Sprawozdanie z ćwiczenia drugiego.

Mariusz Matusz Maciej Mróz	Grupa IV Grupa ćw. 1
Temat: Próba statyczna ściskania materiałów kruchych	Data wyk: 08.03.99 Data odd. 22.03.99

Cel ćwiczenia:

Określenie dla materiału użytego w doświadczeniu:

1. Wytrzymałości na ściskanie (R_c)

2. Modułu Younga (E)

Próbę tą stosuje się głównie dla materiałów kruchych. Materiały kruche mają znacznie większą wytrzymałość na ściskanie (Rc) niż wytrzymałość na rozciąganie (R_m).

dla betonu R_c = (5 - 20) R_m

dla granitu R_c = (40 - 70) R_m

dla piaskowca R_c = (20 - 70) R_m

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

R_c = P_c / F_o

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

F_c - 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).

Wartość modułu Younga wyznacza się z prawa Hooke'a:

E = P l / Δl F_o

gdzie: P - siła ściskająca

Δl - skrócenie próbki odpowiadającej sile (P)

l - początkowa wysokość próbki

F_o - pole początkowego przekroju próbki

		Wskazania	Czujników	zegarowych
Nr. Pomiaru	Siła ściskająca		[0,01 mm]
	P (kN)	dl1	dl2	dl3	dl
1	1	1	1	1	1
2	2	2	2	2	2
3	3	3	3	3	3
4	4	4	4	4	4
5	5	4	4	4	4,25
6	6	5	5	5	5,25
7	7	6	6	6	6,25
8	8	6	6	6	6,5
9	9	7	7	7	7,5
10	10	8	8	8	8,5
11	11	8	8	8	8,75
12	12	9	9	9	9,75
13	13	10	10	10	10,75
14	14	10	10	10	11
15	15	11	11	11	12
16	16	11	11	11	12,25
17	17	12	12	12	13,25
18	18	12	12	12	13,5
19	19	13	13	13	14,5
20	20	13	13	13	14,75
21	21	14	14	14	15,75
22	22	14	14	14	16
23	23	15	15	15	17
24	24	15	15	15	17,25
25	25	17	17	17	19
26	26	21	21	21	22,25
27	27	23	23	23	24
28	28	24	24	24	25
29	29	24	24	24	25,25
30	30	25	25	25	26,25

Dane dla pierwszej próbki:

Siła przy której nastąpiło zniszczenie próbki	Pc	39,5 [kN]
Pole pierwotnego przekroju próbki	Fo	2461.76 [mm^2]
Wytrzymałość na ściskanie	Rc	16,05 [Mpa]
Początkowa wysokość próbki	l	114 [mm]

Dane dla drugiej próbki:

Siła przy której nastąpiło zniszczenie próbki	Pc	40 [kN]
Pole pierwotnego przekroju próbki	Fo	2461.76 [mm^2]
Wytrzymałość na ściskanie	Rc	16,25 [Mpa]
Początkowa wysokość próbki	l	116 [mm]

Siła ściskająca	Skrócenie	Moduł Younga	Wartość
P (kN)	próbki	E (MPa)	śr.modułu
	dl (0.01 mm)		Younga
1	1	0,046	0,056
2	2	0,046
3	3	0,046
4	4	0,046
5	4,25	0,054
6	5,25	0,053
7	6,25	0,052
8	6,5	0,057
9	7,5	0,056
10	8,5	0,054
11	8,75	0,058
12	9,75	0,057
13	10,75	0,056
14	11	0,059
15	12	0,058
16	12,25	0,060
17	13,25	0,059
18	13,5	0,062
19	14,5	0,061
20	14,75	0,063
21	15,75	0,062
22	16	0,064
23	17	0,063
24	17,25	0,064
25	19	0,061
26	22,25	0,054
27	24	0,052
28	25	0,052
29	25,25	0,053
30	26,25	0,053

Wnioski

Przeprowadzając doświadczenie uzyskano średnią wartość modułu Younga dla badanej próbki, której wartość wynosi E = 0,056 [MPa].

Odczytując wartości z wykresu można stwierdzić iż wraz ze wzrostem siły wzrasta skrócenie próbki do punktu krytycznego w którym następuje zniszczenie próbki, w naszym przypadku wartość ta wynosi ok. 40 [Mpa]. Stosunek siły działającej na próbkę do skrócenia tej próbki jest proporcjonalny czego dowodem jest w przybliżeniu prostoliniowość wykresu.

---