Объясняются испытания бетона на изгиб на основе стандартов ASTM. Указаны различия в спецификациях и других аспектах испытания бетона на изгиб между стандартом ASTM, индийским стандартом и британским стандартом.
Испытание бетона на изгиб (испытание на трехточечную нагрузку)
Ниже рассматриваются темы, касающиеся испытаний бетона на изгиб:
- Что такое испытание бетона на изгиб?
- Как применяется испытание бетона на изгиб?
- Какие факторы вызывают изменчивость результатов испытаний на изгиб?
- Размер бетонного образца для испытания на изгиб
- Оборудование, необходимое для испытания бетона на изгиб
- Подготовка образцов
- Процедура испытания
- Вычисление модуля упругости при разрыве
Что такое испытание бетона на изгиб?
Испытание на изгиб оценивает прочность бетона на растяжение косвенным образом. Оно проверяет способность неармированной бетонной балки или плиты выдерживать разрушение при изгибе.
Результаты испытания бетона на изгиб выражаются в виде модуля упругости, который обозначается как (MR) в МПа или psi.
Испытание бетона на изгиб может проводиться с использованием трехточечного нагрузочного испытания (ASTM C78) или испытания с центральной точкой нагрузки (ASTM C293). Конфигурация каждого испытания показана на рисунке 2 и рисунке 3, соответственно. Метод испытания, описанный в данной статье, соответствует стандарту ASTM C78.
Испытание под нагрузкой в трех точках (ASTM C78)
Испытание нагрузки в центральной точке (ASTM C293)
Следует отметить, что значение модуля упругости разрыва, полученное при испытании с центральной точкой нагрузки, меньше, чем при испытании с трехточечной нагрузкой, примерно на 15 процентов.
Более того, замечено, что низкий модуль разрыва достигается, когда рассматриваются бетонные образцы большего размера.
Кроме того, модуль разрыва составляет от 10 до 15 процентов от прочности бетона на сжатие. На него влияют пропорции смеси, размер и объем крупного заполнителя, используемого для изготовления образцов.
Наконец, следующее уравнение может быть использовано для расчета модуля разрыва, но он должен быть определен с помощью лабораторных испытаний, если он имеет значение для проектирования:
Где:
fr: модуль разрыва
fc’: прочность бетона на сжатие
Машина для испытания на изгиб и образец бетона (ASTM C78)
Каковы области применения испытания бетона на изгиб?
Ниже перечислены области применения испытания на изгиб:
Какие факторы вызывают изменчивость результатов испытаний на изгиб?
Размер бетонного образца для испытания на изгиб
Согласно ASTM размер образца составляет 150 мм в ширину, 150 мм в глубину, а длина не должна превышать глубину образца как минимум в три раза.
Индийский стандарт определяет размер образца бетона как 150 мм в ширину, 150 мм в глубину и пролет 700 мм.
В нем также указано, что размер 100 мм ширины, 100 мм глубины и пролет 500 мм может быть использован, если максимальный размер используемого заполнителя не превышает 19 мм.
Британский стандарт устанавливает квадратное сечение образцов с размерами 100 мм или 150 мм, а пролет варьируется от четырех до пяти раз больше глубины образца.
Тем не менее, предпочтительно использовать образец шириной 150 мм, глубиной 150 мм и пролетом 750 мм.
Оборудование для испытания бетона на изгиб
Подготовка образцов бетона
Процедура испытания бетона на изгиб
r: скорость нагружения
S: скорость увеличения крайнего волокна
b: средняя ширина образца
d: средняя глубина образца
L: длина пролета
Расчет модуля упругости при разрыве
Для расчета модуля упругости при разрыве используется следующее выражение:
MR: модуль разрыва
P: предельная приложенная нагрузка, указанная испытательной машиной
b: средняя ширина образца в месте разрушения
d: средняя глубина образца в месте разрушения
Читать далее:
Прочность бетона на сжатие – испытание в кубе, процедура, результаты
Почему мы испытываем прочность бетона на сжатие через 28 дней?
Испытания на работоспособность бетона на строительной площадке и рекомендуемые значения
Испытания цемента на строительной площадке для проверки качества цемента
Испытание качества песка на строительной площадке для бетона
Испытание просадки бетона на работоспособность – процедура и результаты
Ссылки
Британский стандарт: Испытание бетона: Часть 118. Метод определения прочности при изгибе. [S.l.], p. 1-3. 1983. (BS 1881 : часть 118 : 1983).
C09, A. C. Стандартная практика изготовления и отверждения образцов для испытаний бетона в лаборатории. ASTM Committee C09. [S.l.]. 2000. (C 192/C 192M – 00).
C09, A. C. Стандартный метод испытания бетона на прочность при изгибе (с использованием простой балки с нагрузкой в центральной точке). ASTM Committee C09. [S.l.]. 2000. (C 293 – 00).
C09, A. C. Стандартный метод испытания прочности бетона на изгиб (с использованием простой балки с нагрузкой в третьей точке). ASTM Committee C09. [S.l.], p. 1-3. 2002. (C 78 – 02).
СЕКЦИОННЫЙ КОМИТЕТ ПО ЦЕМЕНТУ И КОНКРЕТУ, В. 2. Методы испытаний на прочность бетона. Бюро индийских стандартов. New Delhi , p. 15-17. 1959 г. Подтверждено в 1999 г. (IS : 516).
Бетон на практике. Национальная ассоциация готового бетона. [S.l.], p. 1-2. 2016.
КЕТТ, И. Инженерный бетон: проектирование смесей и методы испытаний. Нью-Йорк : CRC press LLC, 2000.
- Модуль упругости разрыва бетонной балки.
- Различные коды для испытаний строительных материалов.
- Прочность бетона на сжатие – испытание кубиками [PDF], процедура, результаты.
- Приемочные испытания фиброцементных плоских листов – часть 1 из 2.
- Модуль упругости бетона – определение и значение при проектировании.
- Испытание грунта на трехосный сдвиг – процедура, преимущества.
- Испытание на растяжение стального стержня – процедура и результаты.