определенная конструкция будет терять тепло, определяется отношением площади ее охлаждаемой поверхности к объему.

Практический вывод: медленнее всего будет остывать идеальный шар.

Модуль поверхности бетонной конструкции — это, собственно, и есть отношение ее охлаждаемой площади к внутреннему объему. Формула модуля поверхности бетона предельно проста: Мп = S/V, где Мп — модуль поверхности; S — площадь поверхности конструкции, контактирующая с холодным воздухом, грунтом или охлажденными ниже нуля прочими элементами конструкции; V — полный объем монолита.

Поскольку в числителе формулы значение указывается в квадратных метрах (м2), а в знаменателе — в кубических (м3), искомый параметр будет измеряться в странных единицах, описываемых как 1/м, или м^-1.

При укладке бетона на непромерзший грунт нижняя поверхность фундамента исключается из расчетов.

Примеры расчета

Давайте рассчитаем интересующий нас параметр для плитного фундамента размером 6х10 м и толщиной 0,25 м, укладываемого при отрицательной температуре окружающего воздуха на талый грунт.

1. Очевидно, что охлаждаться будут все поверхности плиты, кроме нижней: она ведь контактирует с грунтом, имеющим температуру выше нуля. Складываем их площади: (6 х 0,25) х 2 + (10 х 0,25) х 2 + 6 х 10 = 3 + 5 + 60 = 68 м2.
2. Рассчитываем объем плиты. Он равен, как мы помним из школьного курса геометрии, произведению сторон прямоугольного параллелепипеда: 10 х 6 х 0,25 = 15 м3.
3. Вычисляем модуль поверхности: 68 м2 / 15 м3 = 4,5(3) 1/м.

На практике расчеты балок, цилиндров с переходами диаметров и прочих конструкций могут быть достаточно сложны и занимать значительное время. Как и все люди, строители склонны по возможности упрощать себе жизнь; для этой цели существует несколько упрощенных формул расчетов для основных конструктивных элементов.

Конструктивный элемент	Формула расчета
Балки и колонны прямоугольного сечения со сторонами сечения, равными A и B	Мп = 2/А + 2/В. Длина балки или высота колонны не влияет на модуль поверхности и не учитывается в расчетах.
Балки и колонны квадратного сечения со стороной сечения, равной А	Мп = 4/А
Куб со стороной А	Мп = 6/А. В этом случае учитываются все поверхности куба; расчет актуален для случая, когда все они охлаждаются (куб стоит на мерзлом грунте и контактирует с холодным воздухом).
Отдельно стоящий на мерзлом грунте параллелепипед со сторонами А, В и С	Мп = 2/А + 2/В + 2/С
Параллелепипед со сторонами А, В и С, прилегающий одной из граней к теплому массиву	Мп = 2/А + 2/В + 1/С
Цилиндр с радиусом R и высотой С	Мп = 2/R + 2/С
Плита или стена толщиной А, охлаждаемая с обеих сторон	Мп = 2/А

Наглядный пример: монолитная стена охлаждается с обеих сторон.

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

5.1. Призменную прочность R_првычисляют для каждого образца по формуле

()

где Р_р — разрушающая нагрузка, измеренная по шкале силоизмерителя пресса (машины);

F — среднее значение площади поперечного сечения образца, определяемое по его линейным размерам по ГОСТ 10180-78.

5.2. Модуль упругости Е_sвычисляют для каждого образца при уровне нагрузки, составляющей 30 % от разрушающей, по формуле

()

где s₁ = P₁F— приращение напряжения от условного нуля до уровня внешней нагрузки, равной 30 % от разрушающей;

P₁— соответствующее приращение внешней нагрузки;

ε_1у — приращение упругомгновенной относительной продольной деформации образца, соответствующее уровню нагрузки P₁ = 0,3P_p и измеренное в начале каждой ступени ее приложения, которое определяют по п. .

В пределах ступени нагружения деформации определяют по линейной интерполяции.

5.3. Коэффициент Пуассона бетона µ вычисляют для каждого образца при уровне нагрузки, составляющей 30 % разрушающей, по формуле

()

где ε_2у — приращение упругомгновенной относительной поперечной деформации образца, соответствующее уровню нагрузки P₁ = 0,3P_p и измеренное в начале каждой ступени ее приложения, которое определяют по п. .

5.4 Значения ε_1у и ε_2у определяют по формулам:

ε_1у = ε₁ — ∑ε_1п; ()

ε_2у = ε₂ — ∑ε_2п, ()

где ε₁ и ε₂ — приращения полных относительных продольных и поперечных деформаций образца, соответствующие уровню нагрузки Р₁= 0,3Р_р и измеренные в конце ступени ее приложения;

∑ε_1п и ∑ε_2п — приращения относительных продольных и поперечных деформаций быстронатекающей ползучести, полученные при выдержках нагрузки на ступенях нагружения до уровня нагрузки Р₁ = 0,3Р_р.

Приращения относительных продольных и поперечных деформаций вычисляют как среднее арифметическое показаний приборов по четырем граням призмы или трем — четырем образующим цилиндра.

5.5. Значения относительных деформаций ε₁ и ε₂ определяют по формулам:

ε₁ = Dl₁l₁; ()

ε₂ = Dl₂l₂, ()

где Dl₁, Dl₂ — абсолютные приращения продольной и поперечной деформаций образца, вызванные соответствующим приращением напряжений;

l₁, l₂ — фиксированные базы измерения продольной и поперечной деформации образца.

При использовании тензорезисторов и других аналогичных приборов, шкалы которых проградуированы в относительных единицах деформаций, величины ε₁и ε₂ определяют непосредственно по шкалам измерительных приборов.

5.6 При определении средних значений призменной прочности, модуля упругости и коэффициента Пуассона в серии образцов предварительно отбраковывают анормальные (сильно отклоняющиеся) результаты испытаний.

Для отбраковки анормальных результатов в серии из трех образцов сравнивают значения y_iпризменной прочности, модуля упругости или коэффициента Пуассона в серии, показавших наибольшие и наименьшие значения этих величин со средними их значениями в серии , определенными по формуле (), и проверяют в соответствии с требованием ГОСТ 10180-78 выполнение условий, приведенных в формулах () и () указанного стандарта. Если эти требования не выполняются, то поступают в соответствии с требованием ГОСТ 10180-78; если условия выполняются, то средние значения призменной прочности бетона, его модуля упругости и коэффициента Пуассона в серии образцов определяют по формуле

()

где — среднее значение указанных величин в серии образцов данного размера;

y_i — значение указанных величин по отдельным образцам;

п — число образцов в серии.

5.7. В журнале результатов испытаний должны быть предусмотрены графы в соответствии с требованиями ГОСТ 10180-78, за исключением значения масштабного коэффициента, поскольку этот коэффициент при определении призменной прочности, модуля упругости и коэффициента Пуассона не требуется.

В журнале результатов испытаний должны быть предусмотрены, кроме того, дополнительные графы:

а) состав бетона, жесткость или подвижность смеси, вид, завод-изготовитель и активность вяжущих, вид заполнителей и добавок;

б) модуль упругости бетона отдельных образцов, МПа;

в) средний модуль упругости бетона в серии образцов, МПа;

г) значение коэффициента Пуассона отдельных образцов;

д) среднее значение коэффициента Пуассона в серии образцов;

е) база измерения деформаций, мм;

ж) тип тензометра, примененный для измерения линейных деформаций образца (цена его деления);

з) температура нагрева;

и) температура и относительная влажность воздуха помещения, в котором производились испытания.

В графе «Примечания» должны быть указаны дефекты образцов, особый характер их разрушения, отбраковка результатов испытаний, ее причины и т.д. в соответствии с требованиями ГОСТ 10180-78.

5.8. Применяемые в стандарте основные термины, обозначения и пояснения приведены в приложении .

Модуль деформации бетона

Устранение или ослабление вредного влияния температурных деформаций форм на трещиностойкость изделий должно учитываться на всех стадиях подготовки к выпуску изделий: при выборе технологической схемы производства, проектировании форм и назначении режимов тепловлажностной обработки бетона.

При выборе технологии изготовления должны обеспечиваться в максимально возможной степени модуль деформации бетона, взаимно свободные деформации изделия и формы. Для этого перед началом тепловой обработки предусматривается удаление штырей, фиксаторов, закладных элементов и т. п. При производстве изделий сложного очертания удаляются и отдельные бортовые элементы на участках переменного сечения. Полное освобождение граней изделия до пропаривания весьма эффективно, но при этом назначаются более мягкие режимы термообработки для уменьшения нарушений структуры бетона и его остаточного объемного расширения.

От состояния рабочих поверхностей формы и вида применяемой смазки зависит величина силы сцепления по контакту бетона с поверхностью формы. Отсутствие вмятин в обшивке поддона и бортов, хорошая очистка форм и использование высококачественной смазки или полимерных и эмалевых покрытий позволяют уменьшить силы сцепления изделия с формой и снизить появление трещин в период нагрева и остывания от опережающих деформаций форм.

Для повышения предельной растяжимости горячего бетона и предотвращения появления трещин при изготовлении плитных изделий на поддонах в период остывания рекомендуется применять разбрызгивание (дождевание) горячей воды на верхние поверхности плит в пропарочной камере перед ее открыванием. Повышенная влажность бетона способствует увеличению его трещиностойкости, растяжимости.

Особо неблагоприятные условия создаются при изготовлении изделий сложной конфигурации в обогреваемых формах, где наблюдаются температурные перепады, причины появления которых объясняются недостатками в схемах пароразводки и конструкции паровых рубашек:

— расчленение паровых рубашек ребрами жесткости на несколько подсекций; распределение пара перфорированными трубами, отверстия которых быстро засоряются;

Применение

В строительстве чаще используют более подвижные растворы В20 П3-П4. Такие удобно заводить в опалубку посредством бетононасоса.

Бетон применяется:

• Обустройство фундаментов на устойчивых грунтах под нетяжелые одноэтажные дома из бруса или блоков, а также двухэтажных домиков облегченной конструкции (каркасные);
• Изготовление сборных железобетонных изделий – лестничных площадок и маршей, легких перемычек и других элементов;
• Обустройство отмосток и придомовых площадок;
• Строительство самонесущих ненагруженных стен;
• Возведение от фундамента до крыши гаражей и хозяйственных построек;
• Изготовление колонн и колодезных колец при условии использования продуманной системы армирования.

Во многих случаях для частотного строительства достаточно характеристик бетона в20 (М250), но по разным причинам чаще принимают М300 (в25). Это приводит к необоснованному удорожанию строительства.

Бетон в20 можно замешивать непосредственно на строительной площадке, что позволит сэкономить на транспортных перевозках. Вообще это отличная марка раствора для загородного строительства и благоустройства, с которой можно сохранить бюджет и обеспечить надежность возводимых конструкций с достаточным запасом прочности.

Удлинение (при разрыве)

Часто называется «относительным удлинением». Увеличение расстояния между двумя метками на испытательном образце, которое возникает в результате деформирования образца при растяжении до разрыва между этими метками.

Величина удлинения зависит от размеров поперечного сечения образца. Например, величина удлинения, которая получена при испытании алюминиевого листового образца будет ниже для тонкого листа, чем для толстого листа. Тоже самое относится и к прессованным алюминиевым профилям.

Рисунок 5 – Влияние легирующих элементов на прочностные свойства и относительное удлинение

Удлинение А

Удлинение в процентах после разрыва образца при исходном расстоянии между метками 5,65 · √ S0, где S0 – исходная площадь поперечного сечения испытательного образца. Устаревшее обозначение этой величины А5 в настоящее время не применяется. Аналогичная величина в русскоязычных документах обозначается δ5.

Легко проверить, что для круглых образцов это расстояние между исходными метками вычисляется как 5·d.

Удлинение А50мм

Удлинение в процентах после разрыва образца по отношению к исходной длине между метками 50 мм и постоянной исходной ширине испытательного образца (обычно 12,5 мм). В США применяется расстояние между метками в 2 дюйма, то есть 50,8 мм.