Bsm818.ru

БСМ 818
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Предел прочности цементного камня при изгибе

Для целлюлозы этот показатель составляет 21,5 МПа, для хризотила — 30 МПа. На первый взгляд разница невелика, однако у хризотилцементных панелей сопротивление изгибающим нагрузкам выше, как и механическая прочность (примерно на 8,5 МПа).

Чем больше плотность материала, тем выше его механическая прочность и ниже способность впитывать влагу. Чем хуже волокна поглощают влагу, тем слабее ее разрушительное воздействие и тем дольше служит облицовочная плита. Плотность плит со связующим волокном из целлюлозы составляет 1,5 г/см3, хризотилцементных плит — 1,8 г/см3.

Как изготавливают ЦСП

Цементно-стружечная смесь, из которой изготавливают ЦСП – это своеобразный бетон на основе минерального вяжущего. Только вместо песка и щебня наполнителем в ней служит мелкая древесная стружка. Введение древесины в состав плиты снизило ее плотность, но главное – стружка сыграла роль не только легкого наполнителя, но и фибры – добавки, создающей объемное армирование, воспринимающее нагрузки на растяжение.

В смесь для изготовления плиты входят:

  • цемент – 65%;
  • стружка – 24%;
  • вода – 8,5—9%;
  • минерализующие и гидратационные добавки, – 2—2,5%.

Приготовление смеси начинается с измельчения стружки до нужного размера. После этого она делится на ситах на две фракции. Мелкую используют для формирования внешних слоев листа, более крупную – для среднего слоя. Затем ее обрабатывают хлоридом кальция, «жидким стеклом», хлоридом или сульфатом алюминия. Это необходимо для защиты материала от гниения и поражения грибком.

Просеянные и обработанные минеральными добавками стружки смешивают с водой и цементом. В воде растворяются добавки, ускоряющие твердение цемента. Кроме названных компонентов, в смесь в небольших количествах может добавляться мазут и индустриальное масло И-20 для снижения внутреннего трения и облегчения прессования.

Читайте так же:
Безметалловые керамические коронки цемент

Подготовленную смесь в три слоя выкладывают на поддоны, поддоны собирают в штабель и помещают в холодный пресс, где этот «пакет» сжимается до давления 1,8—6,6 МПа и фиксируется в таком состоянии замками. Специальная система замков сохраняет давление в пресс-форме после извлечения ее из пресса.

Сжатые пакеты подвергаются нагреву в течение 8 часов. За это время происходит ускоренная гидратация цемента и его твердение. Древесная стружка за счет своей упругости компенсирует усадку цемента, поэтому заданные размеры плит не изменяются. Разблокировка пресс-форм и снятие давление тоже происходит в прессе. После этого пакет раскрывается, а плиты извлекаются и на 1—2 недели помещаются в буферный склад.

Для окончательного дозревания материала он обдувается воздухом с температурой 70—100 о С. После этого листы обрезаются по размеру, шлифуются, сортируются и передаются на склад готовой продукции.

Внутренние усилия при растяжении-сжатии

Осевое (центральное) растяжение или сжатие прямого бруса вызывается внешними силами, вектор равнодействующей которых совпадает с осью бруса. При растяжении или сжатии в поперечных сечениях бруса возникают только продольные силы N. Продольная сила N в некотором сечении равна алгебраической сумме проекции на ось стержня всех внешних сил, действующих по одну сторону от рассматриваемого сечения. По правилу знаков продольной силы N принято считать, что от растягивающих внешних нагрузок возникают положительные продольные силы N, а от сжимающих — продольные силы N отрицательны (рис. 5).

Чтобы выявить участки стержня или его сечения, где продольная сила имеет наибольшее значение, строят эпюру продольных сил, применяя метод сечений, подробно рассмотренный в статье:
Анализ внутренних силовых факторов в статистически определимых системах
Ещё настоятельно рекомендую взглянуть на статью:
Расчёт статистически определимого бруса
Если разберёте теорию в данной статье и задачи по ссылкам, то станете гуру в теме «Растяжение-сжатие» =)

Читайте так же:
Цемент м 150 портланд

Измерение прочности на изгиб

Для прямоугольного образца под нагрузкой в ​​установке трехточечного изгиба (рис.3):

σ знак равно 3 F L 2 б d 2 < displaystyle sigma = < frac <3FL><2bd ^ <2>>>>

  • F — нагрузка (сила) в точке разрушения (Н)
  • L — длина пролета опоры
  • b ширина
  • d — толщина

Для прямоугольного образца, находящегося под нагрузкой в ​​установке для четырехточечного изгиба, где диапазон нагрузки составляет одну треть пролета опоры:

σ знак равно F L б d 2 < displaystyle sigma = < frac >>>

  • F — нагрузка (сила) в точке разрушения
  • L — длина опорного (внешнего) пролета
  • b ширина
  • d — толщина

Для установки 4-точечного изгиба, если диапазон нагрузки составляет 1/2 пролета опоры (т.е. L i = 1/2 L на рис. 4):

σ знак равно 3 F L 4 б d 2 < displaystyle sigma = < frac <3FL><4bd ^ <2>>>>

Если диапазон нагрузки не составляет ни 1/3, ни 1/2 от пролета опоры для установки 4-х точечного изгиба (рис. 4):

Методы и испытания бетона на прочность

Для определения марки и класса бетона используют разнообразные методы – все они относятся к категориям разрушающих и неразрушающих. Первая группа предполагает проведение испытаний в условиях лаборатории посредством механического воздействия на образцы, которые были залиты из контрольной смеси и полностью выстояны в указанные сроки.

  • Воздействие ударом.
  • Разрушение частичное.
  • Исследование с использованием ультразвука.

Ударное воздействие может быть разным – самым примитивным считается ударный импульс, который фиксирует динамическое воздействие в энергетическом эквиваленте. Упругий отскок определяет параметры твердости монолита в момент отскока бойка ударной установки.

Также используется метод пластической деформации, который предполагает обработку исследуемого участка особой аппаратурой, которая оставляет на монолите отпечатки определенной глубины (по ним и определяют степень прочности).

Частичное разрушение также может быть разным – скол, отрыв и комбинация данных способов. Если для испытаний используется метод скола, то ребро изделия подвергают особому скользящему воздействию для откалывания части и определения прочности. Отрыв предполагает использование специального клеящего состава, которым на поверхности крепят металлический диск и потом отрывают. При комбинировании данных способов анкерное устройство крепят на монолит, а потом отрывают.

Читайте так же:
Виды цемента корня зуба

Когда используется ультразвуковое исследование, применяют специальный прибор, способный измерить скорость прохождения ультразвуковых волн, проникающих в монолит. Основное преимущество данной технологии – она позволяет изучать не только поверхность, но и внутреннюю структуру бетона. Правда, в процессе исследований велика вероятность погрешности.

Методы определения прочности материала конструкции

Проведение статических испытаний на прочность – это тестирование шаблонных образцов определенной формы. По результатам экспериментов специалисты рисуют диаграмму, на которой можно наглядно увидеть, как деформируется материал под напряжением. Графические данные помогают оценить предел упругости и текучести, временное сопротивление. Для определения параметров определенного материала проводят специальные расчеты для вычисления усталостной нагрузки и предельного напряжения.

Методы определения прочности материала зависят его разновидности и типа строительной конструкции. Например, стандартный способ оценки характеристик кирпича – испытание на сжатие двух целых кирпичей, которые сложены друг на друга. Для исследования силикатного кирпича используют ультразвуковую методику.

Все способы исследования можно разделить на две большие группы – разрушающего и неразрушающего контроля. Они применимы к отдельным строительным конструкциям, образцам и отдельным элементам.

При возможности специалисты стараются отдавать предпочтение методам неразрушающего контроля, которые не требуют демонтажа и разбора конструкции. Несмотря на то, что образцы проб отбирают из наименее важных функциональных элементов, стандартные методы испытания прочности отражаются на устойчивости и надежности здания. Но не всегда и не у всех строительных изделий возможно оценить прочность методами неразрушающего контроля.

Методы разрушающего контроля

Отличительная особенность данного типа исследования – проведение испытаний на контрольных образцах до их полного разрушения. Например, кирпич могут сжимать или воздействовать извне иным способом до тех пор, пока он не даст трещину или не посыплется. Для этого из конструкции извлекают часть материала и отправляют в лабораторию для оценки прочностных характеристик.

Читайте так же:
Добавки для цемента ускоряющие

Для определения участка отбора проб учитывают доступность образца, степень нагруженности, и поврежденности, интенсивность эксплуатации строительной конструкции.Методы разрушающего контроля позволяют с минимальной погрешностью вычислить физические свойства образца. Но они требуют серьезных трудозатрат. Главный недостаток исследования методом разрушающего контроля – необходимость нарушать целостность здания. Это не всегда возможно, поэтому специалисты стараются оценивать характеристики строительных материалов методом неразрушающего контроля.

Методы неразрушающего контроля

Исследование неразрушающими методами активно используется при технической экспертизе жилых, промышленных, административных зданий и построек, объектов исторического и культурного наследия. Они могут быть основаны на различных технологиях:

  • механической: метод упругого отскока, исследование пластических деформаций и ударный импульс часто используют для экспертизы бетона;
  • радиационной: методы базируются на применении радиоизотопов и нейтронов;
  • магнитной: методы магнитопорошковой и индукционной оценки;
  • акустической: исследование путем воздействия ультразвука, оценка эффектов акустоэмиссии;
  • радиоволновой: исследование распределения в материале волн разной длины;
  • электрической: определение характеристик через вычисление электросопротивления, электроиндуктивности и электроемкости строительного материала.

С помощью современных приборов и технологии можно определить прочностные характеристики изделия без конструктивных изменений и сохранить первоначальные физико-механические параметры материалы.

Контрольные вопросы

  1. Какой вид имеет диаграмма сжатия стали? В чем отличие этой диаграммы от диаграммы растяжения?
  2. Какие механические характеристики можно определить по диаграмме сжатия стали?
  3. Каков вид диаграммы сжатия чугуна, бетона? Каков характер разрушения образцов из этих материалов?
  4. Какие механические характеристики определяют для хрупких материалов при их испытании на сжатие?
  5. Какой вид имеет диаграмма сжатия дерева вдоль волокон и какие механические характеристики можно определить по ней?
  6. Как разрушается дерево при сжатии вдоль и поперек волокон? В каком направлений дерево обладает лучшими механическими свойствами?
  7. Какие характеристики материала можно получить при испытании на сжатие малоуглеродистой стали, чугуна, бетона, дерева?
  8. Почему образцы из малоуглеродистой стали и из чугуна при сжатии приобретают бочкообразную форму? Почему это явление не наблюдается у бетонных образцов?
Читайте так же:
Ускоритель для цемента жидкое стекло

Уважаемые студенты!
На нашем сайте можно получить помощь по техническим и другим предметам:
✔ Решение задач
✔ Выполнение учебных работ
✔ Помощь на экзаменах

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector