WYDZIAŁ GiG	Temat: Ściskanie materiałów kruchych	Data wykonania: 19.05.2004	Grupa: I
GiG II rok	Buława Marcin Chrzanowski Robert Gancarczyk Marcin	Ocena:	Zespół: IV

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.

1. 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.

Tabela nr 1

Nr pomiaru	Siła Ścinająca [N]
				l1	l1	Σl1	l2		l2	Σl2		l3	l3		Σlśr
1	0	0	0	0,26	0		0	0,44		0	0		0,48
2	3000	0,03	0,03		0,07		0,07			0,06	0,06
3	6000	0,02	-0,01		0,08		0,01			0,1	0,04
4	9000	0,04	0,02		0,1		0,02			0,13	0,03
5	12000	0,07	0,03		0,14		0,04			0,16	0,03
6	15000	0,08	0,01		0,16		0,02			0,18	0,02
7	18000	0,1	0,02		0,18		0,02			0,19	0,01
8	21000	0,11	0,01		0,2		0,02			0,21	0,02
9	24000	0,12	0,01		0,22		0,02			0,23	0,02
10	27000	0,13	0,01		0,23		0,01			0,26	0,03
11	30000	0,14	0,01		0,24		0,01			0,27	0,01
12	33000	0,15	0,01		0,26		0,02			0,28	0,01
13	36000	0,16	0,01		0,28		0,02			0,3	0,02
14	39000	0,17	0,01		0,29		0,01			0,32	0,02
15	42000	0,18	0,01			0,3	0,01			0,33		0,01
16	45000	0,19	0,01			0,32	0,02			0,34		0,01
17	48000	0,2	0,01			0,33	0,01			0,36		0,02
18	51000	0,21	0,01			0,35	0,02			0,37		0,01
19	54000	0,22	0,01			0,36	0,01			0,39		0,02
20	57000	0,23	0,01			0,37	0,01			0,41		0,02
21	60000	0,235	0,005			0,38	0,01			0,42		0,01
22	63000	0,24	0,005			0,4	0,02			0,43		0,01
23	66000	0,245	0,005			0,41	0,01			0,45		0,02
24	69000	0,25	0,005			0,43	0,02			0,47		0,02
25	72000	0,26	0,01			0,44	0,01			0,48		0,01

Tabela nr 2

Siła Ścinająca P [N]	Skrócenie próbki Δl [mm]	Moduł Younga E [MPa]		Wartość średnia modułu Younga Eśr [MPa]
0	0	0		2322,3318
3000	0,053333	2740,7398
6000	0,013333	2192,5918
9000	0,023333	1879,3644
12000	0,033333	1754,0735
15000	0,016667	4385,1837
18000	0,016667	5262,2204
21000	0,016667	6139,2572
24000	0,016667	7016,2939
27000	0,016667	7893,3306
30000	0,01	1461,7279
33000	0,013333	1205,9255
36000	0,016667	10524,441
39000	0,013333	1425,1847
42000	0,01	2046,4191
45000	0,013333	1644,4439
48000	0,013333	1754,0735
51000	0,013333	1863,7031
54000	0,013333	1973,3327
57000	0,013333	2082,9622
60000	0,008333	3508,1469
63000	0,011667	2631,1102
66000	0,011667	2756,4012
69000	0,015	2241,3161
72000	0,01	3508,1469

Tabela nr 3

Siła, przy której nastąpiło zniszczenie próbki	P0	[N]	76000
Wysokość próbki	l0	[mm]	118,3
Średnica próbki	D	[mm]	55,6
Pole pierwotnego przekroju próbki	S0	[mm^2]	2427,9485
Wytrzymałość na ściskanie	Rc	[MPa]	31,302

Wykres Δl=f(P)

2. Wnioski:

Na własności wytrzymałościowe próbki betonowej mogło mieć prawdopodobnie wpływ zagęszczenie próbki, okres dojrzewania, rodzaj użytego kruszywa, współczynnik cementowo-wodny. Podczas ćwiczenia można było zauważyć, że zniszczenie próbki przebiega wzdłuż płaszczyzn ukośnych do siły działającej na próbkę związane to jest z wystąpieniem maksymalnych naprężeń stycznych (ścinających).

4

---