$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Wytrzymałość betonu stosowanego w konstrukcjach jest oceniana za pomocą testów ściskania, aby spełnić określone wymagania po montażu, a także monitorować jakość przez cały okres trwania projektu.
Kiedy beton zostanie wlany do formy, zacznie twardnieć i twardnieć. Beton osiągnie swoją wytrzymałość i sztywność projektową od 14 do 28 dni po wylaniu. Betonowe cylindry testowe są odlewane w tym samym czasie, gdy beton jest umieszczany na miejscu. Próbki te są testowane w celu określenia wytrzymałości i sztywności betonu.
W tym eksperymencie przetestujemy 28-dniową wytrzymałość betonu na ściskanie. I użyj prostego nieniszczącego testu wytrzymałości betonu na miejscu.
Zaraz po ułożeniu betonu rozpoczyna się proces hydratacji od rozpuszczenia cementu w wodzie. Co prowadzi do nasycenia jonów w roztworze. W ciągu kilku godzin tworzą się kryształy, a przestrzeń jest zajmowana przez cement, który nada materiałowi ostateczną strukturę. Na wytrzymałość utwardzonego betonu ma wpływ mieszana konstrukcja, temperatura i wilgotność utwardzania oraz jednorodność produktu. Do pomiaru tej wytrzymałości używana jest hydrauliczna maszyna wytrzymałościowa.
Do próbki testowej dołączone jest urządzenie zwane kompresometrem, które umożliwia obliczenia modułu Younga i współczynnika Poissona. Temperatura i wilgotność podczas przechowywania, stan próbki do badań podczas badania oraz sposób, w jaki test jest wykonywany, to czynniki, które wpływają na wyniki badań i muszą być kontrolowane. Podczas gdy testy cylindrów są przydatne do określenia wytrzymałości betonu dostarczonego na plac budowy, testy na miejscu są wykorzystywane do oceny jakości na miejscu przez cały okres użytkowania konstrukcji.
W tym celu test młota Schmidta wystrzeliwuje stalowy ciężar w powierzchnię betonu. Odległość, na jaką odbija się stal, jest mierzona i związana z wytrzymałością materiału. Pomiary można wykonywać na jednej powierzchni lub na wielu powierzchniach, aby ocenić konsystencję betonu.
W następnej sekcji zmierzymy wytrzymałość na ściskanie próbek testowych i zaobserwujemy ich sposób uszkodzenia. Zademonstrujemy również zastosowanie testu młotkowego Schmidta do określenia wytrzymałości materiału.
Próby ściskania zostaną przeprowadzone przy użyciu hydraulicznej maszyny wytrzymałościowej. W przypadku tych testów nośność musi być bardzo wysoka, aby można było testować betony o wysokiej wytrzymałości. Wyjmij betonowy cylinder z formy i osusz jego powierzchnię, aby przygotować próbkę do badania.
Następnie sprawdź betonowy cylinder i usuń wszelkie większe niedoskonałości powierzchni z jego końców za pomocą pilnika. Po przygotowaniu każdego końca nałóż neoprenową nasadkę, aby upewnić się, że końce są jak najbardziej płaskie i równe. Wyśrodkuj próbkę w hydraulicznej maszynie wytrzymałościowej, a następnie powoli i w sposób ciągły nakładaj obciążenie ściskające z prędkością od 20 do 50 psi na sekundę. Pozwól, aby obciążenie rosło, aż zostanie osiągnięte maksimum, a cylinder zostanie zmiażdżony.
Awaria jest nieuchronna, gdy wskaźnik obciążenia zwalnia i w końcu się zatrzymuje. Po zakończeniu testu zapisz maksymalne obciążenie, a następnie dokładnie zbadaj rodzaj uszkodzenia w cylindrze betonowym. Określ wytrzymałość próbki na ściskanie i zapisz tryb pękania. Powtórzyć ten test dla czterech z pięciu pozostałych próbek. W przypadku próbki końcowej zainstaluj kompresometr, aby można było określić moduł Younga i współczynnik Poissona dla tej mieszanki betonowej.
Najpierw odkręć wszystkie siedem śrub kontaktowych, aż punkty zrówno zlicują się z wewnętrzną powierzchnią pierścieni. Teraz umieść kompresometr nad betonowym cylindrem i podeprzyj go trzema przekładkami o równej wysokości, aby wyśrodkować go pionowo z próbką. Ręcznie dokręć trzy śruby kontaktowe na dolnym pierścieniu i dwie na górnym pierścieniu, aby koncentrycznie zabezpieczyć próbkę w kompresometrze.
Po zabezpieczeniu próbki ręcznie dokręć dwie ostatnie śruby stykowe w środkowym pierścieniu. Sprawdź, czy pionowy trzpień zegarowego wskaźnika naprężenia osiowego znajduje się w połowie odległości między dwiema częściami środkowego pierścienia. Upewnij się, że trzpień osiowego czujnika zegarowego jest prawie całkowicie wysunięty, a trzpień średnicowego wskaźnika zegarowego jest prawie całkowicie schowany.
Na koniec usuń oba pręty dystansowe z boków i trzeci pręt znajdujący się na środkowym pierścieniu. Podnieś zespół, trzymając próbkę i ostrożnie umieść ją w hydraulicznej maszynie wytrzymałościowej, a następnie wyzeruj oba wskaźniki zegarowe. Zastosuj serię obciążeń w krokach co 10 000 funtów do maksymalnie 60 000 funtów. Przy każdym obciążeniu zapisuj odkształcenia wzdłużne i obwodowe, jak wskazano na wskaźnikach zegarowych.
Znajdź betonową powierzchnię, która jest gładka, sucha i ma grubość co najmniej czterech cali, i zaznacz siatkę o wymiarach 2 stopy na 2 stopy, obejmującą łączną powierzchnię 10 stóp na 10 stóp. Jeśli tłok młotka Schmidta nie jest wysunięty, przyłóż koniec do sztywnej powierzchni i delikatnie dociśnij, aż usłyszysz kliknięcie. Tłok wysunie się, gdy odciągniesz młotek od powierzchni.
Teraz delikatnie dociśnij młotek do pierwszego punktu siatki zaznaczonego na powierzchni betonu. Kontynuuj pchanie, aż usłyszysz grzechotanie. Odczytaj liczbę odbicia na skali, a następnie odciągnij młotek od powierzchni. Powtórz ten pomiar w każdym punkcie siatki zaznaczonym na powierzchni, a następnie oblicz średnią i odchylenie standardowe dla całego zestawu pomiarów.
Cylindry kompresyjne miały tendencję do ulegania awariom wzdłuż nachylonej płaszczyzny pod kątem około 45 stopni. Ta cecha wskazuje, że uszkodzenie nie było spowodowane czystym zgnieceniem cylindra przez ściskanie, ale raczej przez siły ścinające, a dokładniej przez rozszczepienie naprężeń rozciągających.
Średnia odczytów młota Schmidta wyniosła 32,4 z odchyleniem standardowym 1,3, co koreluje z wytrzymałością in-situ wynoszącą 4,650 psi w oparciu o kalibrację do równoległych testów laboratoryjnych cylindrów.
Teraz, gdy doceniasz metody testowania wytrzymałości konstrukcji betonowych, przyjrzyjmy się, w jaki sposób są one stosowane w celu zapewnienia jakości konstrukcji na naszym świecie.
W przypadku starszych mostów zwiększone wymagania dotyczące obciążenia mogą wymagać przeprowadzenia badań wytrzymałościowych betonu. W takich przypadkach rdzenie są wydobywane z istniejących konstrukcji i testowane w laboratorium w celu określenia, czy konstrukcja może przenosić obciążenia wyższe niż pierwotnie zaprojektowane.
Pomiędzy bardziej destrukcyjnymi, ale bardzo dokładnymi testami rdzenia in-situ a nieniszczącym, ale mniej dokładnym testem młota Schmidta, znajduje się sonda Windsor. W tym teście sondy są wystrzeliwane w powierzchnię betonu, a głębokość penetracji jest mierzona w celu określenia wytrzymałości betonu.
Właśnie obejrzałeś wprowadzenie JoVE do testów ściskania na stwardniałym betonie. Powinieneś teraz zrozumieć testy rdzeniowe i testy młotkiem Schmidta betonu.
Dzięki za oglądanie!
