Андрей Смирнов
Время чтения: ~11 мин.
Просмотров: 0

Гост 8462-85. материалы стеновые. методы определения пределов прочности при сжатии и изгибе

Виды пределов прочности

Предел прочности — один из главных механических параметров стали, равно как и любого другого конструкционного материала.

Эта величина используется при прочностных расчетах деталей и конструкций, судя по ней, решают, применим ли данный материал в конкретной сфере или нужно подбирать более прочный.

Различают следующие виды предела прочности при:

  • сжатии — определяет способность материала сопротивляться давлению внешней силы;
  • изгибе — влияет на гибкость деталей;
  • кручении – показывает, насколько материал пригоден для нагруженных приводных валов, передающих крутящий момент;
  • растяжении.

Виды испытаний прочности материалов

Научное название параметра, используемое в стандартах и других официальных документах — временное сопротивление разрыву.

Предел прочности стали

На сегодняшний день сталь все еще является наиболее применяемым конструкционным материалом, понемногу уступая свои позиции различным пластмассам и композитным материалам. От корректного расчета пределов прочности металла зависит его долговечность, надежность и безопасность в эксплуатации.

Предел прочности стали зависит от ее марки и изменяется в пределах от 300 Мпа у обычной низкоуглеродистой конструкционной стали до 900 Мпа у специальных высоколегированных марок.

На значение параметра влияют:

  • химический состав сплава;
  • термические процедуры, способствующие упрочнению материалов: закалка, отпуск, отжиг и т.д.

Некоторые примеси снижают прочность, и от них стараются избавляться на этапе отливки и проката, другие, наоборот, повышают. Их специально добавляют в состав сплава.

Гипсоволокно КНАУФ влагостойкое ГВЛВ 2500х1200х 10 мм

Гипсоволокнистый влагостойкий КНАУФ-суперлист ГВЛВ – высококачественный листовой экологически чистый отделочный материал прямоугольной формы. Изготавливается прессованием смеси гипсового вяжущего и волокон распушенной макулатуры, равномерно распределенных по всему объему листа. Лицевая поверхность листа отшлифована и обработана пропиткой против меления и эффективным гидрофобизатором.

В каждом отдельном случае длина саморезов и шаг их установки определяются типом конструкции. При этом в однослойных обшивках шаг установки саморезов составляет 250 мм (длина саморезов 30 мм). В двухслойных обшивках шаг установки должен быть: для первого слоя – 750 мм (длина саморезов 30 мм), для второго – 250 мм (длина саморезов 45 мм).Стыки листов внутренних слоев обшивок не армируются.

Армирование фальцевых кромок наружных слоев обшивок производится с помощью бумажной ленты для швов (бандажки ), укладываемой вдавливанием в предварительно нанесенный слой шпаклевки. После высыхания первого слоя шпаклевки наносится накрывочный и при необходимости финишный слой. Перед применением листы ГВЛВ должны пройти акклиматизацию (температурно -влажностную адаптацию) в помещении.

В монтажной зоне листы ГВЛВ необходимо хранить в горизонтальном положении (плашмя ) на ровной поверхности. Для крепления листов ГВЛВ к каркасам перегородок и облицовок применяются самонарезающие прокалывающие или высверливающие шурупы с зенкующей головкой для ГВЛ диаметром 3,9 мм.

Средняя плотность кирпича

Плотность кирпича – это отношение массы кирпича к его объему. Испытания проводятся в соответствии с ГОСТ 7025-91. Чем выше плотность, тем выше прочность и теплоэффективность.

Классы по показателю средней плотности: 0,7; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 2,0; 2,4.

Минимальное количество образцов для испытаний: 5 шт.

Этапы проведения испытаний:

  • Образцы измеряются по трем сторонам с точностью до 1 мм;
  • Далее высушивают до постоянной массы в электросушильном шкафу при температуре 105±5 °С;
  • Производят взвешивание на лабораторных весах;
  • Камеральная обработка результатов в соответствии с ГОСТ и выпуск протокола.

Сроки проведения испытаний: 1 рабочий день.

Морозостойкость кирпича

Морозостойкость кирпича и камня, керамического и силикатного, пустотелых и полнотелых (ГОСТ 7025-91) является одним из важных параметров материала, т.к. она влияет на способность образца сопротивляться воздействию замерзшей воды внутри пор. На данный параметр влияет качество обжига, объем и размер пор, степень водонасыщения.

Марки на морозостойкость: F25, F35, F50, F75, F100, F200, F300. Чем выше марка, тем дольше срок службы материала. Чаще всего в нашем регионе встречается марка F50.

В нашей лаборатории проводится прямой стандартный метод попеременного объемного замораживания и оттаивания образцов в специальных камерах.

Минимальное количество образцов для испытаний:

по потере массы или по степени повреждения по потере прочности
не менее 5 целых образцов не менее 20 целых образцов

Этапы проведения испытаний:

  • На образцах несмываемым маркером фиксируют все имеющиеся дефекты (трещины, сколы, каверны);
  • В сушильном элетрошкафу при температуре 105°С кирпичи высушивают до постоянной массы и взвешивают;
  • Образцы насыщают водой в специальной камере;
  • Замораживание образцов проводят в морозильной камере при отрицательной температуре 15-20°С в течение не менее 4 часов;
  • Образцы полностью погружают в камеру универсальную пропарочную (КУП) с водой, температура которой должна быть положительной 20±5 °С, на срок не менее 2 часов;
  • Каждые 5 циклов образцы осматривают на предмет появления дефектов и фиксируют в журнал. Испытания прерывают в случае достижения проектной марки или разрушения образцов. Заказчику помимо протокола с данными, предоставляются фотографии образцов каждого пятого цикла со всех 6 сторон.

Сроки проведения испытаний: за сутки проходит 2 цикла.

марка по морозостойкости F25 F35 F50 F75 F100 F200 F300
сроки проведения испытаний 2 нед. 3 нед. 5 нед. 2 мес. 2,5 мес. 4 мес. 6 мес.

Методы определения прочности по контрольным образцам бетона

Разобравшись с тем, что такое сопротивление материала на сжатие, рассмотрим основные методы определения данного показателя.

Испытание бетона разрушающим способом

Проверка на сжатие проводится, как правило, в аккредитованных строительных лабораториях на поверенном оборудовании. Главное, что для него понадобится −  пресс.

Также будут необходимы точные лабораторные весы, штангенциркуль и испытуемые образцы. Последние готовятся заранее из нужной партии. Форма стандартная – куб со сторонами 10 см. Согласно техническим документам, используют от 3 до 5 штук образцов для одной партии.

Абсолютно ровными гранями образец устанавливается на пресс, включается и начинается проверка. Максимальная нагрузка, при которой началось разрушение образца – это и есть предельное сжатие.

Среднее значение устанавливается по результатам контроля всех отобранных образцов. По конечной цифре определяется, соответствует или нет фактическая прочность нормативным и проектным значениям. После чего она заносится в журнал.

Галерея: процесс испытания разрушающим методом с помощью пресса.

Контроль неразрушающими методами

Предыдущий метод обязателен на любом строительном производстве и на любом этапе строительства.

Он считается наиболее достоверным:

  • На результаты протоколов, лабораторных разрушающих исследовании, опираются конструкторы и архитекторы при возведении зданий и изготовлении железобетонных изделий.
  • Когда же нет возможности определить прочность образцов разрушающим методом, или же требуется через определенное время повторный анализ характеристик, используют специальные устройства.
  • Они необходимы для того, чтобы протестировать материал на сжатие непосредственно на месте. Одним легким нажатием они определяют числовое значение и при желании другие необходимые характеристики, касающиеся однородности и уплотнения тела материала.
  • Существует масса подобного оборудования, но наиболее распространённый в строительных кругах – прибор ИПС − МГ различной модификации. Он прост в использовании, точен и цена на него вполне доступна.

Фото автоматизированного аппарата.

Преимущественно его используют на строительной площадке. Этот электронный измеритель позволяет в короткие сроки определить показатели плотности, прочности и упруго−пластические свойства методом ударного импульса. Этот способ хоть и не является приоритетным, но все же, предусмотрен ГОСТ 22690.

Количество участков должно приниматься по программе испытаний, но их должно быть не менее трех. Обычно для объемной железобетонной конструкции берут среднее значение 15 проб.

Это количество зависит от площади, так как точки контроля должны находиться на расстоянии друг от друга 15 мм и от края не менее 50 мм. Идеальные места – между гранулами щебня и крупными раковинами в бетонном теле.

Чтобы провести тестирование конструкции, необходимо:

  • включить прибор, при этом он сразу будет в режиме испытания;
  • ввести данные об испытываемом материале;
  • взвести рычаг на «пистолете»;
  • плотно прижать перпендикулярно к тестируемой поверхности и отпустить рычаг;
  • на табло появится результат, он запоминается с последующими испытаниями;
  • после 15 проб выводится автоматически среднее значение, если количество «прострелов» меньше, то можно заранее просмотреть средний результат.

Чем хорош такой прибор – все данные на нем могут сохраняться на компьютере и архивироваться. В любой момент можно просмотреть предыдущие испытания на компьютере и составить протокол.

Свойства гипсокартонных и гипсоволокнистых листов

Водопоглощение для влагостойких гипсокартонных листов и влагостойких листов с повышенной сопротивляемостью воздействию открытого пламени не должно превышать 10%. Важнейшей характеристикой для гипсокартона является коэффициент размягчения. Формула его следующая:Что касается внешнего вида гипсоволокнистых листов, то не допускается наличие на них масляных пятен, трещин, кромки и углы материала должны быть без повреждений.Перейдем к пожарно-техническим характеристикам ГВЛ. Так как данный материал более чем на 80% состоит из гипса, то его пожарно-технические свойства находятся на очень высоком уровне.1.

Негорючие (несгораемые) – материалы, которые не могут гореть в воздухе. Данные вещества вполне могут быть пожаровзрывоопасными (речь идет в первую очередь об окислителях, а также о веществах, у которых взаимодействие с водой и другими субстанциями происходит с выделением большого количества энергии).

  • влажность ГВЛ должна оставаться на уровне 1,5%;
  • влагостойкий материал характеризуется низким поверхностным водопоглощением – не более 1 кг/м2;
  • лицевая поверхность гипсоволокнистого листа должна иметь твердость не ниже 20МПа.
  • удельная эффективная активность естественных радионуклидов в материале должна быть максимум 370 Бк/кг.

Классификация и применение бетонов

Деление бетона на виды достаточно условное. Как правило, легкими считают бетоны марок М10-М200, обычными М250-М400, тяжелыми М450 и выше.

На делится не только по прочности, но и по морозостойкости, плотности. Существуют и особые бетоны, используемые для конкретных задач и сфер.

Наиболее распространенные марки бетона и его применение:

М100 – обычно выбирают для подбетонки, различных подготовительных работ, когда важно просто сцепить между собой зерна гравийно-песчаной подушки.

М150 – состав более крепкий, из него делают отмостки, тротуары, цементные стяжки, ЖБИ малого размера.

М200 – популярная марка для произведения работ в частном строительстве, подходит для небольших фундаментов, ненагруженных стен в малоэтажном строительстве.

М250 – актуален для создания лестничных маршей, опорных/несущих конструкций.

М300 – самый популярный бетон в строительстве, используется в любых работах (от создания основания для тяжелых домов до заливки монолитных перекрытий, стен).

М350 – прочный бетон, который подходит для создания конструкций с повышенными нагрузками (балки, колонны и т.д.).

М400 и выше марки применяются для создания особых конструкций специальных объектов – гидротехнические сооружения, военные объекты и т.д.

Виды бетона по плотности:

  1. Легкий (облегченный) – производится с включением в состав пористых заполнителей (туф, пемза, керамзит): крупнопористый, , газо/пенобетон и т.д. Плотность до 1200 кг/м3, используются в малоэтажном строительстве, актуальных для утепления, отличаются сравнительно невысокой прочностью.
  2. – производится с введением в состав горных пород (диабаз, гранит, известняк), плотность равна 1800-2500 кг/м3. Применяется для железобетонных, бетонных конструкций гражданских, промышленных зданий, для создания транспортных и гидротехнических объектов в том числе.
  3. Особо тяжелый бетон – готовится с использованием железной руды, опилок, стружки. Актуальна смесь для строительства специальных объектов, способных противостоять радиоактивному излучению, плотность выше 2500 кг/м3.

Виды бетона по классу морозостойкости:

  • F15 – подходит для внутренних работ (создание перегородок, заливка пола и т.д.)
  • F25 – самое малое значение для кладки внешних стен отапливаемых зданий.
  • F50 и более – подходит для фундамента в регионах со средним морозом.

Водостойкость бетона обозначается буквой W, может варьироваться в пределах W2-W20, говорит о максимальном давлении водяного столба, которое способен выдержать бетон, единицы измерения атм•10-1.

Как определить прочность бетона?

В производстве материалов и строительстве применяются методы для испытания бетона на прочность:

  • разрушающие;
  • неразрушающие прямые;
  • неразрушающие косвенные.

Они позволяют с той или иной точностью проводить контроль и оценку фактической прочности бетона в лабораториях, на площадках или в уже построенных сооружениях.

Разрушающие методы

Из готовой смонтированной конструкции выпиливают или выбуривают образцы, которые затем разрушают на прессе. После каждого испытания фиксируют значения максимальных сжимающих усилий, выполняют статистическую обработку.

Этот метод, хотя и дает объективные сведения, часто не приемлем из-за дороговизны, трудоемкости и причинения локальных дефектов.

На производстве исследования проводят на сериях образцов, заготовленных с соблюдением требований ГОСТ 10180-2012 из рабочей бетонной смеси. Кубики или цилиндры выдерживают в условиях, максимально приближенным к заводским, затем испытывают на прессе.

Неразрушающие прямые

Неразрушающие методы контроля прочности бетона предполагают испытания материала без повреждений конструкции. Механическое взаимодействие прибора с поверхностью производится:

  • при отрыве;
  • отрыве со скалыванием;
  • скалывании ребра.

При испытаниях методом отрыва на поверхность монолита приклеивают эпоксидным составом стальной диск. Затем специальным устройством (ПОС-50МГ4, ГПНВ-5, ПИВ и другими) отрывают его вместе с фрагментом конструкции. Полученная величина усилия переводится с помощью формул в искомый показатель.

При отрыве со скалыванием прибор крепится не к диску, а в полость бетона. В пробуренные шпуры вкладывают лепестковые анкеры, затем извлекают часть материала, фиксируют разрушающее усилие. Для определения марочной характеристики применяют переводные коэффициенты.

Неразрушающие косвенные методы

Уточнение марки материала неразрушающими косвенными методами проводится без внедрения приборов в тело конструкции, установки анкеров или других трудоемких операций. Применяют:

  • исследование ультразвуком;
  • метод ударного импульса;
  • метод упругого отскока;
  • пластической деформации.

При ультразвуковом методе определения прочности бетона сравнивают скорость распространения продольных волн в готовой конструкции и эталонном образце. Прибор УГВ-1 устанавливают на ровную поверхность без повреждений. Прозванивают участки согласно программе испытаний.

Данные обрабатывают, исключая выпадающие значения. Современные приборы оснащены электронными базами, проводящими первичные расчеты. Погрешность при акустических исследованиях при соблюдении требований ГОСТ 17624-2012 не превышает 5%.

При определении прочности методом ударного импульса используют энергию удара металлического бойка сферической формы о поверхность бетона. Пьезоэлектрическое или магнитострикционное устройство преобразует ее в электрический импульс, амплитуда и время которого функционально связаны с прочностью бетона.

Прибор компактен, прост в применении, выдает результаты в удобном виде — единицах измерения нужной характеристики.

При определении марки бетона методом обратного отскока прибор — склерометр — фиксирует величину обратного движения бойка после удара о поверхность конструкции или прижатой к ней металлической пластины. Таким образом устанавливается твердость материала, связанная с прочностью функциональной зависимостью.

Метод пластических деформаций предполагает измерение на бетоне размеров следа после удара металлическим шариком и сравнение его с эталонным отпечатком. Способ разработан давно. Наиболее часто на практике используется молоток Кашкарова, в корпус которого вставляют сменный стальной стержень с известными характеристиками.

По поверхности конструкции наносят серию ударов. Прочность материала определяется из соотношения полученных диаметров отпечатков на стержне и бетоне.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации