Вплив форми та розміру зразків на міцність бетону за стиску

Abstract

Представлено результати дослідження впиву розмірів і типів зразків на показники міцності бетону. Дослідження міцності бетонних зразків, у вигляді кубів (150 мм х 150 мм х 150 мм) та циліндрів різних діаметрів (50 мм, 100 мм та 150 мм) та висоти (100 мм, 200 мм та 300 мм), за стиску проведено на випробувальній машині Matest з серво-приводним блоком керування Servo-Plus Evolution. Зразки кожного типу випробовували у кількості 3 штук. Контрольні зразки виготовляли згідно з такими співвідношеннями матеріалів, щоб бетон відповідав класу міцності C16/20. Усі зразки візуально оглядали на присутність у них дефектів, таких, як великі пори, відколи, усадочні тріщини. Після цього здійснено фактичні заміри усіх зразків, які показали мінімальні відхилення від запланованого розміру, що вважається допустимим. Для того, щоб перевірити достовірність результатів, після досліджень кожних типів зразків проведено розрахунок для визначення фактичної міцності та класу бетону. Для цього взято фактичні розміри граней і результати досліджень певної партії. Проаналізовано дані, отримані в результаті дослідження бетонних зразків на випробовувальному пресі. За допомогою формул і даних, отриманих після дослідження, визначено фактичний клас міцності бетону для всіх зразків. За результатами досліджень побудовано графіки руйнування всіх типів контрольних зразків. Результати експериментальних досліджень показали, що лабораторні вимірювання узгоджуються з літературними даними, а саме, що міцність на стиск зменшується зі збільшенням розміру зразка. У випадку найменших, нестандартизованих зразків (циліндри висотою 100 мм і діаметром 50 мм) відхилення випробувань на міцність на стиск було вищим порівняно з іншими зразками. Представлено графік для візуалізації впливу типів та розмірів зразків на міцність бетону.

The results of the investigation of the specimen size and shape effect on concrete strength indicators are presented in this paper. Research on the strength of concrete specimens in the form of cubes (150x150x150 mm) and cylinders of different diameters (50 mm, 100 mm and 150 mm) and heights (100 mm, 200 mm and 300 mm), under compression are carried out on Matest testing machine with Servo-Plus Evolution servo-drive control unit. Three specimens of each type are tested. Control specimens are made according to such ratios of materials that concrete corresponds to the strength class C16/20. All specimens are visually inspected for the presence of any defects, such as large pores, chips, or shrinkage cracks. After that, the actual measurements of all specimens are carried out. They showed minimal deviations from the planned size, which is considered acceptable. In order to check the reliability of the results, after the research of each type of specimen, calculations are carried out to determine the actual strength and the concrete grade. The actual dimensions of the faces and the results of the certain batch research are taken. The data obtained from the concrete specimens research on the test press are analyzed. Due to the formulas and data obtained after the investigation, the actual strength class of concrete for all specimens is determined. According to the results of the research, fracture graphs of all types of control specimens are constructed. The results show that the laboratory measurements are consistent with the literature results, namely that the compressive strength decreases with the specimen size increase. In the case of the smallest, non-standardized specimens (cylinders with 100 mm height and 50 mm diameter), the deviation of compressive strength tests is higher compared to other specimens. The graph is presented for visualizing the specimen type and size effect on concrete strength.