# = ^F0,91, (1)
где R — предел прочности при сжатии, кгс/см2 (МПа);
Рмлкс — разрушающая нагрузка, кгс (Я);
F — расчетная площадь сечения образцов, см2;
0,91—коэффициент для перевода результатов испытания к эталонным образцам размером 150X150X150 мм по ГОСТ 10180—74.
Если наименьшая прочность одного из образцов отклоняется более чем на 15% от среднего арифметического двух наибольших результатов, то этот результат не учитывается, и среднюю прочность испытываемого бетона следует вычислять по прочности двух оставшихся образцов.
Прочность тяжелого судостроительного бетона признается отвечающей требованиям при условии, если среднеарифметическая прочность бетона контрольных образцов отдельных серий — не менее 95% от бетона проектной марки.
Определение прочности бетона в конструкциях неразрушающими методами, а также оценка однородности и прочности бетона статистическими методами производится по методике ГОСТ 10180—74 и ГОСТ 18105—72.
Прочность бетона на растяжение при изгибе •
Предел прочности тяжелого судостроительного бетона на растяжение при изгибе определяется путем испытания образцов, имеющих форму балки квадратного сечения размером 100X100X400 мм.
Перед испытанием на растяжение при изгибе измеряют ширину и высоту образца-балки в середине ее длины с точностью до 1 мм.
Испытание образца-балки производят двумя равными сосредоточенными силами, расположенными симметрично по отношению к опорам. Расстояние между опорами балки должно быть 300 мм, а между точками приложения сил — 100 мм в соответствии с черт. 1.
Схема испытания образцов
на растяжение при изгибе
, st) юо , по ... то _.я_.
г-—Н— •+■•———•-*** —н
3 ' 2“
400 мм
t- »4
Черт. 1
Испытания образцов-балок производят на прессе с наибольшим усилием до 5 тс. Балку укладывают на опоры, чтобы изгиб ее происходил в плоскости, параллельной слоям укладки бетонной смеси в форму.
Скорость загружения образца должна быть такой, чтобы максимальное напряжение (по низу образца-балки) возрастало со скоростью напряжения 0,2—0,3 кгс/см2 (0,02—0,03 МПа) в секунду.
Предел прочности бетона при изгибе в кгс/см2 (МПа) отдельного образца-балки вычисляется по формуле
D ЗТРмакс
^•РН — 6Д2 - (^)
где /?ои — предел прочности на растяжение при изгибе, кгс/см2
(МПа);
27 —постоянный коэффициент;
Лике — разрушающая нагрузка, кге (//);
b — ширина образца, см;
/г —высота образца, см.
При разрушении образца вне пределов его средней трети испытания бракуют.
Предел прочности бетона на растяжение при изгибе вычисляют с точностью до 0,5 кгс/см2 (0,05 МПа) согласно указанию п. 2.1.9 настоящего стандарта.
Прочность бетона на растяжение
Предел прочности тяжелого судостроительного бетона на осевое растяжение определяется испытанием образцов-кубов размером ЮОХЮОХЮО мм путем их раскалывания в соответствии с черт. 2.
Схема испытания
образцов на растяжение
путем раскалывания
1 — бетонный образец;
2 — стальной стержень Черт. 2
Испытания образцов-кубов надлежит производить на прессе с наибольшим усилием до 25 тс. Образцы-кубы помещают между двумя стальными стержнями диаметром 8 мм и тщательно центрируют: Скорость загружения образца должна быть такой, чтобы максимальное напряжение возрастало со скоростью напряжения 0,2—0,3 кгс/см2 (0,02—0,03 МПа) в секунду до раскалывания образца.Величина предела прочности бетона на осевое растяжение в кгс/см2 (МПа) для каждого образца-куба вычисляется по формуле
Я₽=-^—-0,63, (3)
где — предел прочности на растяжение, кгс/см2 (МПа);
Рмакс— разрушающая нагрузка, кгс (Я);
а — длина ребра куба, см;
0,63 — постоянный коэффициент.
Предел прочности бетона на осевое растяжение вычисляют с точностью до 0,5 кгс/см2 (0,05 МПа) согласно указанию п. 2.1.9 настоящего стандарта.
ИСПЫТАНИЕ БЕТОНА НА ВОДОНЕПРОНИЦАЕМОСТЬ
Образцы для испытания на водонепроницаемость, изготовленные из бетонной смеси, должны иметь форму цилиндра диаметром 150 мм и высотой 50 мм (или форму плиты высотой 50 мм).
Перед испытанием образцы выдерживают в течение суток на воздухе, а затем помещают в металлические обоймы с внутренним диаметром 155 или 165 мм и высотой 55 мм. Промежуток между обоймами и образцами должен быть заполнен расплавленной уплотняющей мастикой (воск, битум) или набором чередующихся резиновых и металлических колец, при сжатии которых создается герметизация между образцами и обоймами, согласно черт. 3. Перед заливкой мастики форма должна быть прогрета до температуры, близкой к температуре плавления уплотняющего состава. Торцевые поверхности образцов перед постановкой их на испытание должны быть тщательно очищены стальной щеткой от цементной пленки и следов уплотняющего состава. После окончания подготовки образцов к испытанию идо начала испытания формы с образцами должны храниться под влажной тканью. Испытания выполняются при достижении бетоном марочной прочности.
Испытание образцов производится на приборе любой конструкции, который обеспечивает возможность подачи воды к нижней торцевой поверхности при возрастающем ее давлении, а также возможность наблюдения за состоянием верхней торцевой поверхности образцов.
Температура помещения, в котором производятся испытания, должна быть 20+5 °С (293 + 5 К), относительная влажность воздуха— не менее 60%.
Для речных судов и плавсредств испытания начинают при давлении воды, равном 1 кгс/см2 (0,1 МПа); через 4 ч давление повышают до 1,5 кгс/см2 (0,15 МПа); еще через 4 ч давление доводят до 2,0 кгс/см2 (0,2 МПа) и при этом давлении выдерживают образец в течение 40 ч.
Схема крепления образцов-цилиндров
а) заливка зазора между образцом и обоймой специальной мастикой
б) обжатие образцов-цилиндров набором чередующихся резиновых и металлических колец /—металлическая обойма; 2—бетонный образец;
3—резиновая прокладка; 4—мастика;
о—набор резиновых и металлических колец
Черт. 3
Для морских судов и плавсредств испытание начинают при давлении воды, равном 1 кгс/см2 (0,1 МПа); через 4 ч давление повышают до 2,0 кгс/см2 (0,2 МПа); через 8 ч давление доводят до 2,5 кгс/см2 (0,25 МПа) и при этом давлении выдерживают образец в течение 32 ч.ИСПЫТАНИЕ БЕТОНА НА МОРОЗОСТОЙКОСТЬ
Морозостойкость тяжелого судостроительного бетона характеризуется наибольшим числом циклов попеременного замораживания и оттаивания, которые способны выдержать образцы, изготовленные в соответствии с требованиями табл. 1 настоящего стандарта. При этом прочность замораживаемых образцов на сжатие должна быть не менее марочной прочности бетона (показатель морозостойкости равен 1,0 и более), а потеря их в массе не более 2%.
Число циклов попеременного замораживания и оттаивания, а также количество образцов, испытываемых при достижении бетоном марочной прочности, должно соответствовать указанным в табл. 3.
После выполнения циклов попеременного замораживания и оттаивания производится осмотр (фотографирование) образцов, взвешивание и испытание на сжатие.
Таблица 3
Количество образцов-кубов, изготавливаемых для испытания на морозостойкость
|
Наименование показателей |
Марка бетона по морозостойкости |
||||
|
Мрз 50 |
Мрз 100 |
Мрз 150 |
Мрз 200 |
Мрз 300 |
|
|
Число циклов, после которых производится осмотр и испытание образцов |
50 |
50 100 |
100 150 |
150 200 |
200 300 |
|
Число образцов-кубов, подлежащих замораживанию |
3 |
6 |
6 |
6 |
6 |
|
Число контрольных образцов- кубов, испытываемых при достижении бетоном марочной прочности |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
|
Общее число изготавливаемых образцов-кубов |
6 |
9 |
9 |
9 |
9 |
Насыщение бетонных образцов (предназначенных для постройки речных судов и плавсредств) перед испытанием на морозостойкость и оттаивание их после каждого цикла замораживания производится в пресной воде. В качестве пресной воды используется чистая водопроводная вода, пригодная для питья. Смена воды производится не реже одного раза в три месяца.
Насыщение бетонных образцов (предназначенных для постройки морских судов и плавсредств) перед испытанием на морозостойкость и оттаивание их после каждого цикла замораживания производится в искусственной морской воде, содержащей 34 г солей на один литр пресной воды (26,9 г NaCl + + 3,4 г MgCl + 2,5 г MgSO4 + 1,2 г CaSO4).
Смена искусственной морской воды производится при изменении ее концентрации более чем +3% и не реже одного раза в три месяца.
Испытание бетона на морозостойкость необходимо начинать при достижении бетоном марочной прочности, т. е. в возрасте бетона 28, 60 или 90 дней. Предел прочности при сжатии контрольных образцов вычисляют по формуле (1) ив соответствии с п. 2.1.9 настоящего стандарта.
Перед началом испытаний образцы взвешивают с точностью до 0,5 г и укладывают в ванну с водой (пресной или морской), имеющей температуру от 15 до 20°С (от 288 до 293 К), для насыщения. После четырех суток насыщения образцы снова взвешивают и загружают в морозильную камеру.
По результатам обмера образцов и их взвешивания определяется объемная масса бетона в естественном и насыщенном водой состоянии, а также водопоглощение бетона, согласно указаниям разд. 5 настоящего стандарта.
Насыщенные водой образцы следует укладывать в морозильную камеру на деревянные подкладки с расстоянием между образцами не менее 5 см; для сохранности образцов необходимо применять контейнеры.
Образцы укладывают в морозильную камеру после того, как температура воздуха в ней понизилась не менее чем до минус 15°С (до 258 К).
Продолжительность одного замораживания образцов-кубов при установившейся температуре минус 17+2 °С (256 ± 2 К) должна составлять 4 ч.
По окончании замораживания образцы погружают не менее чем на 4 ч в ванну с водой (пресной или морской), температура которой поддерживается равной 15—30°С (288—303 К).
При трехсменной работе за сутки проводится три цикла:
первый цикл — замораживание — 4 ч, оттаивание — 4 ч;
второй цикл — замораживание — 4 ч, оттаивание — 4 ч;
третий цикл — замораживание—4 ч, оттаивание — 4 ч.
При двухсменной работе за сутки проводится два цикла: первый цикл — замораживание—-4 ч, оттаивание — 4 ч; второй цикл — замораживание — 4 ч, оттаивание—12 ч. При работе в одну смену за сутки проводится один цикл: замораживание — 4 ч, оттаивание—20 ч.
После проведения попеременного замораживания и оттаивания с числом циклов, указанных в табл. 3 настоящего стандарта, для данной марки бетона по морозостойкости следует производить промежуточное и окончательное испытание образцов на сжатие, а также осмотр (фотографирование) и взвешивание образцов.
Предел прочности при сжатии образцов-кубов, подвергавшихся циклическому замораживанию и оттаиванию, вычисляется по формуле (1) ив соответствии с п. 2.1.9 настоящего стандарта.
Для установления марки бетона по морозостойкости прочность образцов, подвергавшихся замораживанию, сравнивают с прочностью контрольных образцов, характеризующих марочную прочность бетона.
Отношение величины предела прочности при сжатии образцов после замораживания к пределу прочности при сжатии контрольных образцов (марке бетона) называется показателем морозостойкости судостроительного бетона и вычисляется по формуле
/7. = ^ (4)
где /7М— показатель морозостойкости судостроительного бетона;
— предел прочности при сжатии образцов, подвергавшихся замораживанию, кгс/см2 (МПа);
R—предел прочности при сжатии (марка бетона), кгс/см2 (МПа).
Тяжелый судосторительный бетон считается морозостойким, когда показатель морозостойкости равен 1,0 или больше 1,0.
Потери в массе образцов (в процентах) по окончании замораживания вычисляют с точностью до 0,1% по формуле
т^т‘- . 100 (5)
где А — потеря в массе образцов, %;
т3— масса образца, насыщенного водой, перед испытаниями на морозостойкость, г;
т4— масса образца, насыщенного водой, после испытания на морозостойкость, г.
Потери в массе образцов допускаются не более 2%. Потери в массе вычисляют как среднее арифметическое результатов ис
пытаний трех образцов. Если потери в массе образцов после промежуточного числа циклов замораживания и оттаивания превышают 2%, дальнейшие испытания на морозостойкость следует прекратить.
Результаты испытания образцов на морозостойкость заносят в таблицу по форме 1.
