Jerzy Rogulski Kraków, 23.03.2009r.

Bartłomiej Rusin

Ewelina Zabawa

Gr 3, BUD 2

AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA w KRAKOWIE

WYDZIAŁ GÓRNICTWA I GEOLOGII

Sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych

Wytrzymałości materiałów

Próba statycznego ściskania materiałów kruchych

1. Cel ćwiczenia:

Ściskanie to rodzaj obciążenia ciała (elementu konstrukcyjnego), na które składają się dwie przeciwnie działające siły F, powodujące ściśnięcie ciała w kierunku linii działania tych sił (naprężenia normalne panujące w przekroju poprzecznym ciała określone są zależnością: δ=F/S, sprężyste zaś skrócenie - ściśnięcie ciała: Δl=Fl/(ES), gdzie: δ - naprężenie, F - siła działająca na ciało, S - pole przekroju poprzecznego, Δl - skrócenie ciała, l - długość początkowa, E - współczynnik sprężystości wzdłużnej - tzw. moduł Younga).
Próba wytrzymałościowa na ściskanie jest podstawową próbą w badaniach wytrzymałościowych materiałów. Polega na określaniu granicznych wartości sił ściskających, powodujących zniszczenie elementu lub trwałe odkształcenie, które uniemożliwia dalsze jego użytkowanie.

2. Przebieg doświadczenia

Mierzymy pola przekroju poprzecznego i długości betonowych próbek.

Pierwszą próbkę ściaskamy w celu otrzymania wartości siły, która niszczy beton.

70% wartość siły dzielimy na 15 jednakowych przedziałów, aby podczas ściskania drugiej próbki otrzymać 15 wyników. Przy ściskaniu drugiej próbki, zakładamy tensometry, które będą mierzyć nam skrócenie próbek. Rozpoczynamy ściaskanie mechaniczne otrzymując 15 pomiarów skrócenia i odpowiadających im siłom ściskającym. Następnie usuwamy czujniki i niszczymy próbkę.

3. Pomiary

Wysokość l₁ = 100 mm = l₂ Δl=0,1mm

Pole przekroju próbek F₁ =1960 mm2 = F₂

Błąd pomiaru tensometru - 0,01 mm

Siła niszcząca pierwszej próbki - 820 daN

Odczyt skali [daN] Wskazania tensometrów

40 19 18 21 19

80 31 28 38 32

120 32 29 40 34

160 34 31 42 36

200 36 33 45 38

240 38 35 49 41

280 40 37 52 43

320 41 39 55 45

360 43 41 58 47

400 45 43 60 49

440 46 44 63 51

480 48 46 66 53

520 50 48 68 55

560 51 50 70 57

600 53 52 73 59

Siła niszcząca drugą próbkę wyniosła: 750 daN

Σ Δl_śr = 59 mm

R_c1 = 820 daN / 1960mm2 = 418.4 MPa

R_c2 = 750 daN / 1960 mm2 = 382.65 MPa

E₂ = 100*382.65 / 59 = 648.56 MPa

3. Wnioski

W doświadczeniu tym dowiedliśmy, że pod wpływem narastającej siły ściaskającej zmniejsza się długość badanej próbki. Posiadaliśmy 3 tensometry, lecz każdy wskazywał inną wartość przy poszczególnych siłach. Błedy wskazań zależą od naszych błędnych odczytów skali, także od nierównego umocowania przyrządów na próbce. Zauważyliśmy także, że wskazania trzeciego tensometru rosną szybciej. Może być to spowodowane brakiej jednorodności próbki, lub też wadą tego tensometru.

Wykresem zależności wartości siły ściaskającej od wartości skrócenia próbki jest linia aproksymująca do linii prostej. Można wnioskować, że skracanie próbki jest procesem jednostajnym.

---