AKADEMIA GÓRNICZO - HUTNICZA

im. STANISŁAWA STASZICA

W KRAKOWIE

Laboratorium z wytrzymałości materiałów.

WYDZIAŁ GÓRNICZY	Temat: Próba statyczna ściskania materiałów kruchych.	Data wykonania: 6.05.1998 r.		Grupa: II
Budownictwo III rok	Rafał Stawiarski Mariusz Tenus	Ocena:	Zespół: III

Temat ćwiczenia:

Próba statyczna ściskania materiałów kruchych.

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie ze sposobem przeprowadzenia próby statycznego ściskania.

Próbę statyczną ściskania stosuje się głównie przy badaniu materiałów kruchych, czyli nie wykazujących zdolności do znacznych odkształceń plastycznych (beton, cegła, skały).

Materiały kruche mają znacznie większą wytrzymałość na ściskanie (R_c) niż wytrzymałość na rozciąganie (R_m)

Dla betonu

Dla granitu

Dla piaskowca

Cecha, która charakteryzuje materiały kruche jest wytrzymałość na ściskanie (R_c):

gdzie:

P_c - największa wartość obciążenia ściskającego, przy którym następuje rozkruszenie próbki,

S₀ - pole początkowego przekroju próbki.

Jeżeli wykres ściskania l = f(P) ma część, w której skrócenie (l) jest wprost proporcjonalne do siły ściskającej (P). to na tej podstawie wyznaczamy dla tego materiału moduł Younga (E). Jeżeli zależność ta nie jest proporcjonalna, to na podstawie kilku pierwszych wyników (gdzie w przybliżeniu można przyjąć, że materiał zachowuje się liniowo - sprężyście) wyznaczamy wartość średnią modułu Younga (E). Wartość modułu Younga wyznacza się z prawa Hooke'a:

gdzie:

P - siła ściskająca,

Δl - skrócenie próbki odpowiadające sile (P),

l - początkowa wysokość próbki,

S₀ - pole początkowego przekroju próbki.

2. Maszyna wytrzymałościowa.

Próba statyczna ściskania wykonana została na maszynie wytrzymałościowej o napędzie hydraulicznym. Maksymalna siła ściskająca odczytana została z wskaźnika zegarowego. Jednostkowe skrócenia jednostkowe odczytano z tensometru mechanicznego, który zamocowany został wraz z próbką w maszynie wytrzymałościowej.

3. Tok przeprowadzenia ćwiczenia.

• Pomiar wymiarów próbki i umieszczenie jej w maszynie wytrzymałościowej.

• Obciążanie próbki na napędzie hydraulicznym, aż do zniszczenia i odczytanie maksymalnej siły niszczącej.

• Odczytywanie skrócenia jednostkowego z tensometru mechanicznego.

4. Opracowanie wyników.

Nr pomiaru	Siła Ścinająca [N]	Moduł Younga [Pa]	Wielkość skrócenia próbki [m]
					l1	Σl1	l2		Σl2	l3		Σl3	Σlsr
1	2500	1078833928	0,00020	0,0002	0,00001		0,00001	0,0001		0,0001	0,00010
2	5000	1631407404	0,00003	0,00023	0,00004		0,00005	0,00003		0,00013	0,00014
3	7500	2006631106	0,00003	0,00026	0,00003		0,00008	0,00003		0,00016	0,00017
4	10000	2267379781	0,00003	0,00029	0,00003		0,00011	0,00003		0,00019	0,00020
5	12500	2533625134	0,00003	0,00032	0,00002		0,00013	0,00002		0,00021	0,00022
6	15000	2675508142	0,00002	0,00034	0,00004		0,00017	0,00003		0,00024	0,00025
7	17500	2690884626	0,00004	0,00038	0,00004		0,00021	0,00004		0,00028	0,00029
8	20000	2786987648	0,00002	0,0004	0,00004		0,00025	0,00003		0,00031	0,00032
9	22500	2736315145	0,00005	0,00045	0,00004		0,00029	0,00005		0,00036	0,00037
10	25000	2786987648	0,00003	0,00048	0,00003		0,00032	4E-05		0,0004	0,00040
11	27500	2851801314	0,00003	0,00051	0,00003		0,00035	0,00003		0,00043	0,00043
12	30000	2887239002	0,00004	0,00055	0,00003		0,00038	0,00003		0,00046	0,00046
13	32500	2917919953	0,00004	0,00059	0,00003		0,00041	0,00003		0,00049	0,00050
14	35000	2926337030	0,00004	0,00063	0,00003		0,00044	4E-05		0,00053	0,00053
15	37500	2933671208	0,00004	0,00067	0,00004		0,00048	0,00003		0,00056	0,00057
16	40000	2924052614	0,00004	0,00071	4,00E-05		0,00052	4E-05		0,0006	0,00061
Siła, przy której nastąpiło zniszczenie próbki 1					P	[N]			70000
Siła, przy której nastąpiło zniszczenie próbki 2					P0	[N]			49000
Wysokość próbki 1					H1	[m]			0,107
Wysokość próbki 2					H2	[m]			0,1118
Średnica obu próbek					D	[m]			0,0566
Pole pierwotnego przekroju próbki					S0	[m^2]			0,002507187
Wytrzymałość na ściskanie					Rc	[Pa]			19543813
Początkowa wysokość próbki					L	[m]			0,1118
Tablicowa wartość modułu Younga					Etab	[Pa]			21000000000
Wartość tablicowa wytrz. na ściskanie					Rc	[Pa]			85000000

5. Wnioski:

W przypadku drugiej próbki wartość siły niszczącej była dużo mniejsza niż próbki pierwszej, duża różnica między wartościami sił niszczących mogła wyniknąć z różnych własności wytrzymałościowych betonu z, którego zostały wykonane próbki. Na własności wytrzymałościowe próbek betonowych mogło mieć prawdopodobnie wpływ różne zagęszczenie obu próbek, okres dojrzewania, rodzaj użytego kruszywa, współczynnik cementowo-wodny, itp.

---