ASTM C496/C496M-17
Стандартный метод испытаний на прочность на разрыв цилиндрических бетонных образцов
- Стандартный №
- ASTM C496/C496M-17
- Дата публикации
- 2017
- Разместил
- American Society for Testing and Materials (ASTM)
- Последняя версия
- ASTM C496/C496M-17
- сфера применения
-
Обзор стандарта и техническая база
ASTM C496/C496M-17 — стандартный метод испытаний на прочность на растяжение при раскалывании бетонных цилиндров, установленный Американским обществом по испытаниям и материалам. Этот стандарт был впервые опубликован в 1962 году и последний раз пересмотрен в 2017 году. Испытание на прочность на растяжение при раскалывании, являющееся косвенным методом определения свойств бетона при растяжении, имеет большое значение в инженерной практике, в частности, для оценки сопротивления сдвигу легких бетонных конструкций и проектирования длины анкеровки арматуры.
Принцип испытания и механика
Испытание на прочность на растяжение при раскалывании основано на принципе диаметрально сжимающей нагрузки. При приложении радиальной сжимающей нагрузки по длине цилиндрического образца в плоскости, содержащей линию нагрузки, возникают растягивающие напряжения, в то время как в области вблизи точки нагрузки возникают более высокие сжимающие напряжения. Поскольку нагруженная область находится под трёхосным сжатием, её сопротивление сжатию значительно выше, чем полученное при испытании на прочность при одноосном сжатии, что приводит к разрушению при растяжении, а не при сжатии.
Во время испытания для распределения нагрузки по длине образца использовались тонкие фанерные полосы. Максимальная нагрузка была преобразована в значение предела прочности при раскалывании с использованием геометрического коэффициента. Формула расчёта: T = 2P/πld, где T — предел прочности при раскалывании (МПа или фунт/кв. дюйм), P — максимальная нагрузка (Н или фунт-сила), l — длина образца (мм или дюйм), а d — диаметр образца (мм или дюйм).
Требования к оборудованию и контроль точности
Тип оборудования Технические требования Требования к точности Примечания Испытательная машина Соответствует требованиям C39/C39M Достаточная грузоподъемность Требуемая скорость нагружения Вспомогательный нагрузочный стержень/пластина Сталь, обработанная на станке Плоскостность ±0,025 мм Ширина ≥50 мм Нагрузочный стержень Толщина клееного стержня 3 мм Пластина Ширина 25 мм Длина ≥ длины образца, повторное использование не допускается Измерительные инструменты Измерение диаметра Точность до 0,25 мм Среднее значение трех измерений Измерительные инструменты Измерение длины Точность до 2 мм Среднее значение не менее двух измерений Требования к подготовке и отверждению образцов
Образцы для испытаний должны соответствовать требованиям к размерам, формовке и отверждению C31/C31M (полевые образцы) или C192/C192M (лабораторные образцы). Высверленные керны должны соответствовать требованиям к размерам и влажности кондиционирования C42/C42M. Образцы, выдержанные во влажном состоянии, должны оставаться влажными и покрытыми влажной ворсистой простыней или одеялом с момента их извлечения из среды выдержки до испытания. Испытание следует проводить во влажном состоянии как можно скорее. Для оценки легкого бетона следует использовать специальную процедуру выдержки: образцы для 28-дневного испытания следует выдерживать во влажном состоянии в течение 7 дней, а затем сушить на воздухе в течение 21 дня при температуре 23,0±2,0 °C и относительной влажности 50±5%. Критические контрольные точки в процедуре испытания: Выравнивание маркировки: Используйте подходящее устройство для нанесения линий диаметра на обоих концах образца, убедившись, что они лежат в одной осевой плоскости. Можно использовать маркировочные устройства, показанные на рисунках 1 и 2, или приспособление для выравнивания, показанное на рисунке 3. Точное позиционирование: Поместите фанерную опорную полосу вдоль центра нижнего опорного блока. Поместите образец на фанеру и выровняйте его так, чтобы отмеченные линии на обоих концах образца были перпендикулярны и отцентрированы на фанере. Вторую полоску фанеры следует разместить продольно вдоль образца, выровняв ее с центром отмеченных линий на обоих концах.
Контроль скорости нагружения: Нагрузка прикладывается непрерывно без ударов со скоростью раскалывающего напряжения от 0,7 до 1,4 МПа/мин (от 100 до 200 фунтов на квадратный дюйм/мин) до разрушения образца. Для образцов размером 150 × 300 мм это соответствует общему диапазону нагрузки от 50 до 100 кН/мин.
Обработка данных и представление результатов
Результаты испытаний должны быть точно рассчитаны и подробно зарегистрированы. Отчет должен включать: номер образца, диаметр и длину, максимальную нагрузку, прочность на растяжение при раскалывании (с точностью до 0,05 МПа или 5 фунтов на квадратный дюйм), оценочную долю дробленого крупного заполнителя, возраст образца, историю твердения, дефекты образца, тип разрушения и тип образца.
Анализ точности показывает, что коэффициент вариации внутри анализа для средней прочности на растяжение при раскалывании 2,8 МПа для цилиндрических образцов размером 150 × 300 мм составляет 5%. Два правильно проведенных результата испытаний на одном и том же материале не должны отличаться более чем на 14% от их среднего значения.
Рекомендации по применению и внедрению в инженерии
Испытание прочности на растяжение при раскалывании имеет важное прикладное значение при проектировании бетонных конструкций. Оно в основном используется для оценки характеристик сдвига легких бетонных компонентов и определения длины развертывания стальных стержней. В реальных инженерных приложениях следует отметить следующие моменты: 1. Калибровка оборудования: испытательные машины следует регулярно калибровать, чтобы гарантировать, что точность измерения нагрузки соответствует требованиям. 2. Обращение с образцами: Образцы следует испытывать сразу после извлечения из среды отверждения, чтобы предотвратить влияние изменений влажности на результаты испытаний. 3. Контроль нагрузки: Скорости нагрузки следует строго контролировать, чтобы они находились в пределах указанного диапазона скоростей напряжений. 4. Регистрация данных: Необходимо вести подробные записи о любых отклонениях и характеристиках разрушения образцов во время испытания. 5. Анализ результатов: В сочетании с другими результатами испытаний механических свойств следует проводить всестороннюю оценку свойств бетонных материалов. С момента своей первой публикации в 1962 году стандарт ASTM C496 претерпел многочисленные пересмотры и улучшения. Основные изменения в издании 2017 года включают добавление раздела терминологии (Раздел 3), который дополнительно стандартизирует использование специализированной терминологии. Это постоянное совершенствование отражает прогресс в технологии испытаний бетона и растущий спрос на точность испытаний.
С развитием технологии бетонных материалов и растущим спросом на инженерные приложения методы испытаний на прочность при растяжении при раскалывании будут продолжать совершенствоваться, чтобы обеспечить более надежную техническую поддержку для контроля качества в инженерии. Возможные направления будущего развития включают применение технологии цифрового тестирования, интеграцию автоматизированных систем обработки данных и дополнительных правил, связанных с воздействием условий окружающей среды.
ASTM C496/C496M-17 Ссылочный документ
- ASTM C125 Стандартная терминология, относящаяся к бетону и заполнителям для бетона
- ASTM C192/C192M Обычная практика изготовления и хранения образцов бетона в лаборатории
- ASTM C31/C31M Обычная практика изготовления и хранения образцов бетона для испытаний в полевых условиях
- ASTM C39/C39M Стандартный метод испытаний прочности на сжатие цилиндрических бетонных образцов
- ASTM C42/C42M Стандартный метод испытаний для получения и испытания просверленных кернов и распиленных балок из бетона
- ASTM C670 Стандартная практика подготовки отчетов о прецизионности и погрешности методов испытаний строительных материалов
ASTM C496/C496M-17 История
- 2017 ASTM C496/C496M-17 Стандартный метод испытаний на прочность на разрыв цилиндрических бетонных образцов
- 2011 ASTM C496/C496M-11 Стандартный метод испытаний на прочность на разрыв цилиндрических бетонных образцов
- 2004 ASTM C496/C496M-04e1 Стандартный метод испытаний на прочность на разрыв цилиндрических бетонных образцов
- 2004 ASTM C496/C496M-04 Стандартный метод испытаний на прочность на разрыв цилиндрических бетонных образцов
- 2002 ASTM C496/C496M-02 Стандартный метод испытаний на прочность на разрыв цилиндрических бетонных образцов
- 1996 ASTM C496-96 Стандартный метод испытаний на прочность на разрыв цилиндрических бетонных образцов
