Определение предела прочности кирпича и камней при сжатии

Выполнение работы. Для определения предела прочности кирпича при сжатии изготавливают пять образцов из двух целых кирпичей или двух половинок. Кирпич распиливают или раскалывают согласно схеме, приведенной на рис. 2.2. Допускается изготовление образцов из половинок после испытания кирпича на изгиб. Поверхности раздела должны быть направлены в противоположные стороны.

Образцы из кирпича пластического прессования изготавливают, соединяя их части и выравнивая поверхности цементным раствором. Для приготовления раствора используют портландцемент или шлакопортландцемент марки 400 и кварцевый песок, просеянный через сито № 1,25. Состав раствора: отношение цемента к песку 1:1, водоцементное отношение В/Ц = 0,40...0,42.

Рис. 2.2. Схема раскалывания

кирпича на прессе:

1 – плита пресса; 2 – основание;

3 – металлический нож;

4 – резиновые прокладки;

5 – упор; 6 – образец

Кирпич предварительно погружают на 1 мин в воду. Затем на ровную горизонтальную поверхность укладывают стеклянную или металлическую пластинку, на нее кладут лист бумаги и расстилают по нему слой раствора толщиной 5 мм. На раствор кладут кирпич, слегка прижимая его рукой, после чего по верхней поверхности кирпича распределяют слой раствора толщиной 5 мм и прижимают к нему второй кирпич. Излишки раствора срезают. Образец выдерживают 30 мин, затем переворачивают и выравнивают другую его опорную поверхность.

После изготовления образцов и последующего затвердевания раствора их выдерживают не менее трех суток при температуре воздуха (20 ± 5) °С и относительной его влажности 60...80 %.

Предел прочности керамических камней определяют испытанием образцов из целого камня с выровненными, как и у кирпича, опорными поверхностями.

Допускается выравнивание горизонтальных поверхностей кирпича и камней шлифованием, гипсовым раствором или с помощью прокладок из технического войлока, резинотканевых пластин, картона.

Толщина слоя гипсового раствора с водогипсовым отношением 0,32...0,35 должна быть не более 5 мм. Испытания следует проводить не ранее чем через 2 ч после изготовления образцов. Поверхности образцов из кирпича полусухого прессования не выравнивают.

Схема испытания образцов на сжатие приведена на рис. 2.3. Перед испытанием вычисляют площадь поперечного сечения образца как среднее арифметическое площадей верхней и нижней граней. Линейный размер каждой грани определяют как среднее арифметическое результатов измерений средних линий противоположных поверхностей образца. Измерения выполняют с точностью до 1,0 мм.

Рис. 2.3. Схема испытания

кирпича на сжатие

Разрушающую нагрузку определяют на гидравлическом прессе при ее нарастании со скоростью, обеспечивающей разрушение образца через 20...60 с после начала испытания.

Предел прочности при сжатии отдельного образца R _сж, МПа, вычисляют по формуле

R _сж = PS, (2.1)

где Р – разрушающая нагрузка, Н;

S – площадь образца, мм².

Средний предел прочности вычисляют с точностью до 0,05 МПа как среднее арифметическое результатов испытаний пяти образцов.

При вычислении предела прочности образцов утолщенного кирпича (толщиной 88 мм) результаты испытаний умножают на коэффициент 1,2.

Определение предела прочности кирпича при изгибе. Для испытания применяют приспособление, состоящее из двух опорных катков, расположенных на расстоянии 200 мм друг от друга, и катка для передачи нагрузки от пресса на кирпич. Длина каждого катка должна быть не менее ширины кирпича, а диаметр – не более 20 мм.

Выполнение работы. Испытание кирпича на изгиб проводят на целых кирпичах, как на балках, свободно лежащих на двух опорах и нагруженных посередине пролета (рис. 2.4).

Рис. 2.4.Схема испытания

кирпича на изгиб

В местах опирания и приложения нагрузки поверхность кирпича пластического прессования выравнивают цементным или гипсовым раствором, шлифованием или укладывают прокладки. Образцы из пустотелого кирпича с несквозными пустотами кладут пустотами вниз. Перед испытанием измеряют размеры поперечного сечения кирпича с точностью до 1,0 мм.

Скорость нарастания нагрузки должна обеспечить разрушение кирпича через 20...60 с.

Предел прочности при изгибе отдельного образца R _и, МПа, определяют по формуле

, (2.2)

где Р – разрушающая сила, Н;

l – длина пролета между опорами, мм;

b – ширина кирпича, мм;

h – высота (толщина) кирпича посередине пролета, мм.

За окончательное значение предела прочности при изгибе принимают среднее арифметическое результатов испытаний пяти образцов, вычисленное с точностью до 0,05 МПа. Если один из образцов имеет прочность, отличающуюся более чем на 50 % в большую или меньшую сторону от среднего значе­ния, то этот образец не учитывается и принимается среднее арифметическое прочности четырех образцов.

Результаты испытаний при сжатии и изгибе сравнивают с данными СТБ 1160–99, приведенными в табл. 2.1, и делают выводы о марке кирпича и камней.

Т а б л и ц а 2.1. Марки кирпича и камней

П р и м е ч а н и е. Предел прочности при сжатии и изгибе определяют по фактической площади кирпича без вычета площади пустот.