Способ испытания железобетона на растяжение

(5М, Кл. Ь 01 М 3/08 Ьеударстюе 4 комитет СССР аа дамам вэа 4 ретеинй и открытий-ь ФасА ,т;Грузинский ордена Трудового Красного 3 НЖеДв 4 щннр;,исследовательский институт энергетики:и гищугеническ ихсооруженийЪ 1 гР 4(71) Заявитель 54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА НА РАСТЯЖЕНИЕ1Изобретение относится к строительству и может быть использовано для определения растяжимости бетона в условиях одновременного действия поперечного сжатия и одностороннего стес 5 кения деформации со стороны внешней упругой среды, например скальной породыИзвестен способ испытания бетона на растяжение, включающий приложение на испытуемый образец внешней нагрузки воздухом под расчетным давлением, выдерживание образца в этих условиях до установления равнозначного давления В его порах, резкое сбрасывание внешнего давления и определение прочностных характеристик материала по величине внутрипорогового избыточного давления, вызывающего разрушение образца 1 .20Недостатком этого способа является ограниченный диапазон исследований.Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ ис 2пытания железобетона на растяжениепутем одновременного приложения к образцу растягиваюшей и сжимающей нагру-.зок и измерение деформаций 2,Недостатком данного способа являетсянизкая точность исследования при определении растяжимости железобетона вусловиях одновременного действия поперечного сжатия и одностороннего стеснения деформации со стороны внешнейупругой среды,Цель изобретения - повышение точности результатов и приближение их кнатурным показателям механическихсвойств железобетона.Достигается цель тем, что согласноспособу испытания железобетона на растяжение путем одновременного приложения к образцу растягивающей и сжимающей нагрузок и измерение деформаций,нагрузки прикладывают к двум образцам,между которыми размещают антифрикционный материал, причем сжимающуюнагрузку прикладывают через жесткиепрокладки, установленные с торцовых сторон.На чертеже изображена схема устройства для осуществления способа.Два железобетонных призматических образца 1, армированные продольной арматурой с выступающими концами 2 соединены шарнирно с приспособлением 3 для захвата в испытательной машине.Между соприкасающимися гранями пары 1 а образцов проложен антифрикционный слой 4, например смазка. К внешним граням образцов примыкают жесткие плиты 5.Образцы и плиты сжаты приспособлением, состоящим из стальных листов 6 сталь ных тяжей 7, траверсов 8, динамомет".ра 9 и пружины 10. На боковых гранях . образцов и плит установлены приборы 11 для измерения деформаций.Способ реализуют следующим образом.Два призматических образца 1, например размером 10 10 40 см, из бетона марки 200, армированные продольными стержнями 2 диаметром 20 мм, и две жесткие плиты 5 размером 10 10 40 из 25 бетона марки 300, имитирующие блоки прочной скальной породы, контактирующие с железобетонной обделкой туннеля, собирают на столе в соответствии с приведенной схемой. Гладкие соприкасающиеся грани образцов смазывают антифрикционным материалом, например техническим вазелином 4. Всю систему обжимают в поперечном к арматуре направлении посредством двух стальных тяжей 7 с гЫ 35 ками, например диаметром 24 мм силой 50 кН (5000 кгс).Величину силы определяют динамометром 9, Для поддержания постоянства этой силы во время испытания образцов40 служит пружина 10 от тележки железнодорожного вагона.Собранную таким образом экспериментальную установку закрепляют при помощи шарнирной подвески 3 в испытатель ной машине ГРМ. На боковых гранях образцов и плит устанавливают индикаторы часового типа 11 с ценой деления 0,01 мм. Испытание производят путем постепенного повышения растягивающей силы с фиксацией деформаций образцов каждой ступени нагрузки. Опытами установлено, что деформации развивались на обоих образцах симметрично, причем у соприкасающихся граней они значительно превышали деформации граней, контактирующих с внешними плитами. Первые трещины образовались у соприкасающихся граней при относительной их деформации 07 41,6. 10 , близкой к растяжимости свободных железобетонных элементов. С дальнейшим повышением нагрузки трещины .удлинялись, пересекали арматуру и приближались к граням, контактирующим с внешними плитами при напряжении в арматуре, близком к расчетному сопротивлению. При отсутствии внешней упругой среды трещины в железобетоне возникают, как известно, при значительно меньших растягивающих напряжениях.Способ позволяет установить и количественно оценить существенное влияние внешней жесткой среды, прижатой к конструкции, на трешинообразование в ней, в частности в железобетонной обделке, прижатой к скале внутренним давлением (рабочим напором воды в туннеле).Отсутствие стеснения деформации внутренней поверхности обделки, имеющее место при приложении к ней гидростатического давления, обеспечивают в предлагаемом способе применением пары образцов, растягиваемых одновременно и параллельно и, следовательно, не оказывающих друг на друга сдерживающего влияния, Этому способствует и смазка между соприкасающимися гранями, сводящая к минимуму влияние возможного небольшого различия в деформативных свойствах пары образцов-близнецов.Способ предназначен для испытания фрагментов железобетонных конструкций, работающих в сложном напряженном состоянии растяжения и поперечного сжатия в условиях, когда одна из растянутых граней (поверхностей) конструкции сцеплена или контактирует с внешним упругим телом, например с основанием, конструкции; связывающим ее деформации, а противоположная грань, к которой приложена сжимающая нагрузка, имеет возможность свободных тангеьшиальных деформаций.Технико-экономическая эффективность от использования предлагаемого изобретения заключается в возможности точного экспериментального определения механических характеристик железобетона, в частности его трещиностойкости, и характера развития трещин в конструкциях, работающих в рассмотренных условиях. Учет влияния внешней контактирующей, жесткой среды, сдерживающей развитие трещинообразования в железобетонной конструкции, позволяет уменьшить расход материала по ориентировочным расчетам на 10-12%.983807 5 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 391439 ф кла Я 01 й 3/08 ф 1974.2. Сцепление арматуры с бетоном.Материалы Всесоюзного научно гехниче- кого совещания в г. Челябинске. М.,изд-во НИИ бетона и железобетона 1971,с. 29. Составитель Р С. Патрушев рректор А. Дзятк ергель ехр едак Подпкомитета СССРи открытийРаушская наб., д. 6266/70 Тираж 887 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, ное илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проек 5Формула изобретения Способ испытания железобетона на растяжение путем одновременного прилакения к образцу растягивающей и сжимающей нагрузок и измерение деформаций, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности результатов и приближения их к натурным показателям механических свойств железобетона, нагрузки прикладывают к двум образцам, между которыми размещают антифрикционный материал, причем сжимающую нагрузку прикладывают через жесткие прокладки, установленные с торцовых сторон.