Испытание бетона на изгиб

Он представляет

Бетон — один из самых распространённых строительных материалов в мире. Он обладает высокой прочностью на сжатие и относительно низкой прочностью на растяжение и изгиб. Поэтому понимание поведения бетона под изгибающими нагрузками имеет решающее значение. Испытание на прочность на изгиб — это метод определения прочности бетона на изгиб и оценки его долговечности и структурных характеристик.

Это испытание обычно проводится на призматических бетонных балках стандартного размера и обеспечивает косвенное измерение прочности бетона на растяжение. Его результаты особенно важны для проектирования бетонных покрытий, плит и балок .

Цель испытания бетона на изгиб

Основными целями данного теста являются:

Определить предел прочности на изгиб (модуль разрыва) бетона.
Проверка качества и однородности бетона на различных участках объекта.
Оценка влияния водоцементного отношения, вида добавок и заполнителей на прочность бетона.
Сравнение свойств изгиба различных составов смесей
Контроль качества бетона в цехах и на заводах по производству сборных железобетонных изделий

Экспериментальная теория и обоснование

обозначаемым $символами RR$ или $f_r$ Формула для расчёта прочности на изгиб различается в зависимости от типа нагрузки.

1. Перенести два очка

На этом этапе нагрузка прикладывается симметрично к двум точкам балки. Формула расчёта выглядит следующим образом:

$\frac{P \times L}{b \times d^2}$

где:

$R$ : Прочность на изгиб (МПа)
: Максимальная нагрузка, приложенная к балке до разрушения (Ньютоны $)$
$L$ : Расстояние между опорами (мм)
$b$ : ширина образца (мм)
$d$ : высота образца (мм)

2. Перенести третью точку

В некоторых стандартах нагрузка сосредоточена в середине пролёта. В этом случае формула выглядит следующим образом:

$\frac{3P \times L}{2b \times d$

Необходимое оборудование

Для проведения испытания бетона на изгиб необходимо следующее оборудование:

Машина для испытания на изгиб с возможностью точного регулирования нагрузки
Стандартный призматический шаблон (обычно 15 x 15 x 50 см или 10 x 10 x 50 см)
Тензометр (если требуется для записи кривых напряжение-деформация)
Бетоносмесители и вибростолы
Для контроля точных размеров образца используются уровни и штангенциркули.
Для хранения образцов до проведения испытаний используются технологические резервуары или влажные помещения .

Как пройти тест

Для проведения испытания бетона на изгиб необходимо выполнить следующие шаги:

1. Сделайте образцы

Сначала создайте таблицу состава бетонной смеси, содержащую конкретные пропорции (цемент, вода, песок, гравий и добавки).
Очистите и смажьте призматическую форму, чтобы предотвратить прилипание бетона.
Свежий бетон заливается в форму в три слоя, каждый слой вибрируется или уплотняется.
Сделайте верхнюю поверхность гладкой и плоской.

2. Обработка образцов

Через 24 часа образцы извлекали из формы и помещали в насыщенную известковую воду при температуре 20–25 °C.
Период лечения обычно составляет 7, 14 или 28 дней в зависимости от цели эксперимента.

3. Подготовьте оборудование.

Для упаковки 15x15x50 расстояние между опорами обычно составляет 40 см.
Образец следует располагать так, чтобы ось нагружения была перпендикулярна направлению заливки бетона.

4. Проведите эксперимент.

Нагрузка прикладывалась равномерно с постоянной возрастающей скоростью (приблизительно 0,06 МПа/с согласно ASTM C78).
В случае неисправности на экране устройства отображается максимальная нагрузка (P).
Проверьте и запишите место и форму отказа образца.

5. Рассчитайте и сообщите результаты.

Используя соответствующую формулу, рассчитайте изгибающую силу $R.$
Наконец, среднее значение результатов трех образцов принималось за предел прочности бетона на изгиб.

Стандарт испытания бетона на изгиб

Наиболее важными национальными и международными стандартами в этой области являются:

ASTM C78/C78M: Стандартный метод испытания прочности бетона на изгиб с использованием нагрузки третьего пролета
ASTM C293: Альтернативный метод концентрации нагрузок в центре балки
IS 516 (Индия)
BS 1881: Часть 118 (Великобритания)
Иранский национальный стандарт 4906

Как анализировать и интерпретировать результаты

Вид разрушения при испытании бетона на изгиб обычно бывает одним из следующих:

Разрушение в центральной зоне расширения → Идеальный и нормальный отказ
Разрушение вблизи опоры → указывает на дефект нагрузки или качества бетона
Диагональное или сдвиговое разрушение → может возникнуть из-за плохой адгезии между заполнителем и цементным тестом

Как правило, прочность бетона на изгиб составляет от 10% до 20% от его прочности на сжатие. Например, если прочность бетона на сжатие составляет 30 МПа, его прочность на изгиб составляет от 3 до 6 МПа.

Факторы, влияющие на прочность бетона на изгиб

Прочность на изгиб зависит от нескольких факторов, включая:

Водоцементное отношение (В/Ц) : чем ниже водоцементное отношение, тем выше прочность.
Масса и общий объем
Тип и дозировка цемента
Условия обработки и температура окружающей среды
химические или минеральные добавки
Возраст бетона на момент испытания

Советы по безопасности и эксплуатации

Избегайте резких ударов и вибраций во время зарядки.
Оборудование должно быть правильно выровнено, чтобы нагрузка распределялась симметрично.
Аномальные результаты (например, ошибки за пределами области кривизны) следует исключить.
Образцы не должны иметь трещин и видимых дефектов.

Флотация растворенным воздухом (DAF) Suez Aquadav

Окончательно

Испытание бетона на изгиб — один из важнейших методов контроля качества в проектах гражданского строительства. Оно предоставляет ценную информацию о поведении бетона под действием косвенных нагрузок. Результаты этого испытания помогают инженерам выбирать более подходящие составы бетонных смесей и обеспечивать надежность и долговечность конструкции.

Короче говоря, прочность бетона на изгиб является ключевым показателем для оценки его структурных свойств . Тщательное проведение этого испытания в соответствии с действующими стандартами гарантирует получение точных и надёжных результатов.