Способ определения прочности хрупкого материала

совхоз советских СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ РЕСПУбЛИК 39) (1) 999 А 51)5 0 011 ОЦПИСАНИ ЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ. Методы опредее и растяжение на ска ПР ование прочноериалов, в част- ости бетона на ния; обоазец 1 с Изобретение относится к исследованию прочностных свойств хрупких материалов, в частности к определению прочности бетона на сжатие.Известен способ определения прочно-сти хрупкого материала, по которому образец с помощью двух захватов нагружают сжимающими усилиями до разрушения и фиксируют усилие при разрушении, по которому судят о прочности материала, В способе используют образец в виде куба с длиной ребра преимущественно 100 мм, который помещают между плитами пресса,Недостатком этого способа является недостаточная точность определения прочности хрупкого материала, Это обьясняется тем, что при испытании образца-куба происходит деформация и смещение опорных граней вдоль плоскости плит пресса, а возникающие силы трения вызывают искай, Кроме н крупно раэца су разруша иала в уг же чем в щестщего овых Ф ред-4 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОбРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(57) Использование: исследстных свойств хрупких матности определение прочнсжатие. Сущность иэобрете помощью двух захватов б, 7 нагружают сжимающими усилиями Р до разрушения и фиксируют усилие разрушения Рп 1, по которому судят о прочности материала, Используют образец 1 в виде двух соединенных большими основаниями соосных усеченных конусов, Предназначенные для взаимодействия с образцом 1 поверхности захватов 6, 7 выполняют вогнутыми в виде двух сопряженных между собой полуконусов, аналогичных конусам образца 1. Продольную ось О - 0 поверхностей захватов б, 7 и образца 1 во время нагружения располагают перпендикулярно продольной оси захватов, т.е. направлению действия сжимающего усилия Р. 4 ил 1 табл,жение результата испытани того, характер расположения зере го наполнителя в прямых углах обвенно влияет на величину ю усилия, т,е, прочность матер л участках куба может быть ни, с ней части,Цель изобретения - повышение точности,Пов спосматердвух злиямипри раностипользубольшконусоствия с ставленная цель достигается тем, чтО обе определения прочности хрупкого иала, по которому образец с помощью ахватов нагружают сжимающими усидо разрушения и фиксируют усилие зрушении, по которому судят о проч- материала, согласно изобретению исют обраЗец в виде двух соединенных лми основаниями соосных. усеченных в, предназначенные для взаимодейобразцом поверхности захватов выполняют вогнутыми в виде двух сопряженных между собой полуконусов, аналогичных конусам образца, а продольную ось поверхностей захватов и образца во время нагружения располагают перпендикулярно продольной оси захватов.Новая совокупность существенных признакав предлагаемого способа определения прочности хрупкого материала позволяет снизить влияние расположения крупного наполнителя на результат испытаний, из-за отсутствия прямых углов сопряжения поверхностей образца, При испытании практически удается избежать смещения элементов образца вдоль плоскости плит пресса при нагружении за счет того, что продольную ось поверхностей захватов и образца располагают перпендикулярно продольной оси захватов, т.е, линии действия сжимающего усилия,При этом захваты охватывают боковую поверхность и препятствуют смещению элементов образца под действием сжимающей нагрузки, создавая эффект двухосного сж. тия, Это позволяет повысить точность определения прочности, уменьшить разброс результатов испытаний, в том числе; единичных значений прочности образцов, средней прочности образцов в серии и коэффициента вариации прочности материа- ла (бетона) за установленный период, что позволяет дополнительно снизить. расход образцов в серии с трех до двух и добиться снижения расхода цемента. Кроме того, при сохранении основных геометрических параметров длина образца 100 мм, диаметр образца в месте сопряжения и 100 мм, диаметр торцов 80 мм) обьем и масса образца уменьшаются, что также снижает расход материала,На фиг. 1 изображен образец; на фиг, 2 - схема нагружения образца; на фиг, 3 - вид по стрелке Б на фиг, 2; на фиг, 4 - разрез А-А на фиг, 2,В предлагаемом способе определения прочности хрупкого материала используют образец 1 (фиг, 1) в виде двух соединенных большими основаниями соосных усеченных конусов, Между неподвижной плитой 2 (фиг.2) и подвижной относительно колонн 3, 4 плитой 5 горизонтально устанавливают образец 1 в верхнем б и нижнем 7 захватах, имеющих для взаимодействия с образцом 1 вогнутые поверхности в виде двух сопояженных между собой полуконусов, аналогичных конусам образца 1, Между захватами 6, 7 имеется зазор "в", равный 10-15 мм (фиг, 3). Нагружение осуществляют сжимающим усилием Р фиг, 2) перпендикулярно оси 0-0 образца 1, Испытаниеведут таким образом, чтобы напряжение в образце 1 при нагружении возрастало с постоянной скоростью в .2 кгс/см в секунду до его разрушения, Максимальное усилие, 5 достигнутое в процессе испытания, принимают за величину разрушающей нагрузки Рх, по которому судят о прочности хрупкого материала, в частности бетона. Величины разрушающих нагрузок и площадей рабо чих сечений образцов записывают в журналиспытаний.Прочность бетона в кгс/см вычисляютдля каждого образца по формуле В =у- Кщ,Р=1Вщ=и где В - единичное значение прочности бетона, мПа;и - общее число единичных значений прочности бетона в партии,За единичное значение прочности бетона принимают среднюю прочность бетона в . одной серии образцов(3) 50 где В - среднее значение прочности бетона в серии образцов данного размера, кгс/см;В - значение прочности отдельного образца, кгс/см;и - число образцов в серии,Для определения характеристик однородности бетона по прочности в течение анализируемого периода для каждой паргде В - прочность бетона на сжатие, кгс/см;2,Р - разрушающая нагрузка, кгс;20 Р - площадь рабочего сечения образца,см:у - коэффициент прочности, приведенный к прочности эталона-образца - куба сребром 150 мм;25 К - поправочный коэффициент, учитывающий влажность бетона образца.Значения коэффициентовуи К выбирают опытным путем,Образцы изготовляют и испытывают се 30 риями, Серии как правило состоит из трехобразцов.Про ,ность бетона в партии Р вычисляютв соответствии с ГОСТ 18105-86 по формуле1747999 Образцы вконусы Кол-вообразцов Среднее отклонение усилия Образцы - кубы греднее отклонение усилия Кол-во тбразцов. 25125 500. 50875 750 1,5 2,0 т 4650 33 т 5 50000 1250 2,530375 250 О 8 33750 1875 5,6 13,9 7937 32 18 1 П 750 1,б 47000 2812 зпе Ч-Р 100% = 7 З 100=9,88%,Я,о 2641Для образцов-конусов:среднее арифметическое значение величины разрушающего усилия Р=1 . 29412326758 кгс; среднее квадратичное отклонение коэффициент вариации прочности Таким образом, полученное значение коэффициента вариации для образца-конуса (3,8) в 2,6 раза меньше значения коэффициента вариации для образца-куба (9,880 ь) и меньше 5% предусмотренного 20000 15628 18121 17500 15625 13125 13750 18750 31250 26250 26225 23750 4185 43500 39000 39000 31250 31750 26250 16500 25625 24625 28825 38125 7625 18250 31250 33125 34375 40000 ГОСТ 10180-78 (и, 1.6), что позволяет производить испытание серии иэ двух образцоввместо трех,По сравнению с прототипом предло 5 женный сйособ определения прочностихрупкогоматериала, благодаря новой совокупности признаков, позволяет повыситьточность определения прочности хрупкогоматериала, что позволяет уменьшить расход10 образцов и материала, а также уменьшитьобъем и массу испытуемых образцов.Формула изобретенияСпособ определения прочности хрупкого материала, по которому образец с по 15 мощью двух захватов нагружаютсжимающими усилиями до разрушения и. фиксируют усилие при разрушении, по которому судят о прочности материала, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения20 точности, используют образец в виде двухсоединенных большими основаниями соосных усеченных конусов, предназначенныедля взаимодействия с образцом поверхности захватов выполняют вогнутымтл в виде25 двух сопряженных между собой полуконусов, аналогичных конусам. образца, а продольную ось поверхностей захватов иобразца во время нагружения располагаютперпендикулярно продольной оси захватов,од, у 1,Гагарина. 101 бинат "Патент", г. оизволственно.издательски каз 2498 ВНИИПИ Тираж Подписноедарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 45