Определение предела прочности при изгибе

Сущность метода заключается в приложении сосредоточенной нагрузки к образцу, расположенному на двух опорах в середине пролета.

Определение предела прочности при изгибе производят на образцах-балочках размером 40х40х160 мм на приборе для испытаний цемента 2170 П-6 в соответствии с приложенной к нему инструкцией.

Предел прочности при изгибе условно определяют по формуле сопротивления материалов, используемой для нахождения напряжения при изгибе, МПа:

(2.1)

где М – изгибающий момент; W- момент сопротивления.

Если испытываемый образец имеет прямоугольное сечение, то формула (2.1) имеет вид:

(2.2)

где Р – разрушающая нагрузка, кгс; l – расстояние между нижними опорами (длина пролета), см; b и h – соответственно ширина и высота поперечного сечения балочки, см.

Предел прочности при изгибе вычисляют как среднее арифметическое результатов не менее двух испытаний.

Определение предела прочности при сжатии

Величину предела прочности при сжатии определяют на гидравлическом прессе. Для этого образец правильной формы помещают в центре нижней траверсы пресса, а верхнюю траверсу опускают с помощью винта до соприкосновения с поверхностью образца. После нажатия пусковой кнопки приходит в движение гидравлический поршень, который перемещая нижнюю траверсу в вертикальном направлении, оказывает сжимающее действие на образец, который в дальнейшем разрушается.

Величину нагрузки, вызвавшую разрушение, определяют по отклонению стрелки силоизмерительного устройства.

Предел прочности при сжатии. МПа:

(2.3)

где Р – разрушающее усилие, кгс; S – площадь поперечного сечения образца, см².

Рис. 2.1. Схема положения образца при испытании на сжатие

При определении величины R_сж образца, предварительно испытанного на изгиб, половинку балочки 1 помещают между двумя специальными пластинками 2 таким образом, чтобы боковые грани образца находились на плоскостях пластинок, а упоры последних плотно прилегали к торцовой гладкой поверхности образца (рис. 2.1). Образец вместе с пластинами центрируют на опорной плите пресса.

В этом случае при определении величины R_сж разрушающую нагрузку Р делят на рабочую площадь пластинки. Величину предела прочности при сжатии вычисляют как среднее арифметическое результатов не менее трех испытаний.

Определение истираемости

Истираемость оценивают по потере массы, отнесенной к площади истирания. Эта величина имеет важное значение для строительных материалов, используемых в дорожных и аэродромных покрытиях, материалов для покрытия полов, тротуаров, ступеней лестниц.

Перед испытанием определяют массу образца-куба с точностью до 0,1 г и площадь его грани, которая будет подвергнута истирающим воздействиям, с точностью до 0,1 см².

Образец помещают в держатель истирающего круга, на котором равномерным слоем насыпано шлифзерно или песок. После включения круга ведут подсчет количества оборотов диска (1 щелчок – 1 оборот диска). После 110 оборотов (что соответствует расстоянию 150 м) образец вынимают из держателя, поворачивают вокруг вертикальной оси на 90^° и проводят второй цикл истирания с новой порцией абразива.

Величина истираемости, г/см² :

( 2.. 4))

где m и m₁ - масса образца до и после истирания соответственно, г; S — площадь истирания, см² .

4. Определение хрупкости

Сущность метода заключается в приложении к образцу динамической ударной нагрузки на специальном копре и фиксировании количества ударов, которое выдерживает образец до появления первой трещины.

Образец кубовидной или цилиндрической формы устанавливают на наковальню копра и наносят удар, вращая ручку прибора, с помощью гири в центр верхней плоскости образца. Удар наносится с определенной высоты (начальная – 1 см), которая увеличивается с ростом порядкового номера удара.

Показателем хрупкости образца служит порядковый номер удара, предшествующий разрушению. По степени хрупкости материалы делят на 4 группы (табл.2.1).

Таблица 2.1