Приложение В (рекомендуемое). Определение деформаций зерен крупного заполнителя

Приложение В
(рекомендуемое)

Определение деформаций зерен крупного заполнителя

В.1 Сущность метода

Метод основан на определении продольных и поперечных деформаций зерен крупного заполнителя при осевом сжатии с помощью тензорезисторов.

Метод применяют в лабораториях для выбора заполнителя при проектировании составов бетонов ответственных несущих конструкций.

В.2 Средства испытания и материалы

Сушильный электрошкаф.

Лабораторные весы по ГОСТ 24104.

Виброплощадка по ГОСТ 10181.

Гидравлический пресс с максимальным усилием до 2,5 тс по ГОСТ 28840.

Приспособление для формования опорных площадок (см. рисунок В.1).

Стеклянный стакан вместимостью 100 мл по ГОСТ 19908.

Стеклянная воронка по ГОСТ 19908.

Штангенциркуль по ГОСТ 166.

Стальной угольник 90° по ГОСТ 427.

Напильник по ГОСТ 1465.

Шлифовальная шкурка по ГОСТ 5009, ГОСТ 6456.

Кисточка по ГОСТ 10597.

Стеклянные пластинки размерами 50х50 мм, толщиной 1,5-2,5 мм.

Сферическая чаша и лопатка для приготовления гипсового раствора по ГОСТ 310.3.

Дюралюминиевые кольца диаметром 22-24 мм, толщиной 6-8 мм.

Измерители типа ЦТМ-3, АИ-1, АИД-1 м с автоматической балансировкой и точностью измерений не ниже .

Тензорезисторы с проволочной тензорешеткой и базой 5, 10, 20 мм по ГОСТ 21616.

Магазин сопротивления класса 0,02 по ГОСТ 7165.

Образцовый динамометр ДОСМ-3-1 или ДОСМ-3-3 по ГОСТ 9500.

Вольтметр переменного тока с диапазоном измерений 0-10 В по ГОСТ 8711.

Мост постоянного тока МВУ-49 или ЭМП-209 по ГОСТ 7165.

Припой ПОС-40 или ПОС-60 по ГОСТ 21930, ГОСТ 21931.

Песок фракции 0,14-0,315 мм по ГОСТ 6139, прокаленный при температуре 900°С - 1000°С.

Гипсовое вяжущее по ГОСТ 125.

Фосфатный цемент.

Технический ацетон по ГОСТ 2603, ГОСТ 2768.

Этиловый спирт.

Конденсаторный вазелин по ГОСТ 5774.

Монтажный клей типа БФ-2 или БФ-4 по ГОСТ 12172.

Целлофановая пленка.

В.3 Подготовка зерен заполнителя к испытаниям

В.3.1 От лабораторной пробы крупного заполнителя объемом 1 л (см. таблицу 1) отбирают 32 наиболее крупных цилиндрических зерна (с коэффициентом формы 1,6-2,0).

Зерна маркируют и для каждого из них определяют среднюю плотность в кварцевом песке методом, приведенным в разделе 9, и среднее значение диаметра, измеряя штангенциркулем два взаимно перпендикулярных диаметра по середине высоты зерна.

Усредненное значение диаметра определяют по формуле

, (В.1)

где - наибольший диаметр зерна, см;

- наименьший диаметр зерна, см.

Усредненную площадь поперечного сечения зерна F, , с точностью до 0,1 определяют по формуле

, (В.2)

где - усредненный диаметр, см.

В.3.2 В сферической чаше готовят 0,5 кг гипсового раствора в соотношении гипс:песок 1:2 по массе. На стеклянную пластинку, смазанную конденсаторным вазелином, устанавливают дюралюминиевое кольцо, наполняют раствором и втапливают в него гранулу до контакта ее торцевой части со стеклянной пластиной. Поверхность выравнивают и оставляют гранулу для выдержки в течение 2-3 ч. Аналогичным образом подготавливают второй торец гранул. Для фиксации параллельности плоскостей верхнего и нижнего колец используют приспособление для формования опорных площадок (см. рисунок В.1). Зерна с забетонированными торцами (образцы) выдерживают при комнатной температуре в течение 24 ч.

В.4 Установка тензорезисторов для измерения продольных и поперечных деформаций

В.4.1 На боковых поверхностях образцов, подготовленных по В.3.2, размечают центральные линии для наклейки тензорезисторов. По центральным линиям размечают базы размещения тензорезисторов. База должна быть не более 2/3 высоты образца между забетонированными торцами.

В.4.2 Тензорезисторы устанавливают по двум образующим образца под углом 180°. Два тензорезистора для измерения поперечных деформаций устанавливают посередине высоты образца перпендикулярно к базам измерения продольных деформаций (см. рисунок В.2).

В.4.3 Места наклейки тензорезисторов на образцах выравнивают и зачищают. Поры и дефекты заделывают безводным фосфатным цементом. Подготовленную поверхность образца протирают ацетоном, а затем спиртом или эфиром. После этого проводят грунтовку мест наклейки датчиков нанесением двух-трех слоев монтажного клея с сушкой каждого слоя и последующей зачисткой и промывкой грунтовочного слоя.

В.4.4 Наклейку и проверку тензорезисторов проводят по ГОСТ 21616.

В.5 Проведение испытания

Испытания проводят по ГОСТ 24452.

В.6 Обработка результатов

Прочность образцов (зерен) при осевом сжатии , (0,1 МПа), определяют по формуле

, (В.3)

где P - усилие, измеренное по шкале силоизмерителя пресса, кгс (Н);

- средняя площадь поперечного сечения образца, .

Статистический модуль упругости Е, , определяют по формуле

, (В.4)

где - напряжение, при котором измеряется статистический модуль упругости, ;

- упругая часть полных относительных продольных деформаций при напряжении ( определяют по шкале измерительного прибора), мм/мм.

Коэффициент Пуассона (коэффициент поперечных упруго-мгновенных деформаций) определяют по формуле

, (В.5)

где - упругая часть полных относительных поперечных деформаций при напряжении ( определяют по шкале измерительного прибора), мм/мм.

Предельную сжимаемость образцов определяют по максимальным относительным деформациям, мм/мм, при уровне загружения, равном 0,9-0,95.