Вопросы для самопроверки при подготовке к защите лабораторной работы

1. Область применения тензометроы.

2. Принцип действия тензометра Гугенбергера.

3. Принцип действия тензорезистора.

4. Принцип действия пьезоэлектрического тензодатчика.

5. Назначение тензорезистивного прибора ИДЦ-1.

6. Какова цена деления прогибомера Максимова?

7. Что такое вариация показаний измерительного прибора?

 

4 Лабораторная работа № 3. Построение градуировочных кривых для приборов механического определения
прочности бетона в конструкциях

Цель работы

Научиться пользоваться приборами для определения прочности бетона по характеристикам его поверхностного слоя (молотком И.А. Физделя и прибором А.М. Крюкова и Н.В. Гаврилова КГ-1 (прибором ЛИСИ).

4.2 Перечень необходимых материалов и оборудования:

- бетонные кубы-образцы с ребром 20 см (промаркированные, из трех разных серий) - 3 шт.;

- карборундовый брусок или круг;

- штангенциркуль;

- копировальная бумага - 15 листов;

- тонкая белая бумага - 15 листов;

- молоток И.А.Физделя;

- прибор КГ-1;

- гидравлический пресс ШУ-250 (тс);

- микроскоп МПБ-2 (трубка Бринелля).

4.3

9

Содержание работы

Для построения градуировочной зависимости «диаметр отпечатка d при ударе индентора - прочность бетона R» проводим параллельные испытания образцов бетона вначале методом пластических деформаций, а затем на гидравлическом прессе до разрушения.

Градуировочная зависимость строится по результатам испытания не менее 15 серии образцов-кубов, каждая серия включает в себя три образца-близнеца. Студенческая подгруппа испытывает по одному образцу из трех разных серии.

Испытанию подвергаются кубы с ребром 20 см. Кубы такого размера в наибольшей степени (по сравнению с кубами меньшего размера) обеспечивают соответствие условий их испытания и испытания отдельных участков натурных конструкций методом пластических деформаций. Для перевода предела прочности таких кубов к прочности эталонного куба с ребром 15 см используется переводной коэффициент .

Порядок работы на занятии:

- перед испытанием поверхности бетонных кубов, изготовленных и хранившихся в соответствии с действующим стандартом, отшлифовать карборундовым бруском или кругом (за исключением грани, выравнивавшейся после вибрирования вровень с краями формы; далее ее будем называть поверхностью бетонирования);

- измерить штангенциркулем (с точностью до 0,1 мм) грани, определяющие средние рабочие площади образцов, учитывая, что кубы будут устанавливаться на опорную плиту пресса гранями, являвшимися при формовании боковыми, и сжимающая сила будет направлена параллельно слоям укладки;

- результаты измерений и вычисленные средние рабочие площади образцов записать в табл. 4.1;

Таблица 4.1

Марка образца	Размеры граней образца, см		Средняя рабочая площадь A, см2	Величина разрушающей Р, Н	Предел прочности бетона при сжатии R, МПа
	a	b

- поставить один из кубов на стол аналогично тому, как он будет стоять на опорной плите пресса, уложить на верхнюю грань лист копировальной бумаги черной стороной вверх, на нее - белую бумагу и, удерживая куб в неподвижном состоянии, нанести по храни (перпендикулярно ей) 10 ударов приблизительно одинаковой силы (от локтя, поддерживаемого ладонью другой руки); расстояние между лунками отпечатков должно быть не менее 30 мм;

- перевернуть куб и повторить удары уже по противоположной его грани;

- на листах белой бумаги с отпечатками записать марку испытываемого куба и буквы "МФ" (молоток Физделя).

- аналогичные операции проделать с двумя оставшимися кубами других серий;

- установить один из кубов на оперную плиту пресса, сдавить его усилием 80 кН (в бетоне должно быть создано напряжение около 2 МПа);

- накрыть одну из. отшлифованных боковых граней куба листами копировальной и белой бумаги и, держа прибор КГ-1 в горизонтальном положении и плотно уперев его всеми тремя ножками в образец, нанести удар, затем - еще не менее пяти; расстояние между лунками отпечатков должно быть не менее 50 мм;

- то же проделать на двух других отшлифованных гранях куба;

- на листах белой бумаги с отпечатками записать марку испытываемого куба и буквы ”КГ“;

- подавая непрерывно и равномерно со скоростью около 25 кН/с (0,6 МПа/с) нагрузку на образец, довеет его до разрушения; максимальное усилие, достигнутое в процессе испытания, принять за величину разрушающей нагрузки на образец и записать ее в табл.4.1;

Рис. 4.1. Микроскоп Бринелля МПБ-2

- аналогичные операции проделать с двумя оставшимися кубами других серий.

- измерить с помощью микроскопа МПБ-2 «трубки Бринелля» (рис. 4.1) с 24-кратным увеличением и ценой деления 0,05 мкм диаметры отпечатков на белой бумаге; за диаметр отпечатка принимать среднее арифметическое результатов двух взаимно перпендикулярных измерений; записать результаты измерений (с точностью до 0,1 мм) рядом с соответствующими отпечатками;

- записать результаты измерений отдельно по каждому образцу и каждому прибору.

Порядок работы дома при подготовке отчета:

- по формуле  определить предел прочности бетона при сжатии каждого куба и записать его в табл. 4.1, учитывая, что 1 Н/см² = 0,01 МПа;

- вычислить средние диаметры отпечатков отдельно по каждому образцу и каждому прибору; при обработке полученных результатов отбросить случайные значения (промахи), отличающиеся на 10 и более процентов от среднего арифметического, вычисленного с учетом всех значений по данному кубу и прибору, включая и подозреваемые на промах, затем вычислить новое среднее арифметическое уже без учета промахов;

- построить график зависимости прочности бетона R от диаметра отпечатков d и нанести три точки, соответствующие трем средним диаметрам отпечатков от молотка И.А. Физделя;

- по формуле  определить в процентах погрешность каждого из полученных результатов относительно значения прочности бетона по кривой  для данного диаметра отпечатка;

- на график нанести три точки, соответствующие трем средним диаметрам отпечатков от прибора КГ-1; эти экспериментальные результаты наряду с данными, полученными в других учебных группах и при проведении подобных испытаний сотрудниками кафедры, позволят построить градуировочную кривую для прибора КГ-1.