Файл: Строительные материалы_ Краткий курс_ Н_А_ Машкин, О_А_ Игнатова(1).pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2019
Просмотров: 8758
Скачиваний: 42
18
9. Прочность
при изгибе
а) б)
R
изг
= 3Pl/(2bh
2
) R
изг
= Pl/(2bh
2
)
Рис. 1.3. Схемы испытаний на статический изгиб:
а – при приложении одной сосредоточенной
изгибающей силы (хрупкие материалы – бетон,
кирпич, цементный камень);
б –
при двух силах (пластичные материалы –
древесина, сталь);
l – расстояние между опорами;
b и h – ширина и высота
По прочности материалы разделяют на марки и классы. Марка бе-
тона М – это предел прочности при сжатии образцов-кубов
с ребром 150 мм, изготовленных из бетонной смеси и твердевших в
течение 28 суток в нормальных условиях (t = 20 2°С, W
отн
90 %),
кг/см
2
. Марки прочности для цемента: М400, 500, 550, 600. Раз-
ница между классом и маркой состоит в обеспеченности приня-
той величины. Для марки обеспеченность составляет 0,5 (прини-
мается среднестатистическая величина). Класс прочности на
сжатие В является гарантированным (с обеспеченностью 0,95)
сопротивлением сжатию, МПа.
10. Коэффициент
конструктив-
ного качества
К.К.К. = R/
e
;
К.К.К. = 17 – бетон тяжелый;
51 – сталь Ст3;
200 – древесина (сосна);
225 – стеклопластик
19
11. Твердость
– способность материала сопротивляться
проникновению в него другого, более твер-
дого тела (поверхностная прочность). Для
природных каменных материалов опреде-
ляется по относительной шкале твердости
Мооса.
Твердость древесины, металлов, бетона
определяют, вдавливая стальной шарик на
специальных приборах. НВ = Р/S, где Р –
нагрузка, S – площадь отпечатка, Н/мм
2
12. Ударная
вязкость
– способность
сопротивляться
ударным
нагрузкам. Оценивается R
уд
по работе,
затраченной на разрушение материала,
отнесенной к единице объема или площади
образца (динамическая прочность):
R
уд
= A/V Дж/м
3
или R
уд
= A/S Дж/м
2
(для
фундаментов машин, полов промзданий,
мостов)
13. Истираемость
– способность материала сопротивляться ис-
тирающим воздействиям. Сопротивление
истиранию определяют для полов, дорож-
ных покрытий, лестничных маршей и др.
Степень истирания материала выражают
потерей массы образца, отнесенной к пло-
щади истирания: И = m/S (г/см
2
, г/м
2
)
Кроме этого, на производство и применение строительных
материалов влияют технологические свойства,
которые харак-
теризуют способность материалов подвергаться обработке и пе-
реработке (шлифоваться и полироваться, изменять форму, пла-
виться, уплотняться и т.д.).
Эксплуатационные свойства – прежде всего, долговеч-
ность – свойство сохранять работоспособность изделия и кон-
струкции до предельного состояния с необходимыми перерыва-
ми на ремонт. Долговечность измеряют предельным сроком
20
службы без потерь эксплуатационных качеств в конкретных
климатических условиях и режимах эксплуатации.
Санитарно-гигиенические требования к материалам
При производстве и эксплуатации строительных материа-
лов могут выделяться вредные вещества. Их допустимое
количество оценивается по предельно допустимой концентра-
ции (ПДК) в воздухе рабочей зоны, в жилом помещении –
в мг/м
3
.
Например, ПДК в рабочей зоне: фенола – 0,3, формаль-
дегида – 0,5,
углекислого газа – 300
мг/м
3
.
1.4. Неразрушающие методы контроля
материалов и изделий
Кроме разрушающих методов определения прочности, с
целью контроля качества материалов могут использоваться не-
разрушающие методы.
Неразрушающие методы испытаний основаны на взаимо-
связи прочности с какой-либо другой характеристикой материа-
ла, определяемой с помощью физических приборов или ударных
инструментов.
Н е р а з р у ш а ю щ и е м е т о д ы
Механические
Ультразвуковые
Радиационные
Механические методы
1. Огнестрельный метод: а) если объем воронки от револь-
верной пули 1 см
3
, то прочность бетона – 30 МПа (1930-е годы);
б) позднее для этого использовали строительно-монтажный пис-
толет, с помощью которого загоняли дюбели длиной 60 мм и
диаметром 5,5 мм. В зависимости от глубины проникновения
определялась марка бетона.
21
2. Метод процарапывания – по твердости при процарапы-
вании зубилом (штрихи до 1 мм – 10–20 МПа; малозаметные
штрихи – более 20 МПа).
3. Метод простукивания – простукивание молотком (бето-
ны – до 20 МПа), вес молотка 300–400 г. До 10 МПа – звук глу-
хой, остается вмятина с плавными краями; 10–20 МПа – звук
чистый, беловатый след; более 20 МПа – звук звонкий, едва за-
метный след.
4. Метод толчения – кусочки цементно-песчаного раствора
из бетонной конструкции разбивают с помощью специального
копра до определенной величины зерен.
5. Метод выдергивания металлических стержней – проч-
ность определялась по величине усилия при выдергивании ар-
матурных стержней.
6. По поверхностной твердости. Используется шариковый
молоток массой 250 г при локтевом ударе. Подобный принцип
использован в молотке Кашкарова.
а) б)
Рис. 1.4. Неразрушающий механический метод контроля
прочности бетона: а – эталонный молоток Кашкарова;
б – градуировочный график для определения прочности бетона;
1 – корпус; 2 – подпружиненный стакан;
3 – эталонный стержень; 4 – шарик
22
7. Принцип упругого отскока. О прочности бетона судят по
величине упругого отскока металлического бойка от поверхно-
сти бетона (молоток Шмидта).
Ультразвуковая дефектоскопия
1. Теневой метод (контроль пустот и дефектов).
2. Импульсный метод позволяет контролировать прочность.
Дефекты – в зависимости от скорости прохождения ультразвука
через бетон и характера их поглощения.
а)
б)
Рис. 1.5. Неразрушающий акустический метод определения
прочности бетона: а – ультразвуковая дефектоскопия;
б – градуировочный график зависимости «прочность бетона –
скорость прохождения ультразвука»; 1 – усилитель со шкалой
цифровой индексации; 2 – источник ультразвуковых колебаний;
3 – щупы; 4 – кабели; 5 – толщина прозвучиваемой конструкции
3
5
4
1
2
3