ГОСТ 29167-91 Бетоны. Методы определения характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при статическом разрушении. |
![]() |
ГОСТ 29167-91
Группа Ж19
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
БЕТОНЫ
Методы определения характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при статическом нагружении
Concretes. Methods for determination of fracture toughness characteristics
ОКСТУ 5870 Дата введения 1992-07-01
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона (НИИЖБ) Госстроя СССР, Министерством энергетики и электрификации СССР, Министерством высшего и среднего специального образования СССР
РАЗРАБОТЧИКИ
Е. А. Гузеев, д-р техн. наук; В. В. Жуков, д-р техн. наук; Л. А. Сейланов, канд. техн. наук; В. И. Шевченко, д-р техн. наук; Ю. В. Зайцев, д-р техн. наук; Л. П. Трапезников, д-р техн. наук, Р. Л. Серых, д-р техн. наук, М. И. Бруссер, канд. техн. наук; И. М. Дробященко, канд. техн. наук, Л. Н. Зикеев, канд. техн. наук, К. Л. Ковлер, канд. техн. наук; В. Ю. Ляпин; А. П. Пак, канд. техн. наук; А. М. Юдилевич; X. М. Виркус, канд. техн. наук, Э. X. Варес; Л. П. Орентлихер, д-р техн. наук; А. В. Лужин, д-р техн. наук; Г. М. Первушин, канд. техн. наук; А. А. Ашбаров, канд. теxн. наук, А. Б. Пирадов, д-р техн. наук; К. А. Пирадов, канд. техн. наук; Е. Н. Пересыпкин, д-р техн. наук; В. П. Крамской, канд. техн. наук; Б. Ф. Турукалов, канд. техн. наук; В. В. Панасюк, акад. АН УССР, С. Я. Ерема, канд. техн. наук; Л. Т. Бережницкий, канд. техн. наук, И. И. Лучко, канд. техн. наук; В. М. Чубриков, канд. техн. наук; В. И. Ягуст, канд. техн. наук; А. И. Марков, канд. техн. наук, Р. О. Красновский, канд. техн. наук; В. В. Арончик, канд. техн. наук; Т. С. Петцольд, д-р техн. наук; С. Н. Леонович, канд. техн. наук; С. Т. Андросов, канд. техн. наук; И. С. Кроль; А. К. Торгачев; А. М. Поплавский; В. И. Воробьев; С. А. Шейнин; С. П. Абрамова; И. Н. Нагорняк
2. ВНЕСЕН Министерством энергетики и электрификации СССР
3. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета по строительству и инвестициям от 25.11.91 № 13
4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
5. ПЕРЕИЗДАНИЕ. Январь 1995 г.
Настоящий стандарт распространяется на бетоны всех видов (кроме ячеистых), применяемых в строительстве, и устанавливает методы их испытаний для определения силовых и энергетических характеристик трещиностойкости при статическом кратковременном нагружении.
Требования настоящего стандарта являются рекомендуемыми.
Обозначения, применяемые в настоящем стандарте, приведены в приложении 1. Пояснения к терминам приведены в приложении 2.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Характеристики трещиностойкости определяют при равновесных и неравновесных механических испытаниях.
Равновесные испытания на стадии локального деформирования образца характеризуются обеспечением адекватности изменения внешних сил внутренним усилиям сопротивляемости материала с соответствующим статическим развитием магистральной трещины.
Неравновесные испытания характеризуются потерей устойчивости процесса деформирования образца в момент локализации деформации по достижении максимальной нагрузки, с соответствующим динамическим развитием магистральной трещины.
1.2. Для определения характеристик
трещиностойкости испытывают образцы с начальным надрезом. При
равновесных испытаниях записывают диаграмму
Допускается проведение равновесных испытаний с фиксацией текущих размеров развивающейся магистральной трещины (
1.3. По результатам испытаний определяют следующие основные силовые - в терминах коэффициентов интенсивности напряжений (
Значения
1.4. Определяемые по настоящему стандарту характеристики трещиностойкости (наряду с другими характеристиками механических свойств) используют для:
- сравнения различных вариантов состава, технологических процессов изготовления и контроля качества бетонов;
- сопоставления бетонов при обосновании их выбора для конструкций;
- расчетов конструкций с учетом их дефектности и условий эксплуатации;
- анализа причин разрушений конструкций.
2. ОБРАЗЦЫ
2.1. Для определения характеристик трещиностойкости при равновесных испытаниях применяют образцы типа 1 - для испытаний на изгиб (черт. 1).
2.2. Для определения характеристик трещиностойкости при неравновесных испытаниях применяют образцы типов 1 - для испытаний на изгиб (черт. 1), 2 - для испытаний на осевое растяжение (черт. 2), 3 - для испытаний на внецентренное сжатие (черт. 3), 4 - для испытаний на растяжение при раскалывании (черт. 4).
2.3. Соотношение размеров и схемы нагружения образцов приведены на черт. 1-4.
Минимальные размеры образцов и размеры начальных надрезов принимают по таблице в зависимости от размера зерна заполнителя
Тип 1
Образец - призма квадратного поперечного сечения для испытания на изгиб силой
Черт. 1
Тип 2
Образец - призма квадратного поперечного сечения для испытания на осевое растяжение силой
Черт. 2
Тип 3
Образец - куб для испытаний на внецентренное сжатие силой F.
Черт. 3
Тип 4
Образец - цилиндр для испытания на растяжение при раскалывании.
Черт. 4
Примечание к черт. 1-4. Обозначения приведены в приложении 1, размеры образцов - в таблице.
Примечание. При неравновесных испытаниях образца типа 1 допускается не образовывать верхний надрез (
2.4. Начальные надрезы наносят при помощи режущего инструмента или при формовании образцов путем закладывания фольги либо латунной (или стальной) пластины.
Ширина начального надреза не должна превышать 0,5
2.5. Образцы для испытаний изготавливают по ГОСТ 10180 сериями не менее чем из четырех образцов-близнецов каждая, либо выбуривают (выпиливают) из изделий, конструкций, сооружений по ГОСТ 28570.
2.6. Для изготовления образцов используют оборудование по ГОСТ 10180 и ГОСТ 28570.
2.7. Условия твердения образцов после изготовления принимают по ГОСТ 18105.
3. ИСПЫТАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
3.1. Перечень оборудования и его характеристики для изготовления образцов всех типов и их испытаний для определения характеристик трещиностойкости при неравновесных испытаниях принимают по ГОСТ 10180 и ГОСТ 28570.
3.2. Для определения характеристик
трещиностойкости при равновесных испытаниях образцов типа 1 используют
испытательное оборудование согласно приложению 5; при этом средства
измерения должны обеспечивать непрерывную двухкоординатную запись
диаграммы
3.3. Допускается использование других средств измерения, оборудования и приспособлений, если их технические характеристики удовлетворяют требованиям ГОСТ 10180 или ГОСТ 28570 и приложению 5 настоящего стандарта.
3.4. Правила поверки и аттестации средств измерения и испытательного оборудования принимают по ГОСТ 10180.
4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ
4.1. При проведении испытаний температура окружающей среды должна составлять (20±5)°С, а относительная влажность - не менее 50%.
4.2. Линейные размеры образцов измеряют с погрешностью не выше 1 мм, их перемещения - 0,01 мм, а усилия, действующие на образец, - не более 1% измеряемого максимального усилия.
4.3. Перед началом испытаний следует провести два цикла нагружения - разгружения до нагрузки, составляющей 10% ожидаемой максимальной нагрузки.
4.4. Скорость нагружения образцов устанавливают по скорости перемещения нагружающей плиты пресса в пределах 0,02-0,2 мм/с; при этом время испытаний должно составлять не менее 1 мин.
4.5. При равновесных испытаниях
образцы типа 1 нагружают непрерывно до их разделения на части с
фиксацией полной диаграммы состояния материала
Для определения значений
При равновесных испытаниях образцов типа 1 с
4.6. При неравновесных испытаниях образцы типов 1-4 нагружают непрерывно вплоть до их разделения на части с фиксацией значения
5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
5.1. Определение характеристик трещиностойкости по результатам равновесных испытаний образцов типа 1.
5.1.1. Полную диаграмму состояния трансформируют в расчетную и производят дополнительные построения (черт. 5):
а) с начала прямолинейного нисходящего участка диаграммы, то есть из точки
б) фиксируют расчетную диаграмму
в) из точки
г) определяют величину отрезка
д) из точки
е) для определения величин
5.1.2. Расчетным путем или
планиметрированием определяют энергозатраты на отдельные этапы
деформирования и разрушения образца, а именно:
5.1.3. Расчетным путем определяют значения силовых и энергетических характеристик трещиностойкости по зависимостям:
5.2. Характеристики трещиностойкости
- для образца типа 1
- для образца типа 2
- для образца типа 3
- для образца типа 4
Черт. 5
Черт. 6
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Обязательное
ОБОЗНАЧЕНИЯ ВЕЛИЧИН
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Справочное
ТЕРМИНЫ И ПОЯСНЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Рекомендуемое
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ ПРИ РАВНОВЕСНЫХ ИСПЫТАНИЯХ ОБРАЗЦОВ С ФИКСАЦИЕЙ РАЗМЕРОВ РАЗВИВАЮЩЕЙСЯ МАГИСТРАЛЬНОЙ ТРЕЩИНЫ И СООТВЕТСТВУЮЩИХ ЗНАЧЕНИЙ ПРИЛАГАЕМОЙ НАГРУЗКИ
1. Для определения характеристик
трещиностойкости производят поэтапное нагружение (с выдержками
продолжительностью 60-120 с и фиксацией текущих значений
2. Соотношение размеров и схемы нагружения образцов приведены на черт. 7, 8.
Минимальные размеры образцов: типа 5-
типа 6-
3. Для определения значений величин
Капиллярный способ основан на эффекте капиллярной адсорбции подкрашенных, люминесцирующих или быстроиспаряющихся жидкостей в трещины. На поверхность образца наносят кистью ацетон, который испаряется с поверхности быстрее, чем из трещины, что позволяет идентифицировать длину развивающейся магистральной трещины.
Оптический способ основан на использовании средств оптической микроскопии; следует применять микроскопы с не менее чем 20-кратным увеличением по ГОСТ 8074.
Тип 5
Образец - призма прямоугольного поперечного сечения для испытаний на осевое сжатие.
Черт. 7
Тип 6
Образец - призма прямоугольного поперечного сечения для испытаний на растяжение при внецентренном сжатии.
Черт. 8
Примечание к черт. 7 и 8. Обозначения приведены в приложении 1, размеры образцов - в приложении 3.
4. Определение характеристик трещиностойкости
4.1. Для каждого этапа нагружения определяют значение
- для образца типа 5
- для образца типа 6
где
4.2. По результатам п. 4.1 строят зависимость
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Рекомендуемое
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДЕЛА ПРОЧНОСТИ НА РАСТЯЖЕНИЕ И НАЧАЛЬНОГО МОДУЛЯ УПРУГОСТИ
1. Значение
2. Значение
3. Значение
ПРИЛОЖЕНИЕ 5
Обязательное
ИСПЫТАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ ПРИ РАВНОВЕСНЫХ ИСПЫТАНИЯХ ОБРАЗЦОВ ТИПА 1
Для определения характеристик трещиностойкости при равновесных испытаниях образцов типа 1 используют специальные испытательные машины со следящей системой и быстродействующей обратной связью или испытательные машины, обладающие высокой жесткостью (не менее чем в два раза превышающей начальную жесткость образца (черт. 9), или стандартные испытательные машины по п. 3.1, оборудованные дополнительным перераспределяющим устройством (черт. 10) типа "кольцо", включающим в себя: силовой элемент - кольцо; нагружающий силоизмеритель - шток; датчик перемещения; опорную плиту с шарнирной и роликовой опорами. Испытания рекомендуется проводить на установке ПРДД-3 экспериментального объединения "Реконструкция", которое распространяет чертежи, методики аттестации и поставляет оборудование.
1 - образец; 2 - загружающее устройство; 3 - нагружающий винтовой силоизмерительный шток; 4 - распределительная балка; 5 - роликовая опора; 6 - шарнирная опора
Черт. 9
1 - образец; 2 - дополнительное перераспределяющее устройство типа: "кольцо" (2.1), "кольцо в кольце" (2.2), "скоба" (2.3); 3 - нагружающий силоизмерительный шток; 4 - датчик перемещений; 5 - станина; 6 - роликовая опора; 7 - шарнирная опора; 8 - распределительная балка; 9 - фиксирующие накладки; 10 - фиксатор нагружающего силоизмерительного штока
Черт. 10
ПРИЛОЖЕНИЕ 6
Обязательное
ПОПРАВКА НА МАССУ ОБРАЗЦА И ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
При равновесных испытаниях образцов типа 1 с
Для этого полную диаграмму состояния материала (кривая
- точку
- проводят оси
- с начала прямолинейного нисходящего участка диаграммы, т.е. из точки
- фиксируют расчетную диаграмму
Черт. 11
Текст документа сверен по: официальное издание М.: Издательство стандартов, 1995 |
« ГОСТ 51263-99 Полистеролбетон. Технические условия. | ГОСТ 27006-86 Бетоны. Правила подбора состава. » |
---|