Лабораторная работа № 2

Определение косвенного показателя прочности тяжелого бетона с помощью механического прибора конструкции ЛИСИ и статическая обработка результатов для определения класса тяжелого бетона.

В данной работе для определения косвенного показателя прочности используется механический прибор конструкции ЛИСИ. Пружинный прибор ЛИСИ КГ – 1 конструкции А.М. Крюкова и И.В. Гаврилова служит для определения прочности бетона в сооружениях или деталях сборных железобетонных конструкций.

Прочность бетона определяется по диаметрам отпечатков – лунок, оставляемых стальным шариком при ударе его о бетонную поверхность.

Рисунок 1 - Конструкция прибора ЛИСИ КГ – 1

Прибор лиси кг – 1 выполнен в форме пистолета и состоит из корпуса 1, рукоятки 2, спускового крючка 3, ударной части 4, упорных ножек 5 и тыльной части крышки 6.

Перед каждым испытанием прибор должен быть протерт для удаления пыли, попадающей на его трущиеся части. Смазка прибора выполняется лишь жидким маслом (машинным, трансформаторным) тонким слоем. Густая смазка может исказить результаты.

При работе прибор устанавливается упорными ножками 5 на подготовленную для испытания поверхность бетона. Все три ножки прибора должны плотно опираться о поверхность бетона. Ударная часть бетона отводится в крайнее заднее положение, в котором она удерживается спусковым механизмом. Правая рука держит прибор за рукоятку 2, а левая упирается в тыльную часть - крышку 6, прижимая прибор плотно к поверхности бетона. При этом, сила нажатия на прибор должна быть такой, чтобы он при ударе не двигался и не качался, а отпечаток на поверхности получался бы круглым.

После установки прибора производится нажатие спускового крючка 3, за которым следует удар стальным шариком по поверхности бетона.

Количество ударов по поверхности бетона назначается в зависимости от величины совпадений размеров отпечатков. При незначительной разнице в размерах отпечатков, не различимой на глаз, достаточно произвести 6 ударов. Число их может быть увеличено до 12 при обязательном условии, чтобы количество сравнительно одинаковых по размерам отпечатков было не менее 6 и не менее 70% от общего числа ударов.

От точности замеров диаметров отпечатков (особенно при высоких марках бетона) при тарировке прибора и при проведении испытаний зависит правильность показаний прибора. Поэтому измерение диаметров отпечаток – лунок может производиться стальной линейкой только при их величине 7 мм и более. При размерах отпечатков менее чем 7 мм для повышения точности целесообразно производить измерения с помощью линейки и лупы, имеющей цену деления 0,1 мм. Однако, лупа должна иметь не более чем 3-4 кратное увеличение, иначе края отпечатков будут расплывчатыми, рваными и их будет трудно определить.

Для повышения точности измерения отпечатков на бетоне возможно применение копировальной бумаги, через которую шариком прибора наносится удар по подготовленной поверхности бетона.

Возможен также замер отпечатков не на бетоне, а на папиросной бумаге, которая накладывается на копировальную.

Однако надо иметь ввиду, что в случае применения копировальной и папиросной бумаги, диаметров отпечатка на бумаге будет больше, чем на бетоне. Поэтому необходимо пользоваться тарировочной кривой, полученной на кубиках с применением копировальной и папиросной бумаги.

Приемлемые для практики результаты могут быть получены только в том случае, если поверхность бетона будет подготовлена для испытания также, как она была подготовлена при изготовлении образцов, для установления градуировочной зависимости прибора в лаборатории.

Для определения прочности бетона неразрушающим методом с помощью прибора ЛИСИ предварительно устанавливают градуировочную зависимость между прочностью бетона и косвенной характеристикой прочности. Размеры образцов для установления градуировочной зависимости выбирают по ГОСТ 10180-78, но не менее 100x100x100 мм.

Возраст образцов, используемых для построения градуировочной зависимости не должен отличаться для методов отскока и ударного импульса и пластической деформации от установленного срока испытаний конструкций более чем на 40% (при контроле прочности бетона естественного твердения).

Для построения градуировочной зависимости необходимо провести неразрушающие испытания образцов – кубов и испытания тех же образцов на сжатие по ГОСТ 10180-78 при нормальной температуре.

При испытании методом пластической деформации при ударе образцы должны быть зажаты в прессе усилием (30±5) кН.

Градуировочную зависимость следует оформлять в соответствии с приложением В. Градуировочная зависимость должна иметь среднее квадратическое (остаточное) отклонение S_τ, не превышающее 12 % при использовании серии образцов и 15 % при использовании отдельных образцов от среднего значения прочности R.

По градуировочной зависимости для определения прочности бетона R_m (в партии) находят единичные значения прочности бетона R_i.

Прочность бетона партии определяют по формуле:

, (2.1)

где R_i – единичное значение прочности бетона, Мпа;

n – общее число единичных значений прочности бетона в партии.

Затем устанавливают характеристики однородности бетона. Для каждой партии бетона устанавливают среднее квадратическое отклонение S_m с учетом отклонений градуировочной зависимости:

, (2.2)

где S_τ – среднее квадратическое отклонение градуировочной зависимости;

n – число единичных значений;

P – число контролируемых участков.

Затем устанавливаем значение коэффициента вариации прочности бетона в партии (партионный коэффициент) V_m в процентах (%) по формуле:

, (2.3)

Среднее значение партионного коэффициента вычисляем по формуле:

, (2.4)

где V_m,i – коэффициенты вариации прочности бетона в каждой i-й из n проконтролированных в течение анализируемого периода партий бетона;

n_i – число единичных значений прочности бетона в каждой i-й из n партий бетона, проконтролированных в течение анализируемого периода;

- общее число единичных значений прочности бетона за анализируемый период (не менее 30).

Класс бетона по прочности в МПа вычисляют по формуле:

В_норм = R_τ / K_τ, (2.5)

где В_норм – нормируемое значение прочности бетона (отпускной передаточной, промежуточном или проектном возрасте) для бетона данного класса по прочности на сжатие, МПа.

К_τ – коэффициент требуемой прочности для всех видов бетонов, принимаемый в соответствии с приложением Б в зависимости от среднего коэффициента вариации прочности бетона V_П по всем партиям за анализируемый период;

R_τ – требуемая прочность бетона определяемая из условия R_τ≤R_m.

При использовании неразрушающих методов контроля прочности бетона в случаях, когда за единичное значение принимают прочность бетона контролируемого участка конструкции, правую часть формулы (2.3) следует умножить на коэффициент равный 0.95.

При выполнении работы требуется соблюдение требований ГОСТ 7.32 – 2001, ГОСТ 7.12—93 и ГОСТ 8.417-2002.