4.3. При определении только деформаций усадки продолжительность испытания должна быть не менее 120 сут, однако, если три последовательных измерения показывают приращение деформаций, не превышающие погрешность измерительных приборов, испытания могут быть прекращены до этого срока, о чем делается соответствующая запись в журнале испытаний.
4.4. Загружение образцов и измерение деформаций ползучести следует осуществлять, как правило, при достижении бетоном проектной марки по прочности на сжатие.
Напряжение в образце от внешней нагрузки должно составлять 0,3 ± 0,005 от призменной прочности бетона, установленной перед началом испытаний (см. п. 1.3).
Проверку работы приборов и загружение образца до указанного уровня напряжения следует проводить в соответствии с требованиями ГОСТ 24452-80.
4.5. Отсчет показаний приборов на нагруженных образцах для определения деформаций ползучести следует производить непосредственно после загружения (начальный отсчет) и затем через 1 ч. Последующее снятие отсчетов рекомендуется производить через сутки, на 3, 7, 14 сут, последующие 6 недель - еженедельно, затем 10 недель - один раз в 2 недели и далее до конца испытаний один раз в 4 недели.
Одновременно с определением деформаций ползучести следует проводить определение деформаций усадки на незагруженных образцах с той же периодичностью и продолжительностью. При этом начальный отсчет деформаций усадки следует производить непосредственно после загружения образцов на ползучесть.
Продолжительность испытания при определении деформаций ползучести должна быть не менее 180 сут, а деформаций ползучести при нагреве и температурной усадки - не менее 60 сут.
4.6. Результаты измерений должны быть занесены в журнал, титульный лист и форма которого приведены в обязательных приложениях 2 и 3.
5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
5.1. По результатам испытаний вычисляют средние значения абсолютных деформаций в мм для каждого загруженного и незагруженного образца как среднее арифметическое приращений (по отношению к начальному отсчету) показаний приборов по четырем граням соответствующего образца.
По средним абсолютным значениям деформаций вычисляют относительные величины деформаций по формуле
(1)
где l1 - база измерения деформаций, мм.
5.2. Относительные деформации незагруженных образцов принимают в качестве деформаций усадки .
5.3. Относительные деформации ползучести каждого образца вычисляют по формуле
(2)
где и - средние значения полных и упругих деформаций, определяемых при ступенчатом загружении согласно ГОСТ 24452-80;
- среднее значение относительной деформации заггруженного образца вычисляют по п. 5.1;
- среднее значение относительной деформации усадки по п. 5.2.
5.4. По результатам определения относительных величин деформаций усадки и ползучести отдельных образцов определяют средние значения относительных деформаций усадки или ползучести для серии образцов по формуле
(3)
где - среднее значение относительных деформаций усадки или ползучести для каждого образца данной серии;
n - число образцов в серии.
5.5. По средним значениям относительных деформаций усадки и ползучести, вычисленным по формуле 3, следует построить диаграммы в координатах «относительные деформации усадки (или ползучести) - продолжительность (время) испытаний, сут» и приложить их к журналу испытаний, а также определить предельные (условно предельные) значения этих деформаций.
5.6. Предельное значение деформаций усадки или ползучести определяют построением диаграммы. Для этого вычисляют значения приращений по формулам:
; (4)
, (5)
где - продолжительность проведения испытаний с момента его начала (снятия начального отсчета), сут;
- соответствующие этой продолжительности относительные значения деформаций усадки или ползучести по п.п. 5.2 и 5.3.
На диаграмме по оси ординат откладывают значения, вычисленные по формулам 4 и 5, а по оси абсцисс значения , начиная с момента времени , равного 30 сут для усадки и 50 сут для ползучести. По полученным точкам графически или аналитически строят прямую регрессии, котангенс угла которой принимают за предельное значение деформаций усадки или ползучести , а отрезок, отсекаемый этой прямой на продолжении оси абсцисс, за параметр скорости нарастания деформаций или .
Методика определения параметров и приведена в рекомендуемом приложении 4.
Параметры и определяют аналогичным способом.
5.7. Полученные согласно п. 5.6 числовые параметры деформаций используют при необходимости для вычисления относительных деформаций усадки и ползучести для сроков времени, превышающих общую продолжительность испытаний. Для этого используют формулы:
; (6)
(7)
5.8. При проведении испытаний на образцах, отличных от базовых (п. 1.1) предельные значения деформаций усадки и ползучести по п. 5.6 следует умножать на коэффициенты К1 и К2, приведенные в таблице
|
Размер ребра поперечного сечения образца, см |
Переходные коэффициенты при определении |
|
|
|
усадки К1 |
ползучести К2 |
|
7 |
0,90 |
0,83 |
|
10 |
0,95 |
0,90 |
|
15 |
1,0 |
1,0 |
|
20 |
1,05 |
1,10 |
Коэффициенты, указанные в таблице, применимы для тяжелых и мелкозернистых бетонов, а также бетонов на пористых заполнителях, приготовленных на цементных вяжущих.
Значения переходных коэффициентов для ячеистых и силикатных бетонов должны быть установлены экспериментально.
5.9. Методы вычисления деформаций температурной усадки и деформаций ползучести при нагреве приведены в обязательном приложении 1.
5.10. Применяемые в стандарте термины указаны в справочном приложении 5.
5.11. Допускается определение деформации ползучести бетонов ускоренным методом, приведенным в рекомендуемом приложении 6.
(Введен дополнительно. Изм. № 1).
6. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА
6.1. При проведении испытаний должны выполняться мероприятия по безопасности труда в соответствии с требованиями главы СНиП III-4-79.
6.2. При работе на пневмогидравлических устройствах должны соблюдаться «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением», утвержденные Госгортехнадзором СССР.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Обязательное
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ ТЕМПЕРАТУРНОЙ УСАДКИ И ПОЛЗУЧЕСТИ БЕТОНА ПРИ НАГРЕВЕ
1. При определении деформаций температурной усадки бетона для каждой температуры нагрева серия должна состоять из шести образцов, из которых три образца подвергают кратковременному нагреву и три образца - длительному нагреву.
При определении деформаций ползучести бетона для каждой температуры нагрева серия должна состоять из девяти образцов, из которых три образца нагружают перед нагревом или после нагрева в зависимости от условий испытаний, три образца подвергают длительному нагреву без нагрузки и на трех образцах определяют призменную прочность при температуре нагрева.
2. При проведении испытаний применяют:
для определения деформаций температурной усадки - испытательное устройство, схема которого приведена на черт. 1;
Схема испытательного устройства для определения деформаций температурной усадки
1 - металлическая рама; 2 - опорный столик; 3 - выносные штанги; 4 образец; 5 - нагревательное устройство; 6 - система блоков для подъема нагревательного устройства; 7 - весы; 8 - приспособление для подъема и взвешивания образца; 9 - теплоизоляция.
Черт. 1
для определения деформаций ползучести при действии повышенных и высоких температур - испытательное устройство, принципиальная схема которого приведена на черт. 2;
Схема рычажного устройства для определения деформаций ползучести при нагреве
1 - металлическая рама; 2 - неравноплечий рычаг; 3 - опорный столик; 4 - образец; 5 - нагревательное устройство; 6 - приспособление для подъема нагревательного устройства; 7 - силовая балка; 8 металлические оголовники; 9 - страховочная стойка; 10 - подвеска с грузами; 11 - страховочная опора.
Черт. 2
весы циферблатные типа РН-10Ц 13У по ГОСТ 13882-68, нагревательное устройство, а также средства измерения деформаций и температур - по ГОСТ 24452-80.
3. Устройство для испытания бетона на температурную усадку при нагреве должно обеспечивать нагрев образца до требуемой температуры, измерение температуры, деформаций бетона и массы образца в нагретом состоянии.
При испытании бетона на температурную усадку в верхнем торце образца просверливают два отверстия на глубину 10-15 мм для установки болтов, за которые подвешивают образец.
4. Испытательное устройство для определения ползучести при нагреве должно обеспечивать нагружение и нагрев образца до требуемой температуры, измерение температуры и деформаций бетона в нагретом состоянии.
Основным рабочим органом рычажного испытательного устройства (см. черт. 2) является неравноплечий рычаг 2, имеющий такое очертание, при котором опора реверсивного устройства, промежуточная опора и опора грузовой подвески располагались на одной прямой линии. Все указанные опоры должны быть шарнирными.
Конструкция рычага должна обладать повышенной жесткостью и обеспечивать неизменность соотношения его плеч при максимальной нагрузке на грузовой подвеске. Соотношение плеч рычага L2/L1 рекомендуется принимать в пределах 1/10 - 1/15. Длина короткого плеча рычага L2 не должна превышать 25 см.
Рычажное устройство должно обеспечивать возможность контроля нагрузки, действующей на образец.
Усилие от массы рычага в нерабочем положении испытательного устройства должно восприниматься телескопической страховочной стойкой 9. Расстояние между низом грузовой подвески (10) и страховочной опорой (11) не должно превышать 4 см.
5. Выносные удлинители должны строго фиксировать базу замера деформаций и обеспечивать измерение деформаций бетона в нагретом состоянии с наименьшим температурным изменением их длины. Для этих целей удлинители изготавливают из штапиков кварцевого стекла диаметром 5-10 мм по ТУ 638 КВ или по ТУ-17 РСФСР 71-93-75.
При нагреве до 200 °С допускается изготавливать удлинители из железоникелевого сплава Н-36 по ГОСТ 5632-72, диаметром 4-6 мм.
6. Подготовку образцов для измерения деформаций усадки и ползучести при нагреве производят по ГОСТ 24452-80.
7. На каждом удлинителе устанавливают термопару.
8. Нагревание образца производят в возрасте 28 сут, если заданием на испытания не установлен другой срок.
Скорость подъема температуры в нагревательном устройстве должна соответствовать указанной в ГОСТ 10180-78.
9. Для определения температурной усадки бетона при кратковременном нагреве образец выдерживают при требуемой температуре 1 ч и потом охлаждают его вместе с печью до температуры воздуха в помещении. Затем образец таким же образом нагревают второй и третий раз.
(Измененная редакция. Изм. № 1).
Для определения температурной усадки бетона при длительном нагреве образец выдерживают при требуемой температуре не менее 20 сут. Затем образец охлаждают вместе с печью до температуры помещения и потом подвергают его кратковременному нагреву второй и третий раз.
10. Определение деформации ползучести в зависимости от задания на испытания производят для двух условий работы конструкции:
1-е условие работы - образец сначала нагружают до заданного уровня напряжения и затем нагревают до требуемой температуры;
2-е условие работы - образец сначала нагревают до требуемой температуры и затем нагружают до заданного уровня напряжения.
11. При определении деформаций ползучести бетона по первому условию работы приращение относительной продольной деформации ползучести, натекающей после выдержки на последней ступени нагрузки за время подъема температуры до требуемой величины, принимают за относительную продольную деформацию быстро натекающей ползучести для требуемой температуры, а модуль упругости бетона при требуемой температуре нагрева определяют по ГОСТ 24452-80.
12. При определении деформаций ползучести бетона по второму условию работы быстро натекающие деформации ползучести и модуль упругости бетона определяют по ГОСТ 24452-80.
13. Для определения деформаций ползучести бетона образец выдерживают при требуемой температуре не менее 60 сут, пока деформации не прекратятся или будут развиваться с постоянной скоростью.
14. Измерение температуры, деформаций и влажности бетона производят:
при подъеме температуры - каждый час;
при нагреве первые 5 сут - ежесуточно;
при нагреве в течение последних 15 сут - через сутки;
при более длительном нагреве - еженедельно;
при остывании - каждый час.
15. Относительную деформацию ползучести бетона при нагреве вычисляют по формуле
, (1)
где - полная относительная деформация, измеряемая при ступенчатом и длительном загружении и нагреве при включенной электропечи;
- относительная упругая деформация, измеренная при ступенчатом нагружении до заданного уровня напряжения и вычисленная, согласно ГОСТ 24452-80;
- измеренная относительная деформация при включенной электропечи ненагруженного образца-близнеца при нагреве по режиму, принятому для определения
Деформации и в формуле (1) должны приниматься для одной и той же средней температуры бетона, полученной по показаниям термопар, установленных в центре образца и на его поверхностях.
