Rachwał Robert 28.05.2001

W. Górniczy

Budownictwo

Próba statyczna ściskania materiałów kruchych.

Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zapoznanie ze sposobem przeprowadzenia próby statycznego ściskania.

Wprowadzenie

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.

Opracowanie wyników

Tabela nr 1

Nr pomiaru	Siła Ściskająca [N]	Wielkość skrócenia próbki [10^-2mm]
				l1	l1	Σl1	l2	l2	Σl2	l3	l3	Σl3	Σlśr
1	0	0	0	46	0	0	47	0	0	57	44,7
2	2000	4	4		2	2		3	3
3	4000	6	2		2	0		3	0
4	6000	7	1		4	2		4	1
5	8000	9	2		6	2		7	3
6	10000	10	1		8	2		12	5
7	12000	11	1		10	2		14	2
8	14000	12	1		12	2		17	3
9	16000	13	1		14	2		19	2
10	18000	16	3		16	2		21	2
11	20000	18	2		18	2		23	2
12	22000	19	1		19	1		25	2
13	24000	21	2		21	2		27	2
14	26000	23	2		23	2		30	3
15	28000	26	3		26	3		32	2
16	30000	27	1		27	1		35	3
17	32000	30	3		30	3		37	2
18	34000	31	1		32	2		39	2
19	36000	34	3		33	1		41	2
20	38000	34	0		35	2		43	2
21	40000	36	2		37	2		44	1
22	42000	38	2		39	2		47	3
23	44000	40	2		40	1		49	2
24	46000	41	1		42	2		51	2
25	48000	44	3		44	2		53	2
26	50000	46	2		47	3		57	4

Tabela nr 2

Siła Ścinająca P [N]	Skrócenie próbki Δl [mm]	Moduł Younga E [MPa]	Wartość średnia modułu Younga Eśr [MPa]
0	0	#DZIEL/0!	4828,161
2000	0,03	3119,165
4000	0,036667	5104,089
6000	0,05	5614,498
8000	0,073333	5104,089
10000	0,1	4678,748
12000	0,116667	4812,426
14000	0,136667	4792,864
16000	0,153333	4882,172
18000	0,176667	4767,026
20000	0,196667	4758,049
22000	0,21	4901,545
24000	0,23	4882,172
26000	0,253333	4801,873
28000	0,28	4678,748
30000	0,296667	4731,318
32000	0,323333	4630,513
34000	0,34	4678,748
36000	0,36	4678,748
38000	0,373333	4762,297
40000	0,39	4798,716
42000	0,413333	4754,212
44000	0,43	4787,556
46000	0,446667	4818,412
48000	0,47	4778,296
50000	0,5	4678,748

Tabela nr 3

Siła, przy której nastąpiło zniszczenie próbki	Pc	[N]	63000
Wysokość próbki	l0	[mm]	127,9
Średnica próbki	D	[mm]	56,3
Pole pierwotnego przekroju próbki	S0	[mm^2]	2488
Wytrzymałość na ściskanie	Rc	[MPa]	25,32

Wykres Δl=f(P)

Wnioski

Na podstawie przeprowadzonego badania nie można przeanalizować całej zależności skrócenia od siły ściskającej. Wynika to z tego że nie określiłem największej wartości skrócenia. Na własności wytrzymałościowe próbki betonowej ma wpływ klasa i ilość cementu, stosunek wodno-cementowy, rodzaj kruszywa, jego uziarnienie i czystość, warunki wykonywania mieszanki betonowej i sposób zagęszczania, domieszki chemiczne i dodatki mineralne, okres i warunki dojrzewania.

Δl [mm]

---