Примечание. Все работы по устройству насадок у кернов должны производиться в помещении с температурой от +15 до +20??С.
Испытание
1.7. Подготовленные к испытанию на сжатие керны необходимо испытывать на тех же прессах, что и стандартные бетонные образцы-кубы. Керн должен быть установлен торцевой поверхностью на середину нижней плиты пресса, тщательно соблюдая параллельность между верхним торцом и верхней плитой пресса, подвергнут сжатию до полного разрушения и определено разрушающее усилие Р.
Подсчет результатов
1.8. Перед испытанием надо измерить высоту и диаметр керна с точностью до 1 мм. Высоту следует определять между торцевыми плоскостями (по насадке) в четырех местах по двум взаимно перпендикулярным плоскостям. При этом расчетной высотой является среднее арифметическое значение из четырех измерений. Диаметр следует определять в трех местах по высоте керна: посередине и у торцов по телу бетона на границе с насадкой дважды в каждом случае по взаимно перпендикулярным направлениям. За расчетный диаметр следует принимать среднее арифметическое значение из шести измерений. Диаметр керна необходимо измерять штангенциркулем.
Предел прочности бетона при сжатии керна (МПа) следует определять по формуле??
где -разрушающее усилие, Н??
-диаметр керна, см.
1.9. На сжатие можно испытывать керны разных размеров и с различными отношениями ?? (но с обязательным соблюдением следующих условий: диаметр керна должен быть не менее трехкратного наибольшего номинального размера крупной фракции примененного в бетоне крупного заполнителя и ????1). Полученный предел прочности бетона на сжатие должен быть приведен к пределу прочности бетона на сжатие стандартного куба размером 15??15??15 см. Этот пересчет производится по формуле??
где -предел прочности бетона при сжатии керна;
-коэффициент, учитывающий влияние на прочность бетона соотношения ?? и определяемый по графику (рис. 5)??
-коэффициент, учитывающий влияние на прочность бетона диаметра керна (при ??=2) и определяемый по графику (рис. 6).
1.10. Пример 1. Керн размерами =18 см и =12 см показал предел прочности бетона при сжатии =31 МПа. Требуется установить кубиковую прочность данного бетона.
Отношение ??=18:12=1,5.
По графику (см. рис. 5) находим =1,04.
Для =12 см по графику (см. рис. 6) находим =1,02.
По формуле определяем
МПа.
Рис. 5. Зависимость прочности бетона при сжатии от отношения к
Рис. 6. Влияние диаметра керна на прочность
бетона при сжатии (при??=2)
1.11. Пример 2. Керн размерами = 15 см и =15 см показал предел прочности бетона при сжатии =34 МПа. Требуется установить кубиковую прочность данного бетона.
Отношение ??=1.
Согласно графикам (см. рис. 5 и 6), =1,17 и =1,0.
По формуле определяем
МПа.
2. Методика испытания бетонных кернов на раскалывание
Общие положения
2.1. Керны, выбуренные из бетонного покрытия дороги или аэродрома, разрешается испытывать на растяжение при раскалывании по схеме, изображенной на рис. 7. Диаметр керна должен быть не менее трехкратного наибольшего номинального размера крупной фракции примененного в бетоне заполнителя, а высота - не менее его диаметра.
Рис. 7. Схема испытания кернов на раскалывание:
1 - плиты пресса; 2 - бетонный керн?? 3 - прокладки из трехслойной фанеры шириной 0,1; - диаметр керна; - сжимающее усилие
Подготовка кернов к испытанию
2.2. Бетонные керны, выбуренные из покрытия, имеют неровную цилиндрическую поверхность. Их нельзя испытывать на раскалывание по аналогии с бетонными цилиндрическими образцами, приготовленными в формах. Подготовка кернов к испытанию на раскалывание, как правило, должна включать устройство подливки из цементного теста по двум диаметрально противоположным образующим кернов, в плоскости которых намечается произвести раскол, на всю его длину шириной 23-25 мм и толщиной 3 мм (рис. 8). Для этого необходимо использовать кондуктор-обоймы.
Рис. 8. Схема устройства подливки вдоль керна
по двум образующим с помощью кондуктора-обоймы:
1 - бетонный керн?? 2 - продольная подливка; 3 - полуобоймы; 4 - хомут, скрепляющий две полуобоймы?? 5 - крепление хомутов; - диаметр керна
2.3. Подливку из цементного теста разрешается приготовлять с В/Ц, близким к нормальной густоте. Для ускорения твердения в цементное тесто рекомендуется вводить хлористый кальций в количестве 3% от массы цемента. Применение ускорителя твердения сокращает время твердения цементного теста (см. табл. 2).
2.4. При устройстве продольной подливки порядок работ может быть принят следующим:
керн заключают в кондуктор-обойму;
на очищенную и увлажненную полосу наносят цементное тесто и заглаживают гладилкой (рис. 9 данного приложения);
через определенное время (см. табл. 2) кондуктор-обойму переворачивают на 180° и также устраивают подливку вдоль другой образующей;
после выдержки подливок под влажной тканью (см. табл. 2) осторожно удаляют опалубку.
Рис. 9. Гладилка для обработки поверхности продольной подливки:
1 - гладилка; 2 - рабочая поверхность?? 3 - ручка; - радиус керна
Керны с устроенными подливками хранят до момента испытания в нормальных условиях (табл. 2).
Таблица 2
|
|
Время выдерживания цементного теста, ч |
|
|
Наименование операции |
с добавлением 3% хлористого кальция |
без добавления хлористого кальция |
|
Устройство первой продольной подливки |
2 |
6 |
|
То же второй |
4 |
20 |
|
Выдерживание керна с подливками в нормальных тепло-влажностных условиях перед испытанием |
42 |
142 |
|
Итого |
48 ч?? или 2 сут |
168 ч?? или 7 сут |
Примечание. При размещении керна в кондуктор-обойме нужно сделать так, чтобы в прорези между полуобоймами попали образующие равной длины.
Испытание
2.5. Подготовленные керны следует испытывать на раскалывание на прессах с усилием 300-400 кН (рис. 10 данного приложения).
Сжатие керна должно производиться при скорости возрастания нагрузки 0,06-0,07 МПа в секунду до полного разделения на две половинки. При этом следует определить разрушающее усилие Р.
Рис. 10. Схема испытания на раскалывание
керна с продольными подливками:
1 - керн?? 2 - продольные подливки; 3 - фанерная прокладка??
4 - плита пресса; Р - сжимающее усилие
Подсчет результатов
2.6. Предел прочности бетона на растяжение при раскалывании (МПа) керна следует определять по формуле
где -разрушающее усилие, Н;
-диаметр керна, см, определяемый как среднее значение из четырех измерений (по два взаимно перпендикулярных на обоих торцах керна с точностью до 1 мм);
-толщина подливки, см (обычно равна 0,3 см);
-высота керна, см, определяемая с точностью до 1 мм как среднее значение из трех измерений по формуле
и -размеры по образующим керна в плоскости разрушения;
-высота по оси керна в плоскости разрушения.
Примечание. Расчетную высоту керна определяют после испытания на раскалывание по результатам измерений в плоскости разрушений.
2.7. Приведенный предел прочности бетона на растяжение при изгибе следует определять по формуле
где -переходный коэффициент, значение которого находится в пределах 1,5-1,9 (рекомендуется уточнять при подборе состава бетона, при отсутствии экспериментальных данных допускается принимать значение коэффициента равным 1,7);
-предел прочности бетона на растяжение при раскалывании.
2.8. Пример. При испытании на раскалывание керна =24 см и =13,2 см потребовалось разрушающее усилие Р=149000 Н. Требуется определить предел прочности бетона на растяжение при изгибе.
Определяем предел прочности бетона на растяжение при раскалывании:
МПа.
Определяем приведенный предел прочности бетона на растяжение при изгибе
МПа.
