Гост р 58527 2019 материалы стеновые методы определения пределов прочности при сжатии и изгибе
Обновлено: 14.05.2024
Определение прочности кирпича
Марка кирпича по прочности – одна из важнейших характеристик изделия, определяющая область применения кирпича. При определении прочности кирпича в зависимости от способа измерения разделяют:
- определение предела прочности при сжатии;
- определение предела прочности при изгибе (измеряется только у клинкерного, рядового и утолщенного кирпича).
На основании, определенного предела прочности изделию присваивается марка ( М100, М125, М150, М200, М250, М300), для камня керамического к вышеперечисленным добавляются марки М25, М35, М50, М75, а для клинкерного кирпича марка изделия выбирается из ряда М300, М400, М500, М600, М800, М1000.
Порядок измерения предела прочности при сжатии и изгибе подробно приведен в ГОСТ Р 58527-2019 и ГОСТ 530-2012. Остановимся на тонкостях, которые необходимо знать.
- Для определения марки по прочности испытания проводят на 5 образцах камня керамического или на 15 (10 сжатие + 5 изгиб) образцах рядового и утолщенного кирпича.
- Кирпич и камень испытывают в воздушно-сухом состоянии, т.е изделие перед испытанием сушат в сушильном шкафу до постоянного веса .
- При испытании на определение предела прочности при изгибе ( для рядового и утолщенного кирпича) в качестве образца используют один кирпич.
- При испытании на определении предела прочности при сжатии кирпича используют составной образец из двух целых кирпичей, уложенных «постелями» друг на друга.
- При испытании камня керамического в качестве образца используют один целый камень.
- Опорные поверхности выравнивают шлифованием, при этом отклонение от плоскостности опорных поверхностей испытуемых образцов не должно превышать 0,1 мм на каждые 100 мм длины, а непараллельность опорных поверхностей испытуемых образцов (разность значений высоты, измеренной по четырем вертикальным ребрам) должна быть не более 2 мм.
На данном моменте необходима следующая оговорка, – ГОСТ 530-2012 (п 7.10.1) допускает при проведении приемо-сдаточных испытаний применять иные способы выравнивания опорных поверхностей образцов (технический войлок, резинотканевые пластины, выравнивание цементным раствором) при условии наличия корреляционной связи между результатами, полученными при разных способах выравнивания. При этом корреляционный коэффициент определяют по отношению к выравниванию опорных поверхностей шлифованием по Приложению В ГОСТ Р 58527-2019 не реже чем раз в год и оформляют соответствующим протоколом.
- Непосредственно для определения предела прочности при сжатии образец устанавливают в центре опорной плиты машины для испытаний на сжатие, совмещая геометрические оси образца и плиты, и прижимают верхней плитой испытательной машины. При испытаниях нагрузка на образец должна возрастать так, чтобы разрушение образца произошло не ранее чем через 1 мин. Значение разрушающей нагрузки регистрируют. Предел прочности при сжатии Rсж (МПа) определяют по формуле:
Rсж=F/S
где, F- разрушающая нагрузка (Н);
S – площадь поперечного сечения образца (мм2)
Предел прочности при сжатии образцов вычисляют с точностью до 0,1 МПа
(При вычислении предела прочности при сжатии образцов из двух целых кирпичей толщиной 88 мм результаты испытаний умножают на коэффициент 1,2 ).
- При определении предела прочности на изгиб образец устанавливают на двух опорах пресса. Нагрузку прикладывают в середине пролета и равномерно распределяют по ширине образца согласно чертежу. Нагрузка на образец должна возрастать непрерывно со скоростью, обеспечивающей его разрушение через 20 - 60 с после начала испытаний.
Схема испытания кирпича на изгиб
Предел прочности образца при изгибе Rизг (МПа) вычисляют по формуле
Rизг = (3xFxL)/(2xBxH 2 )
где, F- разрушающая нагрузка, установленная при испытании образца, Н ;
L - расстояние между осями опор, мм ;
B - ширина образца посередине, мм;
H - высота образца посередине, мм.
ГОСТ Р 58527-2019 Материалы стеновые. Методы определения пределов прочности при сжатии и изгибе
1 РАЗРАБОТАН Центральным научно-исследовательским институтом строительных конструкций им.В.А.Кучеренко (ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко) Акционерного общества "НИЦ "Строительство", Ассоциацией производителей керамических материалов (АПКМ), Обществом с ограниченной ответственностью "ВНИИСТРОМ "Научный центр керамики" (ООО "ВНИИСТРОМ "НЦК"), Акционерным обществом "Всероссийский научно-исследовательский институт сертификации" (АО "ВНИИС")
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает методы определения пределов прочности при сжатии и изгибе материалов стеновых, в том числе методы:
- определения предела прочности при сжатии керамического и силикатного кирпича и камней, блоков стеновых, бетонных камней, а также камней и блоков из природных материалов;
- определения предела прочности при изгибе кирпича (керамического, силикатного, бетонного).
Настоящий стандарт распространяется на изделия для кладки стен, сводов, перекрытий.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 166 Штангенциркули. Технические условия
ГОСТ 288 Войлок технический тонкошерстный и детали из него для машиностроения. Технические условия
ГОСТ 379 Кирпич, камни, блоки и плиты перегородочные силикатные. Общие технические условия
ГОСТ 427 Линейки измерительные металлические. Технические условия
ГОСТ 530 Кирпич и камень керамические. Общие технические условия
ГОСТ 3749 Угольники поверочные 90°. Технические условия
ГОСТ 6133 Камни бетонные стеновые. Технические условия
ГОСТ 6613 Сетки проволочные тканые с квадратными ячейками. Технические условия
ГОСТ 8736 Песок для строительных работ. Технические условия
ГОСТ 10178 Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия
ГОСТ 23732 Вода для бетонов и строительных растворов. Технические условия
ГОСТ 28840 Машины для испытания материалов на растяжение, сжатие и изгиб. Общие технические требования
ГОСТ 31108 Цементы общестроительные. Технические условия
ГОСТ 31360 Изделия стеновые неармированные из ячеистого бетона автоклавного твердения. Технические условия
ГОСТ Р 8.568 Государственная система обеспечения единства измерений. Аттестация испытательного оборудования. Основные положения
ГОСТ Р 53228 Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания
ГОСТ Р 57294/EN 771-6:2011 Изделия стеновые из природного камня. Технические условия
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Общие положения
3.1 Изделия для испытаний отбирают от партии.
3.1.1 Размер партии и число изделий, подлежащих испытанию для определения пределов прочности при сжатии и изгибе, устанавливают в нормативных документах или технических условиях на соответствующие виды кладочных изделий.
Изделия, отобранные для испытания, по внешнему виду и размерам должны удовлетворять требованиям нормативных документов.
Испытания изделий на сжатие проводятся, если отклонение от плоскостности их опорных поверхностей в местах приложения нагрузки составляет не более 0,1 мм на каждые 100 мм длины. Непараллельность опорных поверхностей должна быть не более 2 мм.
Поверхности изделий, не отвечающие данным требованиям, подлежат выравниванию. Допускается выравнивать опорные поверхности шлифованием, цементным раствором или использовать при проведении испытаний прокладки из технического войлока.
3.2 Средства измерений, применяемые для испытаний, должны быть поверены, а испытательное оборудование аттестовано по ГОСТ Р 8.568.
4 Определение предела прочности при сжатии
4.1 Предел прочности кладочных изделий при сжатии определяют воздействием равномерно распределенной и постоянно увеличивающейся нагрузки на образец до его разрушения с измерением максимального значения нагрузки. Испытания образцов осуществляют в направлениях приложения нагрузки, определенной в нормативных документах и проектной документации.
4.2 Средства измерений, вспомогательные устройства и материалы
Машина испытательная по ГОСТ 28840 с регулируемой скоростью приложения нагрузки и погрешностью измерения не более ± 2 %.
Линейка измерительная металлическая по ГОСТ 427.
Угольник поверочный по ГОСТ 3749.
Весы лабораторные по ГОСТ Р 53228.
Щупы измерительные с точностью до 0,01 мм по нормативным документам производителя.
Сито с сеткой 1 мм по ГОСТ 6613.
Шкаф сушильный, обеспечивающий поддержание температуры (105 ± 5) °С с пределами допускаемой абсолютной погрешности ± 2 °С, по нормативным документам производителя.
Гладкая твердая плита (пластина) из высококачественной стали или матового стекла, поверхность которой имеет отклонение от расчетной плоскости не более 0,1 мм на каждые 100 мм длины.
Цемент марки не ниже 400 по ГОСТ 10178 или класса прочности 42,5 по ГОСТ 31108.
Песок кварцевый по ГОСТ 8736.
Вода для бетонов и строительных растворов по ГОСТ 23732.
Войлок толщиной до 10 мм по ГОСТ 288.
4.3 Подготовка к испытанию
4.3.1 Образец для определения предела прочности при сжатии кирпича состоит из двух целых кирпичей, уложенных «постелями» друг на друга.
4.3.2 Образцом для определения предела прочности при сжатии полнотелых и пустотелых образцов является целое изделие. При испытаниях полнотелых изделий длиной 500 мм и более и/или толщиной 300 мм и более допускается из них вырезать фрагменты-образцы.
Схема выпиливания образцов из полнотелых изделий приведена на рисунке А.1 (приложение А).
4.3.3 Плоскостность проверяют, измеряя щупом наибольший зазор между поверхностью образца и ребром угольника, накладываемого на диагонали опорной поверхности. Непараллельность опорных поверхностей определяют как разность между наибольшим и наименьшим значениями высоты образца, измеренными по четырем вертикальным ребрам.
Обработку поверхности при подготовке строительных блоков осуществляют в зависимости от их типов в соответствии с таблицей Б.1 (приложение Б).
4.3.4 При подготовке образцов к испытаниям на сжатие выравниванию подлежат поверхности, которые в конструкциях располагаются перпендикулярно направлению сжимающей нагрузки.
4.3.5 Образцы из керамического кирпича и камня пластического или другого вида формования подготавливают к испытаниям, выравнивая их опорные поверхности шлифованием.
Шлифованные образцы испытывают без использования раствора или прокладок из иных материалов.
Предел прочности при сжатии шлифованного изделия определяют по результатам испытаний в соответствии с 4.6.
Предел прочности при сжатии нешлифованного изделия принимают по результатам испытания шлифованного изделия с коэффициентом перехода предела прочности K1 который определяют по результатам испытаний в соответствии с приложениями В и Г.
4.3.6 Предел прочности силикатного кирпича и камня и керамического кирпича полусухого прессования определяют по результатам испытаний насухо, не производя выравнивания их поверхностей.
4.3.7 Предел прочности при сжатии бетонных камней определяют на целом камне. Опорные поверхности образцов выравнивают цементным раствором (см. 4.3.9), если их отклонение от плоскостности превышает 0,3 мм.
Допускается пересчитывать прочность на сжатие кладочных изделий в эквивалентную прочность в воздушно-сухом состоянии в соответствии с приложением Д.
4.3.8 Предел прочности при сжатии камней из горных пород и блоков из природного камня определяют на образцах, размеры которых указаны в нормативных и технических документах на данные виды кладочных материалов, утвержденных в установленном порядке. Опорные поверхности образцов выравнивают шлифованием или цементным раствором. Отклонение от плоскостности шлифованных поверхностей образцов не должно превышать 0,1 мм.
4.3.9 Цементный раствор для выравнивания поверхностей образцов по 4.3.7 и 4.3.8 подготавливают из равных по массе частей цемента М500 и песка, просеянного через сито с сеткой № 1,25 (В/Ц = 0,40 - 0,42).
4.3.10 Допускается при определении предела прочности при сжатии керамического кирпича и камней пластического или другого вида формования изготавливать образцы, выравнивая их опорные поверхности, применяя прокладки из технического войлока толщиной 5 - 10 мм.
4.4 Выдерживание образцов перед испытаниями
4.4.1 Испытуемые образцы выдерживают до достижения установленного влажностного состояния в зависимости от требований нормативных и технических документов на изделия. Метод подготовки должен соответствовать одному из установленных в 4.3.
4.4.2 Подготовку к проведению испытаний образцов в воздушно-сухом состоянии осуществляют выдерживанием влажных испытуемых образцов в течение не менее 3 сут в помещении при температуре (20 ± 5) °С и относительной влажности воздуха от 60 % до 80 % до постоянной массы. Масса считается постоянной, если по результатам двух последовательных взвешиваний с интервалом не менее 24 ч потеря массы образца составляет не более 0,2 %.
4.4.3 Подготовка к испытаниям образцов методом высушивания
Сухое состояние образцов достигается с помощью одного из следующих методов:
а) высушиванием в сушильном шкафу при температуре (105 ± 5) °С до постоянной массы.
Примечание - После просушивания и до испытаний образцы выдерживают при температуре окружающей среды в течение 15 - 20 мин;
б) высушиванием в сушильном шкафу при температуре (70 ± 5) °С до постоянной массы.
После высушивания и до испытаний образцы выдерживают при температуре (20 ± 2) °С до достижения температурного равновесия. После этого в течение 24 ч проводят испытания.
4.4.4 Подготовка к испытаниям образцов методом погружения
Образцы погружают в воду с температурой (20 ± 5) °С, минимум, на 15 ч. Затем образцы вынимают и дают просохнуть в течение 15 - 20 мин.
4.5.1 В соответствии с нормативными документами на продукцию, в зависимости от принятого направления приложения нагрузки измеряют длину и ширину опорных поверхностей образца и определяют их площадь. Погрешность измерения - не более 1 мм.
4.5.2 На боковые поверхности образца наносят вертикальные осевые линии. Образец устанавливают в центре плиты пресса, совмещая геометрические оси образца и плиты.
4.5.3 Образцы с несквозными пустотами располагают пустотами вверх. Образцы, имеющие разную площадь пустот, располагают вверх поверхностью с большей площадью пустот.
4.5.4 Нагрузка на образец должна возрастать непрерывно и равномерно таким образом, чтобы до разрушения образца прошло не менее 60 с.
ГОСТ Р 58527-2019 Материалы стеновые. Методы определения пределов прочности при сжатии и изгибе
ГОСТ Р 58527-2019 Материалы стеновые. Методы определения пределов прочности при сжатии и изгибе
Купить сейчас
Доставка по РФ от 2 до 15 дней, подробнее
Самовывоз, г. Москва завтра, 20 сен. 2021 г. м. Савеловская, на карте
Стандарт устанавливает методы определения пределов прочности при сжатии и изгибе материалов стеновых, в том числе методы: - определения предела прочности при сжатии керамического и силикатного кирпича и камней, блоков стеновых, бетонных камней, а также камней и блоков из природных материалов; - определения предела прочности при изгибе кирпича (керамического, силикатного, бетонного). Стандарт распространяется на изделия для кладки стен, сводов, перекрытий.
ГОСТ Р 58527-2019 Материалы стеновые. Методы определения пределов прочности при сжатии и изгибе
Определяющим показателем при покупке бетонной смеси являются условия и задачи ее использования. Для бетонных растворов существует два классифицирующих обозначения – марка и класс. Они информируют покупателя о свойствах строительного материала. Первая – это значение средней прочности, а второй — гарантировано обеспеченная прочность, которая обозначает, что свойства бетонных изделий обеспечиваются в 95 и больше случаях из 100.
Марка и класс определяется значениями:
- стойкости к сжатию (проектная, марочная);
- морозоустойчивости, воздействия высоких температур, влагонепроницаемости.
Марка
Этот индекс обозначается в цифровом значении и буквой М. Существует обширный перечень марок бетона марок от 50 до 1000, наиболее часто используется около десятка. Для свойств бетона определяющими условиями являются количество и качество цементной смеси в составе порошка. Марка зависит от расчетной прочности на сжатие — это значение в кгс/см2 на момент затвердевания раствора (на 28 день).
Чем больше цифра в индексе, тем бетон прочнее. Это значит, что он имеет больше цемента лучшего качества. Такой бетон дороже. Поэтому основная задача при выборе – найти баланс между ценой и требуемыми свойствами при возведении конкретного сооружения.
С раствором высокой прочности труднее работать – смесь быстрее сохнет, а это чревато последствиями при медленной работе: доставлять раствор и работать с ним нужно быстрее.
Подготовка образцов к испытанию
Перед испытанием монолитный кирпич распиливают по ширине или разделяют любым способом без раздробления кирпича на две равные части, которые накладывают постелями одна на другую распилами в противоположные стороны. Пустотелый кирпич не распиливают и при испытании два кирпича накладывают постелями один на другой, кирпичи с несквозными пустотами укладываются отверстиями вниз.
Кирпичи или их половинки выдерживаются в воде не менее 6 мин, чтобы предупредить отсасывание воды кирпичом из цементного раствора. Для соединения кирпичей и выравнивания их постелей применяют цеметный раствор, составленный из портландцемента и песка крупностью не более 1 мм; отношение песка и цемента по массе 1:1, В/Ц раствора 0,34–0,36. На мраморной, стеклянной, металлической или другой плите с отшлифованной поверхностью расстилают смоченный в воде лист бумаги, (чтобы предупредить сцепление цементного раствора с поверхностью плиты), на лист бумаги наносят слой цементного раствора толщиной 5–7 мм. На раствор постелью кладут кирпич, и на его верхнюю постель наносят слой цементного раствора той же толщины. На этот верхний слой раствора кладут постелью второй кирпич, надавливая на него так, чтобы цементный раствор под кирпичами и между ними распределился равномерными по толщине слоями. Лишний цементный раствор срезают ножом вровень с боковыми гранями кирпичей.
Читать также: Ножи фото рисунки чертежи
Через 10 мин или более рядом на плите расстилают второй, смоченный в воде лист бумаги, на который также наносят слой цементного раствора толщиной 5–7 мм. Склеенные ранее кирпичи переворачивают вниз постелью, свободной от раствора, и устанавливают этой постелью на цементный раствор, уложенный на втором листе бумаги. Путем прижимания кирпичей к плите выравнивают слой цементного раствора под ними и срезают его избыток. При этом необходимо строго следить за тем, чтобы не нарушить ранее уплотненные и выровненные слои цементного раствора.
Толщина растворного шва между кирпичами и толщина выравнивающих слоев раствора на верхней и нижней постели образца должна быть 3–5 мм, постели образца после выравнивания их цементным раствором должны быть параллельны друг другу. Образцы до испытания не менее трех суток выдерживают в помещении при температуре воздуха 20±3 °С и относительной влажности его 90–95 %.
Допускается выравнивание постелей и соединение кирпичей гипсовым раствором. В этом случае испытание образцов производится через два часа после их изготовления.
Кирпич силикатный и шлаковый для испытания разделяют на две равные половины, которые накладывают постелями одна на другую без соединения и без выравнивания цементным раствором постелей образца.
Класс
Класс обозначается буквой В и цифровым индексом после него. Список классов бетона тоже достаточно внушительный – от 3,5 до 80 (всего 21), это зависит от его разделения по прочности на нагрузку, возникающую от сжатия, но наиболее популярными стали тоже около десятка позиций (В15; В20; В25; В30; В40 и т. д.) Цифра означает показатель МПа (мегапаскали).
Каждый класс можно приравнять к конкретной марке и наоборот. В большинстве случаев в проектных документах указывают именно его, а не марку бетона, а в заказах на приобретении смеси – наоборот.
Соотношение маркировки
Лучше всего эти показатели отобразить таблицей:
Читать также: Как подключить сборочный стол в майнкрафт
Табл. Соотношения марка-класс
| Класс бетона (цифровое значение тут — МПа) | Средняя прочность кгс/кв.см | Ближайшая марка |
| В5 | 65 | М75 |
| В7,5 | 98 | М100 |
| В10 | 131 | М150 |
| В12,5 | 164 | М150 |
| В15 | 196 | М200 |
| В20 | 262 | М250 |
| В25 | 327 | М350 |
| В30 | 393 | М400 |
| В35 | 458 | М450 |
| В40 | 523 | М500 |
| В45 | 589 | М600 |
| В50 | 654 | М700 |
| В55 | 720 | М700 |
| В60 | 785 | М800 |
Условия, виды прочности
Основным свойством, характеризующим бетон, является его прочность. Она измеряется в МПа (мегапаскали) или кгс/см2. Прочность зависит от таких составляющих:
- качество и состав смеси. Чем выше качество и составляющая цемента, тем прочнее бетон;
- условия перемешивания. Недостаточно продолжительное перемешивание снижает качество;
- количество воды. Чем больше воды содержится в перемешиваемом растворе, тем меньшей будет его прочность;
- форма и фракция зерен. При неправильной форме зерен и большей их шероховатости сцепление лучше, соответственно бетон крепче;
- способ и порядок укладки;
- способ трамбовки. Утрамбованный вибраторами бетон лучше;
- твердость растет с возрастом.
Хорошую прочность бетону обеспечивает также влажная среда.
Классификация
Есть такие виды прочности:
- проектная, когда допускается полная нагрузка на бетон, предусмотренная нормативными документами (за умолчанием — после 28 дней);
- нормированная — показатель, определяемый в ГОСТах или ТУ;
- требуемая — минимально допустимое значение для использования, устанавливаемое лабораториями предприятий;
- фактическая — среднее значение по результатам испытаний;
- отпускная, когда разрешена отгрузка изделия потребителю;
- распалубочная, когда возможна выемка бетона из форм.
Непосредственно к качеству и марке бетона относятся прочности:
- на сжатие;
- на изгиб;
- на осевое растяжение;
- передаточная.
Их рассмотрим подробнее.
Прочность на сжатие
Бетон подобен природному камню: он имеет лучшую сопротивляемость сжатию, чем растяжению. Критерием прочности для бетона является предел его выдержки при сжатии. Это наиболее значимый показатель качества раствора. Например, бетон класса В15, марки М200 имеет среднюю стойкость сжатию 15 МПа или 200 кгс/м2, В25 – 25 МПа или 250 кгс/м2 и так далее.
Для определения этого показателя создают кубы-образцы, их помещают под лабораторный пресс. Постепенно увеличивают давление, и как только образец треснул – на экране прибора фиксируется значение этой характеристики.
Определяющим условием для присвоения класса бетона становится расчетный показатель по прочности на сжатие. Бетонная смесь высыхает и затвердевает долго – 28 дней. Вообще, этот процесс может длиться несколько лет, но именно на 28 день раствор приобретает свои основные качества. По окончанию этого срока смесь достигает показателя, определяемого ее маркой (прочность проектная или расчетная).
Прочность на сжатие — это характеристика механических свойств бетона, устойчивости к нагрузкам. Это показатель границы сопротивления затвердевшего раствора к механическому воздействию сжатия в кгс/м2. Смесь М800 имеет наибольшую прочность, М15 – наименьшую.
Общие сведения и характеристики сталей
С точки зрения конструктора, наибольшую важность для сплавов, работающих в обычных условиях, имеют физико-механические параметры стали. В отдельных случаях, когда изделию предстоит работать в условиях экстремально высоких или низких температур, высокого давления, повышенной влажности, под воздействием агрессивных сред — не меньшую важность приобретают и химические свойства стали. Как физико-механические, так и химические свойства сплавов во многом определяются их химическим составом.
Читать также: Бензогенератор своими руками на 220 вольт
Влияние содержание углерода на свойства сталей
По мере увеличения процентной доли углерода происходит снижение пластичности вещества с одновременным ростом прочности и твердости. Этот эффект наблюдается до приблизительно 1% доли, далее начинается снижение прочностных характеристик.
Повышение доли углерода также повышает порог хладоемкости, это используется при создании морозоустойчивых и криогенных марок.
Влияние углерода на механические свойства стали
Рост содержания С приводит к ухудшению литейных свойств, отрицательно влияет на способность материала к механической обработке.
Добавки марганца и кремния
Mn содержится в большинстве марок стали. Его применяют для вытеснения из расплава кислорода и серы. Рост содержания Mn до определенного предела (2%) улучшает такие параметры обрабатываемости, как ковкость и свариваемость. После этого предела дальнейшее увеличение содержания ведет к образованию трещин при термообработке.
Влияние кремния на свойства сталей
Si применяется в роли раскислителя, используемого при выплавке стальных сплавов и определяет тип стали. В спокойных высокоуглеродистых марках должно содержаться не более 0,6% кремния. Для полуспокойных марок этот предел еще ниже — 0,1 %.
При производстве ферритов кремний увеличивает их прочностные параметры, не понижая пластичности. Этот эффект сохраняется до порогового содержания в 0,4%.
Влияние легирующих добавок на свойства стали
В сочетании с Mn или Mo кремний способствует росту закаливаемости, а вместе с Сг и Ni повышает коррозионную устойчивость сплавов.
Азот и кислород в сплаве
Эти самые распространенные в земной атмосфере газы вредно влияют на прочностные свойства. Образуемые ими соединения в виде включений в кристаллическую структуру существенно снижают прочностные параметры и пластичность.
Прочность на изгиб
Этот показатель увеличивается с ростом числового индекса марки. Показатели растяжения и изгиба намного меньше, чем нагрузочная способность бетона. Для молодого бетона это отношение составляет около 1/20, для более старого – 1/8. Прочность на изгиб учитывают на проектных стадиях строительства.
Определяют ее следующим способом. Делают заливку из бетона в форме бруса с размерами, например, 120x15x15 см. После окончательного затвердевания его кладут на подпорки, расположенные на расстоянии 1 м, а в центр помещают нагрузку, которую постепенно увеличивают до момента разрушения образца. Размер испытуемой балки и расстояния между подпорками могут быть разными.
Читать также: Красивый топор своими руками фото
Показатель прочности на изгиб высчитывают формулой:
где L – расстояние подпорок (1 м в нашем случае); Р – вес нагрузки + вес образца, Н; b, h – ширина и высота сечения бруса (0,15 м). Эта прочность обозначается Btb и цифрой от 0,4 до 8.
Испытание образцов на сжатие
Перед испытанием измеряются площади верхней и нижней постели образца, ширина и длина каждой постели принимается как среднее арифметическое трех измерений: длины ребер и длины прямой между ребрами.
При испытании образец устанавливается в центре опорной плиты пресса и прижимается верхней плитой пресса, которая должна плотно прилегать ко всей поверхности верхней постели образца. Нагрузка на образец должна возрастать равномерно и непрерывно со скоростью, обеспечивающей разрушение через 20–30 с после начала испытания. Величина разрушающей нагрузки должна составлять не менее 10% усилия, предельно развиваемого прессом. Предел прочности в МПа при сжатии вычисляется по формуле:
где Р – наибольшая сжимающая нагрузка, достигнутая при испытании образца, Н;
F – площадь поперечного сечения образца, вычисляемая как среднее арифметическое площадей верхней и нижней постелей, м 2 .
При вычислении Rсж образцов из двух половинок или из двух целых кирпичей толщиной 88 или 90 мм результат испытания увеличивают на коэффициент 1,2, так как в этих случаях увеличивается отношение высоты образца к площади его постели, а это снижает прочность образца при сжатии.
Средний предел прочности при сжатии для партии кирпича вычисляют с точностью до 0,1 МПа как среднее арифметическое результатов испытаний установленного количества образцов, не учитывая образцы, предел прочности которых превышает среднее арифметическое более чем на 40 %.
Осевое растяжение
Осевое растяжение при проектировании несущих конструкций, как правило, не учитывается. Она необходима для определения способности материала не растрескиваться при перепадах температуры и колебаниях влажности. Растяжение определяется как некоторая составляющая от прочности на изгиб.
Этот показатель наиболее сложно определить. Одним из способов является растягивание образцов балок на специальном растягивающем оборудовании. Бетон разрушается от двух противоположных растягивающих сил. Стойкость к осевому растяжению является важной для бетона, используемого для резервуаров, дорожного покрытия, там, где трещины от такого типа нагрузки недопустимы.
Мелкозернистые составы имеют лучшую стойкость, чем крупнозернистые (при той же прочности сжатия). По этому показателю классы бетона обозначаются Bt в диапазоне от 0,4 до 6, цифры обозначают показатель МПа.
Передаточная прочность
Это значение являет собой нормируемый показатель прочности бетона напряженных элементов во время передачи на него натяжения армирующих деталей. Передаточная прочность предусматривается нормативными документами и техническими условиями для конкретного вида изделий.
В большинстве случаев она назначается не меньше 70% проектной марки и зависит от свойств арматуры. Рекомендуемая величина этого показателя не менее 15 или 20 Мпа для различных видов армирования. Вкратце это тот показатель, обозначающий уровень, когда армировочные пруты не проскальзывают при снятии с кондукторов.
Популярные виды бетона
Есть бетоны обычные или тяжелые (М25—М800) и легкие (М10—М200). Рассмотрим их подробнее.
Легкие
От М5 до М35 применяются для ненесущих конструкций – они не особо прочные. М50 и М75 подходят для подготовительных работ перед заливкой бетона. М100-М150 – для малоэтажного строительства, конструктива, перемычек.
М200-М300 используются для большинства строительных задач. М200 отвечает классу В15, его прочность 196 кгс/м2 или 15 МПа. М250 (В20) имеет среднюю прочность 262 кгс/см2 или выдерживает давление 20 МПа, как и вышеуказанная марка набирает 70% прочности после 28 дней, а остальные 30% на протяжении полугода. Это легкие бетоны. Стяжки, полы, отмостки, фундаменты, лестницы, подпорки, бордюры – наиболее часто изготавливают именно из него. Замерзает при минусовых температурах и теряет до 5% своей стойкости при размораживании.
Легкие бетоны можно проверить, ударив по ним молотком или проведя острым предметом – на поверхности останутся достаточно отчетливые следы.
Обычные
М350 (класс В25) – кубический метр этого бетона способен выдержать нагрузку в 25 МПа, он отвечает М250. М400 (класс В30) – выдерживает нагрузку 30 МПа. Эти марки и выше используются для многоэтажных зданий, несущих, монолитных конструкций, чаш бассейнов. Наиболее часто используется для дорожного покрытия, плит перекрытий, так как водонепроницаемый (класс W8), морозостойкий (F200).
Марки от М350 (классы от В25) и больше относятся к более прочным бетонам, они имеют высокую плотность и лучшие показатели стойкости к морозам и влажности, но намного тяжелее.
Преде́л про́чности
— механическое напряжение σ B
> , выше которого происходит разрушение материала. Иначе говоря, это пороговая величина, превышая которую механическое напряжение разрушит некое тело из конкретного материала. Следует различать статический и динамический пределы прочности. Также различают пределы прочности на сжатие и растяжение.
Предел прочности при изгибе | Мир сварки
Предел прочности при изгибе
Предел прочности при изгибе
Предел прочности при изгибе измеряется:
1 кгс/мм 2 = 10 -6 кгс/м 2 = 9,8·10 6 Н/м 2 = 9,8·10 7 дин/см 2 = 9,81·10 6 Па = 9,81 МПа.
Предел прочности при изгибе
Литература
- Таблицы физических величин. Справочник / Под ред. И.К. Кикоина. М., Атомиздат. 1976, 1008 с.
Статический предел прочности, также часто называемый просто пределом прочности есть пороговая величина постоянного механического напряжения, превышая который постоянное механическое напряжение разрушит некое тело из конкретного материала. Согласно ГОСТ 1497-84 «Методы испытаний на растяжение», более корректным термином является временное сопротивление разрушению
— напряжение, соответствующее наибольшему усилию, предшествующему разрыву образца при (статических) механических испытаниях. Термин происходит от представления, по которому материал может бесконечно долго выдержать любую статическую нагрузку, если она создаёт напряжения, меньшие статического предела прочности, то есть не превышающие временное сопротивление. При нагрузке, соответствующей временному сопротивлению (или даже превышающей её — в реальных и квазистатических испытаниях), материал разрушится (произойдет дробление испытываемого образца на несколько частей) спустя какой-то конечный промежуток времени (возможно, что и практически сразу, — то есть не дольше чем за 10 с).
Читать также: Как поменять предохранитель в микроволновке samsung
Динамический предел прочности есть пороговая величина переменного механического напряжения (например при ударном воздействии), превышая которую переменное механическое напряжение разрушит тело из конкретного материала. В случае динамического воздействия на это тело время его нагружения часто не превышает нескольких секунд от начала нагружения до момента разрушения. В такой ситуации соответствующая характеристика называется также условно-мгновенным пределом прочности
, или
хрупко-кратковременным пределом прочности
.
Предел прочности на сжатие есть пороговая величина постоянного (для статического предела прочности) или, соответственно, переменного (для динамического предела прочности) механического напряжения, превышая который механическое напряжение в результате (за конечный достаточно короткий промежуток времени) сожмет тело из конкретного материала — тело разрушится или неприемлемо деформируется.
Предел прочности на растяжение есть пороговая величина постоянного (для статического предела прочности) или, соответственно, переменного (для динамического предела прочности) механического напряжения, превышая который механическое напряжение в результате (за конечный достаточно короткий промежуток времени) разорвет тело из конкретного материала. (На практике, для детали какой либо конструкции достаточно и неприемлемого истончения детали.)
Предел прочности при растяжении | Мир сварки
Предел прочности при растяжении
Значения предельных напряжений (пределов прочности) на растяжение и на сжатие у многих материалов обычно различаются.
У композитов предел прочности на растяжение обычно больше предела прочности на сжатие. Для керамики (и других хрупких материалов) — наоборот, характерно многократное превышение пределом прочности на сжатие предела прочности на растяжение. Для металлов, металлических сплавов, многих пластиков, как правило, характерно равенство предела прочности на сжатие и пределу прочности на растяжение. В большей степени это связано не с физикой материалов, а с особенностями нагружения, схемами напряженного состояния при испытаниях и с возможностью пластической деформации перед разрушением.
Прочность твёрдых тел обусловлена в конечном счёте силами взаимодействия между атомами, составляющими тело. При увеличении расстояния между атомами они начинают притягиваться, причем на критическом расстоянии сила притяжения по абсолютной величине максимальна. Напряжение, отвечающее этой силе, называется теоретической прочностью на растяжение и составляет σтеор ≈ 0,1E, где E — модуль Юнга . Однако на практике наблюдается разрушение материалов значительно раньше, это объясняется неоднородностями структуры тела, из-за которых нагрузка распределяется неравномерно.
Некоторые значения прочности на растяжение σ 0 <0>> в МПа (1 кгс/мм² = 100 кгс/см² ≈ 10 МН/м² = 10 МПа) (1 МПа = 1 Н/мм² ≈ 10 кгс/см²) [1] :
Легирующие добавки в составе сплавов
Это вещества, намеренно добавляемые в расплав для улучшения свойств сплава и доведения его параметров до требуемых. Одни из них добавляются в больших количествах (более процента), другие — в очень малых. Наиболее часто применяю следующие легирующие добавки:
Металлурги используют и более сложные комбинации легирующих добавок, добиваясь получения уникальных сочетаний физико-механических свойств стали. Стоимость таких марок в несколько раз (а то и десятков раз) превышает стоимость обычных низкоуглеродистых сталей. Применяются они для особо ответственных конструкций и узлов.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Построение диаграммы деформирования при сжатии связано с рядом трудностей.
Первая из них состоит в том, что при сжатии стержня может наступить потеря устойчивости (искривление оси стержня). Проблема устойчивости стержней будет изучаться в дальнейшем, а сейчас отметим, что для устранения потери устойчивости надо применять образцы с малым отношением . Однако по мере уменьшения этого отношения возрастает влияние на результаты опытов сил трения, возникающих между опорными поверхностями.
Читать также: Проходной прямой резец назначение
На рис. 4.4, а показаны образцы для испытаний на сжатие. Наиболее простой способ — передача усилия через плоские торцы. Образец должен быть обработан достаточно точно, с тем чтобы получить равномерное распределение напряжений сжатия по торцам. Для уменьшения влияния сил трения торцы смазываются консистентными смазками (вазелином, парафином и т. п.). Другой способ компенсации сил трения состоит в применении полбгих конических поверхностей на торцах (рис. 4.4, б).
Для проведения последовательных испытаний на растяжение и сжатие используются трубчатые образцы (рис. 4.4, в), причем усилие на тело образца передается с помощью резьбы.
Рис. 4.4. Образцы материалов для испытания на сжатие
Основная область применения испытаний на сжатие — исследование прочности и деформации хрупких материалов, так как они используются в первую очередь для элементов конструкций, работающих на сжатие. Испытание на сжатие широко применяется для исследования строительных материалов (бетона, кирпича, камня и т. п.). В качестве образцов обычно применяют кубики размером ребра 30—40 мм.
Для хрупких материалов разрушение происходит при деформации всего несколько процентов, и основное значение имеет предел прочности на сжатие. На рис. 4.5 приведены два типа разрушения строительных материалов при сжатии. В нервом случае (рис. 4.5, а) (на торцах образца действуют силы трения) разрушение связано с действием касательных напряжений. Во втором случае (рис. 4.5, б) (силы трения по торцам малы) образуются продольные трещины, вызываемые деформацией растяжения в поперечном направлении. Следует отметить, что для хрупких материалов прочность на сжатие во много раз больше прочности на растяжение.
Рис. 4.5. Разрушение хрупких строительных материалов при сжатии: а — торцы образца не смазаны; б — торцы смазаны парафином
При испытании на сжатие пластичных материалов происходит увеличение поперечных сечений («расплющивание») образца (рис. 4.6). Четко определяется предел текучести, который для большинства пластичных конструкционных материалов оказывается таким же, как и при растяжении. Последнее объясняется тем, что ответственными за появление пластических деформаций являются касательные напряжения, которые при действии растягивающих и сжимающих усилий различаются только знаком.
Рис. 4.6. Расплющивание пластичных материалов при сжатии
Предел прочности при сжатии пластичных материалов при одноосном сжатии не выявляется. При всестороннем сжатии материалы выдерживают очень высокие давления, причем обычно хрупкие материалы (мрамор и др.) становятся пластичными.
Можно считать, что пластичные материалы выдерживают очень большие сжимающие напряжения, а разрушение может наступить в результате наличия в наклонных площадках – касательных напряжений.
ГОСТ 8462-85. Методы определения пределов прочности при сжатии и изгибе
Copyright © 1998 — 2021. Стройпортал.ру. Все права защищены.
А Абакан Анадырь Архангельск Астрахань Б Барнаул Белгород Биробиджан Благовещенск Брянск В Великий Новгород Владивосток Владикавказ Владимир Волгоград Вологда Воронеж Г Горно-Алтайск Грозный Е Екатеринбург
И Иваново Ижевск Иркутск Й Йошкар-Ола К Казань Калининград Калуга Кемерово Киров Кострома Краснодар Красноярск Курган Курск Кызыл Л Липецк М Магадан Майкоп Махачкала Москва Мурманск
Н Назрань Нальчик Нарьян-Мар Нижний Новгород Новосибирск О Омск Орел Оренбург П Пенза Пермь Петрозаводск Петропавловск-Камчатский Псков Р Ростов-на-Дону Рязань С Салехард Самара Санкт-Петербург Саранск Саратов Симферополь Смоленск Ставрополь Сыктывкар
Т Тамбов Тверь Томск Тула Тюмень У Улан-Удэ Ульяновск Уфа Х Хабаровск Ханты-Мансийск Ч Чебоксары Челябинск Черкесск Чита Э Элиста Ю Южно-Сахалинск Я Якутск Ярославль
Читайте также: