Temat: Ściskanie materiałów kruchych	Data wykonania: 06.05.2012	Grupa: 2
Wydział GiG Rok II	Skład zespołu: Tendaj Paweł Żak Tomasz	Ocena:	Zespół: 1

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie ze sposobem przeprowadzenia próby statycznego ściskania. Oraz określenie dla danych w doświadczeniu materiałów wytrzymałości na ściskanie (R_c) i modułu Younga (E).

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.

1. Opracowanie wyników.

Tabela 1 – wyniki pomiarów skrócenia próbki

Nr pom.	Siła ściskająca [N]	Wielkość skrócenia próbki [mm]
		l1
1	0	0
2	3000	0,06
3	6000	0,1
4	9000	0,1
5	12000	0,1
6	15000	0,1
7	18000	0,115
8	21000	0,13
9	24000	0,15
10	27000	0,165
11	30000	0,18
12	33000	0,2
13	36000	0,21

Tabela 2 – Obliczenia modułu Younga dla uzyskanych wyników pomiarów

Siła ściskająca P	Skrócenie próbki Δl	Moduł Younga E	Wartość średnia Modułu Younga Eśr
[N]	[mm]	[Mpa]	[Mpa]
3000	0,03	4904,21	6100,094
6000	0,08	3923,368
9000	0,09	4729,06
12000	0,11	5517,237
15000	0,12	6130,263
18000	0,14	6381,382
21000	0,15	6716,636
24000	0,17	6790,445
27000	0,19	6908,54
30000	0,21	7006,015
33000	0,23	7036,476
36000	0,25	7157,496

Tabela 3 – zestawienie zebranych wyników pomiarów oraz wyników obliczeń

Siła przy której nastąpiło zniszczenie próbki [N]	P0	70000,00
Pole pierwotnego przekroju próbki [mm2]	F0	2010,90
Wytrzymałość na ściskanie [Mpa]	Rc	34,81
Początkowa wysokość próbki [mm]	l	100,70
Średnica próbki [mm]	D	50,60

Wykres 1 – wykres zależności skrócenia próbki od siły obciążającej próbkę

1. Wnioski

Własności wytrzymałościowe próbek betonowych mają wpływ m.in.:

Rodzaj betonu z jakiego zostały wykonane próbki, rodzaj użytego kruszywa, okres dojrzewania, rodzaj siły obciążającej.

Wartość średnia modułu Younga dla danej próbki: .

Wytrzymałość na ściskanie .

Różnice sił przy których nastąpiło niszczenie próbek mogły zależeć od różnicy składu próbek betonowych oraz różnego rodzaju działającej siły – w jednym przypadku siła rosła stale aż do zniszczenia, w drugim przypadku, próbka była przez dłuższy czas obciążona zadaną siłą.