Методика изготовления и испытания нормального образца

Часть 1   Часть 2

В настоящем параграфе вкратце рассмотрим еще некоторые детали проведения нормального испытания бетона на сжатие, и этим закончим рассмотрение вопроса об условности величины R как механической характеристики бетона.

1. Изготовление образцов должно производиться в металлических формах. Применение деревянных форм нерационально: они впитывают влагу из бетона и тем нарушают принятое водоцементное отношение; разбухание дерева влечет за собой искажение геометрического вида образца. Эти два обстоятельства могут искажать результаты испытания.

Укладка бетона в формы сопровождается уплотнением его, производящимся определенным стандартным способом: кубики 20х20х20 см заполняются в два слоя и каждый слой штыкуется 50 раз стержнем диаметром 15 мм. Совершенно ясно, что этот прием дает определенную плотность бетону и что отступление от него может изменить прочность.

2. Испытание образцов производится обычно на машинах типа Амслера или на гидравлических прессах упрощенной конструкции. Проф. Скрамтаев предложил для испытания бетонных кубиков оригинальный прибор, но идее совершенно отличающийся от пресса, разрушение бетонного кубика здесь производится силами сжатия, возникающими в сжатой зоне металлической балки, образующей самый прибор и подвергающейся изгибу во время испытания кубика. Балка состоит из двух отдельных частей, стянутых между собой болтами. В просвете между обеими частями балки помещается испытываемый кубик который опирается на две шарнирные опоры. При действии нагрузок, прикладываемых на одинаковых расстояниях от опор балки, возникают усилия, которые производят сжатие образца. Подобный прибор был осуществлен в лаборатории проф. Скрамтаева и показал вполне удовлетворительную работу; в изготовлении он конечно дешевле пресса.

3. Сжатие кубиков согласно нормам производится по направлению, перпендикулярному к направлению трамбования бетона во время формования кубика. Это требование обеспечивает правильность и параллельность опорных граней кубика в случае его изготовления в металлических формах. Однако не надо забывать, что сопротивление бетона перпендикулярно трамбованию оказывается несколько ниже его сопротивления по направлению трамбования.

В тех случаях, когда опорные поверхности образца имеют повреждения и неправильности, их обычно выравнивают подливанием цементного раствора. Это обстоятельство также может сказаться на величине R, ибо в таком случае изменяется вид опорной поверхности и, стало быть, величина опорного трения.

4. Не малое влияние на величину определяемой опытом прочности бетона R оказывает скорость возрастания нагрузки. В опытах американского Bureau of Standards с бетонными цилиндрами нормальных размеров скорость нарастания нагрузки менялась от 0,008 до 0,272 кг/кв. см в 1 сек. Результаты показали неизменное увеличение сопротивления R с ростом скорости опыта, причем примерно пропорционально логарифму скорости. Для наивысших скоростей величина R оказалась на 75% выше, чем для малых. Это явление находится в связи с образованием пластических деформаций; последние зависят от времени действия нагрузки и при быстром ее росте не успевают образоваться, что и сказывается повышением сопротивления.

Наши нормы стали регламентировать скорость испытания бетонных кубиков только в недавнее время (ОСТ 90050—39); это нововведение нужно приветствовать. В нормах других стран указания на нормальную скорость испытания встречались и раньше, так, в немецких нормах 1925 г. говорится, что нагрузка при испытании кубика должна возрастать постепенно на 2—3 кг/см в секунду; в британских стандартных правилах для испытания цемента установлена скорость нагружения нормальных восьмерок в 0,6 кг/см сек.