Oznaczanie wytrzymałości na ściskanie
Typy próbek. Próbki mogą być w kształcie sześcianu lub walca o średnicy 15 cm i wysokości 30 cm. Próbki sześcienne mogą być trojakiej wielkości:
Typ A a = 20 cm F=400 cm2
Typ B a = 15 cm F= 225 cm2
Typ C a= 10 cm F= 100 cm2
Próbki typu A stosuje się jeśli ziarna kruszywa dochodzą do 80 mm, próbki typu B - do 40 mm. Próbki typu C mogą być stosowane wyjątkowo, gdy ziarna kruszywa mają największy wymiar do 20 mm,
Próbki walcowe mogą być stosowane tylko wtedy, kiedy wymaga tego projekt i kiedy największy wymiar kruszywa nie przekracza 40 mm.
Przyrządy: prasa, w której jedna z płyt dociskowych wyposażona jest w przegub, formy dowolnej konstrukcji, odpowiadające następującym warunkom:
- grubość ścian i dna formy sześciennej nie mniejsza niż 10 mm, walcowej 6 i 8 mm,
- kąty nie powinny się różnić od kąta prostego więcej niż 0,5º,
- wymiary wewnętrzne formy nie powinny się różnić więcej od przewidzianych niż 1 mm,
- największe odchylenie płaszczyzn kształtujących powierzchnie próbki od płaszczyzny idealnej nie powinno przekraczać 0,05 mm.
Wykonanie próbek. Mieszankę w formach należy układać i zagęszczać w taki sposób jako stosuje się na budowie. Zagęszczanie za pomocą wibracji przeprowadza się na stole wibracyjnym tak, aż cała powierzchnia próbki pokryje się zaczynem cementowym. Układanie i zagęszczanie mieszanek betonowych o konsystencji plastycznej, półciekłej i ciekłej przeprowadza się:
— w jednej warstwie w formach typu C,
— w dwóch warstwach w formach typu A i B,
—w trzech warstwach w formach walcowych.
Każdą warstwę zagęszcza się prętem stalowym. Przy zagęszczaniu pierwszej warstwy pręt powinien dotykać dna formy. Przy zagęszczaniu następnej warstwy, pręt musi przenikać 2-3 cm w niżej leżącą warstwę. Należy zagęszczać równomiernie wzdłuż spirali od brzegów do środka formy. Liczba dźgnięć dla każdej warstwy powinna wynosić:
dla próbek A — 60,
dla próbek B i walcowych — 25,
dla próbek C — 12.
Układanie i zagęszczanie mieszanki w formach powinno być wykonane w ciągu 30 min od chwili pobrania próbek. Po zagęszczeniu powinien pozostać nadmiar mieszanki wysokości około 5 mm. W przypadku próbek sześciennych pozostały po zagęszczeniu nadmiar mieszanki usuwa się liniałem metalowym. W zależności od konsystencji mieszanki wykończenie górnej płaszczyzny należy wykonać po upływie 0,5 do 3 h, po wykonaniu próbki. Próbki walcowe wykańcza się zaczynem cementowym o stosunku c/w od 2,5 do 2,8, który przykrywa się metalowym krążkiem i wyciska jego nadmiar. Krążek posmarowany lekko środkiem antyadhezyjnym usuwa się bezpośrednio przed rozformowaniem próbki. W zależności od celu przeprowadzania badania próbki przechowuje się w następujący sposób:
- w celu określenia poziomu wytwarzania mieszanki betonowej i wytrzymałości umownej, próbki przechowuje się przez jedną dobę w formach, a po rozformowaniu aż do czasu badania w temperaturze pokojowej, przy wilgotności względnej powyżej 90%, dopuszczalne jest przechowywanie próbek na ruszcie nad wodą pod przykryciem z folii;
- w celu sprawdzenia wytrzymałości betonu przeznaczonego na konstrukcje, próbki przechowuje się w warunkach analogicznych do warunków twardnienia betonu w konstrukcji.
O z n a c z n n i e. Pomiędzy płyty dociskowe prasy a próbkę można umieścić podkładki stalowe grubości co najmniej 10 mm, o wymiarach równych wymiarowi próbki. Podkładki powinny być gładkie (szlifowane). Próbki sześcienne umieszcza się w prasie tak, żeby płaszczyzna, która była wyrównywana po zaformowaniu próbki, znajdowała się z boku. Próbki w prasie powinny być umieszczone w sposób zapewniający osiowe przyłożenie siły.
Przyrost obciążenia powinien wzrastać z prędkością:
- 0,2-0,4 MPa na s przy oczekiwanej wytrzymałości mniejszej niż 20 MPa
- 0,4-0,6 MPa przy oczekiwanej wytrzymałości ponad 20 MPa.
Notuje się największą siłę obciążającą. Siła niszcząca powinna być określona z dokładnością do 1% dla badań przeprowadzonych w placówkach badawczych i 3% w warunkach polowych.
Obliczanie wyników. Wytrzymałość na ściskanie oblicza się dzieląc siłę niszczącą przez powierzchnię próbki. W celu otrzymania wytrzymałości na próbce sześciennej o krawędzi 15 cm należy wytrzymałość określoną na próbce innego kształtu pomnożyć przez współczynnik, który wynosi:
dla próbek 10X10X10 cm - 0,90, dla próbek 20X20X20 cm - 1,05, dla próbek walcowych 15/30 cm 1,25.
Zależność miedzy wytrzymałością umowną a wytrzymałością na ściskanie w okresie dłuższym niż 28 dni (Rt) określa wzór:
Rt=Rbu[l+α*(t-28)] Wartości współczynnika α należy przyjmować równe:
0,004 — dla cementów hutniczych,
0,002 — dla cementów portlandzkich marek 250 i 350,
0,001 — dla cementów marek 400 i wyższych oraz szybkosprawnych.
Wzór ton jest ważny dla 28< t ≤ 90. Jeżeli w okresie tym, tj. od 28 do 90 dni średnia temperatura powietrza spadnie poniżej -10°C, to dni te należy pominąć w obliczeniach.