Лента новостей RSSRSS КалькуляторыКалькуляторы Вопросы экспертуВопросы эксперту Перейти в видео разделВидео

ГОСТ 24545-81

Бетоны. Методы испытаний на выносливость

Предлагаем прочесть документ: Бетоны. Методы испытаний на выносливость. Если у Вас есть информация, что документ «ГОСТ 24545-81» не является актуальным, просим написать об этом в редакцию сайта.

Скрыть дополнительную информацию

Дата введения: 01.01.1982
30.12.1980 Утвержден Госстрой СССР (Государственный комитет Совета Министров СССР по делам строительства)
Издан Издательство стандартов
Разработан НИИЖБ
Статус документа на 2016: Актуальный

Страница 1

Страница 2

Страница 3

Страница 4

Страница 5

Страница 6

Страница 7

Страница 8

Страница 9

Страница 10

Страница 11

Страница 12

Страница 13

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

БЕТОНЫ

МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ НА ВЫНОСЛИВОСТЬ

ГОСТ 24545-81


ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА



РАЗРАБОТАНЫ

Научно-исследовательским институтом бетона и железобетона (НИИЖБ) Госстроя СССР

Министерством транспортного строительства

Научно-исследовательским институтом строительных конструкций (НИИСК) Госстроя СССР

Министерством промышленности строительных материалов СССР Государственным комитетом СССР по стандартам

ИСПОЛНИТЕЛИ

А. А. Гвоздев, д-р техн. наук; А. В. Яшин, канд. техн. наук (руководители темы); Н. Г. Хубова, канд. техн. наук; И. К. Белобров, канд. техн. наук; Р. Л. Серых, канд. техн. наук; А. Ф. Милованов, д-р техн. наук; А. Т. Баранов, канд. техн. наук; Ю. С. Волков, канд. техн. наук; В. И. Скатынский, канд. техн. наук; Н. И. Елисаветская; Е. Н. Щербаков, канд. техн. наук; К. М. Кац, канд. техн. наук; Е. С. Одинцов; А. А. Ахадов; А. И. Марков, канд. техн. наук; Р. О. Красновский, канд. техн. наук; В. В. Доркин, канд. техн. наук; Н. М. Васильев, канд. техн. наук; В. А. Критов, канд. техн. наук; А. И. Марченко, канд. техн. наук; В. А. Рахманов, канд. техн. наук; В. Н. Кравцов; В. А. Богословский

ВНЕСЕНЫ Научно-исследовательским институтом бетона и желе­зобетона (НИИЖБ) Госстроя СССР

Директор К. В. Михайлов

УТВЕРЖДЕНЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ Постановлениями Государ­ственного комитета СССР по делам строительства от 30 декабря № 214


ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

БЕТОНЫ ГОСТ

Методы испытаний на выносливость 24545-81

Concretes. Methods of fatigue tests

Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 30 декабря 1980 г. 214 срок введения установлен

с 01.01 1982 г.


Несоблюдение стандарта преследуется по закону


Настоящий стандарт распространяется па все виды бетонов, применяемых в промышленном, энергетическом, транспортном, водохозяйственном, жилищно-гражданском и сельскохозяйственном строительстве, в том числе на бетоны, подвергающиеся в процессе эксплуатации нагреву, насыщению водой или нефтепродуктами.

Стандарт устанавливает методы испытаний на выносливость путем нагружения образцов стандартных размеров многократно повторяющейся осевой сжимающей нагрузкой, составляющей различные доли от разрушающей. Результатом испытаний является либо число циклов до разрушения образца, либо достижение бе­тоном заданного числа циклов многократного приложения нагрузки (база испытаний) на определенном уровне нагружения. При изучении бетонов результаты испытаний используют для построе­ния линии регрессии выносливости, по которой оценивают бетон.

Предусмотренные настоящим стандартом испытания проводят­ся только на образцах, специально изготовленных из бетонной смеси. Образцы, выпиленные или выбуренные из элементов кон­струкций, при испытании бетона на выносливость не применяются.

В стандарте учтены рекомендации СЭВ по стандартизации РС 279-65 в части методов испытаний на выносливость.

Термины и определения, применяемые в настоящем стандарте, •приведены в справочном приложении 4.

1. МЕТОДЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ОТБОРА ОБРАЗЦОВ

1.1. Испытание бетона на выносливость следует проводить на образцах-призмах размерами 70 X 70 X 280, 100 X 100 X 400, 150 X 150 X 600, 200 X 200 X 800 мм. В качестве базового образца принимают призму с размерами 150 X 150 X 600 мм.

1.2. Размеры образцов для испытаний выбирают в зависимости от наибольшей крупности заполнителей в пробе бетонной смеси и соответствии с требованиями ГОСТ 10180-78.

1.3. Отбор проб бетонной смеси, изготовление и хранение об­разцов следует производить в соответствии с требованиями ГОСТ 10180-78.

1.4. Образцы изготовляют сериями. Для проведения испытаний на выносливость при заданных параметрах нагружения (уров­ня и частоты нагружения, а также коэффициента асимметрии) серия должна состоять из 6 образцов, из которых 3 образца подвер­гают многократно повторному нагружению, а на 3 образцах определяют призменную прочность.

Для проведения испытаний с целью построения линии регрессии выносливости серия должна состоять из 15 образцов, из кото­рых 12 образцов подвергают многократно повторному нагружению, а на 3 образцах определяют призменную прочность.

2. ОБОРУДОВАНИЕ И ПРИБОРЫ

2.1. Для проведения испытаний следует применять испытательные машины установки, работающие в режиме многократно повторного нагружения, отвечающие требованиям настоящего стандарта, и аттестованные в установленном порядке в соответствии с требованиями ГОСТ 8.001-80 н МУ 8.7-77.

2.2. Испытание следует производить на испытательных маши­нах н установках, имеющих счетчик числа циклов нагружения, а также динамическую тарировку в эксплуатационном режиме.

2.3. Машины и установки должны обеспечивать возможность изменения и регулирования уровней нагружения.

2.4. Опорные плиты испытательной машины должны обеспечи­вать неподвижность образцов в процессе испытаний и возмож­ность их центрирования по отношению к центральной оси машины и отвечать требованиям ГОСТ 8905-73.

2.5. Для насыщения образцов водой или нефтепродуктами, а также для испытания образцов при нагреве следует применять оборудование н приборы в соответствии с требованиями ГОСТ 24452-80.

3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ

3.1. Образцы должны быть перенесены в помещение для испы­таний не менее чем за 3 сут.

3.2. Подготовку образцов к испытаниям следует начинать с их осмотра и определения линейных размеров, при этом допускаемые отклонения от номинальных размеров должны удовлетворять требованиям ГОСТ 10180—78.

3.3. Призменную прочность бетона определяют по ГОСТ 24452-80 до испытаний на выносливость.

3.4. Насыщение образцов водой или нефтепродуктами, а так­же подготовку образцов, подвергаемых испытаниям при нагреве, проводят по ГОСТ 24452—80.

3.5. В помещении, где проводят испытания, температура воз­духа должна быть не ниже плюс 10°С.

4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ

4.1. Испытание следует проводить при постоянных значениях уровня нагружения частоты циклов многократно повтор­ного нагружения f, коэффициента асимметрии цикла напряже­ний rб, а также заданного числа циклов многократно повторного нагружения (базы испытаний), назначаемых в соответствии с программами испытаний, исследований или с указаниями стандар­тов и технических условий на бетонные и железобетонные конст­рукции.

При отсутствии таких указаний испытания проводят при базо­вых условиях с последующим построением линии регрессии вынос­ливости.

Для этого последовательно проводят испытания образцов на четырех уровнях нагружения, которые принимают равным 0,9; 0,8; 0,7 и 0,6 от разрушающей нагрузки, принимая значения коэф­фициента асимметрии цикла напряжения rб равным 0,1, частоту многократно повторного нагружения равной 5—10 Гц. Возраст бе­тона к началу испытаний должен быть не менее 28 сут.

4.2. Нагружение образцов до соответствующего уровня произ­водят непрерывно с постоянной скоростью нарастания напряжений 0,05 ± 0,02 МПа/с (кгс/см2·с), после чего создают многократно повторяющуюся нагрузку соответствующей интенсивности. Значе­ние минимальных напряжений цикла многократно повторного наг­ружения smin вычисляют по формуле

(1)

где smax — максимальное напряжение цикла;

rб — коэффициент асимметрии цикла напряжений.

4.3. Испытания образцов следует начинать с уровня нагруже­ния, равного 0,9, с последующим снижением уровня в порядке, указанном в п. 4.1.

4.4. На каждом уровне нагружения следует испытывать три образца. Схема испытательной машины для одновременного испы­тания трех образцов приведена на чертеже. При разрушении об­разца испытательную машину останавливают, на его место устанавливают металлический вкладыш, способный воспринимать прилагаемую нагрузку, и продолжают испытания.

4.5. Испытания проводят на испытательной машине одного ти­па и считают законченными в случае разрушения образцов или достижения ими заданного числа циклов (базы испытаний).

4.6. Дополнительные требования к методике испытаний бетона на выносливость при нагреве приведены в обязательном прило­жении 1.

4.7. Исходные данные и результаты каждого испытания фик­сируют в журнале испытаний, форма которого дана в рекомендуе­мом приложении 2.

4.8. При проведении испытаний должны соблюдаться требова­ния нормативных документов по безопасности труда и требования, указанные в ГОСТ 10180—78.

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

5.1. В обработку результатов испытаний включают образцы, разрушившиеся в интервале от 100 до заданного числа циклов многократно повторного нагружения.

Схема испытательной машины на три образца

1 — рама машины; 2— верхняя винтовая опора с оголовником;

3 образец; 4 — гидродомкрат; 5 маслопровод.


5.2. По результатам испытаний отдельных образцов при задан­ных параметрах нагружения в соответствии с пп. 1.4, 4.1 вычис­ляют среднее значение числа циклов многократно повторного наг­ружения п по формуле

(2)

где — значение числа циклов отдельного образца;

n число образцов в серии.

Если среднее значение числа циклов, вычисленное по формуле 2, меньше числа циклов заданного нормативным документом, то делается заключение о несоответствии прочности бетона требо­ваниям к его выносливости и следует провести испытания на дру­гом составе бетона;

5.3. По результатам испытаний образцов для построения линии регрессии выносливости в соответствии с пп. 1.4, 4.1 следует ус­тановить линейную зависимость, определяемую уравнением регрес­сии

(3)

где А и В — коэффициенты, определяемые по результатам испытаний;

— число циклов, соответствующих разрушению образца.

Теснота корреляционной связи, определяемая коэффициентом корреляции, должна находиться в пределах — 0,7 > r > — 1,0.

5.4. Линия регрессии выносливости должна строиться в виде диаграммы, на оси абсцисс которой откладывают в логарифми­ческом масштабе число циклов нагружений до разрушения отдельных образцов, а по оси ординат — отношение либо максимальные напряжения smax.

5.5. По построенной линии регрессии выносливости следует провести оценку сопротивляемости бетона многократно повторно­му нагружению.

5.6. Примеры обработки результатов испытаний по пп. 5.2—5.4 и оценки на их основе испытанного бетона приведены в справоч­ном приложении 3.


ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Обязательное

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К МЕТОДИКЕ ИСПЫТАНИЙ БЕТОНА НА ВЫНОСЛИВОСТЬ ПРИ НАГРЕВЕ

1. Для каждой требуемой температуры нагрева бетона следует отбирать образцы по п. 1.3 настоящего стандарта.

2. Для проведения испытаний нагревательное устройство и средства изме­рения температур применяют по ГОСТ 24452—80.

3. Нагревательное устройство (камерная электрическая печь) должно обес­печивать равномерный нагрев образца по заданному режиму до требуемой температуры и устанавливаться таким образом, чтобы оно не подвергалось воздействию многократно-повторного нагружения.

Перепад температуры по высоте рабочего пространства нагревательного устройства не должен превышать 10 °С при нагреве до 200 °С.

4. Температуру в рабочем пространстве нагревательного устройства контро­лируют термопарами, установленными у верхнего и нижнего торца образца.

5. Призменную прочность бетона для требуемой температуры нагрева оп­ределяют в соответствии с требованиями ГОСТ 24452—80.

6. Параметры нагружения образцов принимают по п. 4.1 настоящего стан­дарта.

7. Образец нагревают со скоростью 30°С в час до требуемой температуры, после чего подвергают многократно повторному нагружению. Во время испытаний температура в рабочем пространстве нагревательного устройства не должна изменяться.

8. Для каждой температуры нагрева линию регрессии строят по п. 5.3 настоящего стандарта. При этом на графике (приложение 3) по оси ординат откладывают отношение максимального напряжения сжатия smax к призменной прочности бетона для требуемой температуры .

9. В протоколе испытаний (приложение 2) указывают температуру нагрева бетона.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Рекомендуемое


ЖУРНАЛ

испытаний для определения выносливости бетона при действии

одноосной многократно повторяющейся сжимающей нагрузки


1. ___________________________ 4. ___________________________ 7. ___________________________

Маркировка образца Тип испытательной машины Призменная прочность ( МПа)

2. ___________________________ 5. ___________________________ 8. __________________________

Дата изготовления, возраст Влажность образца по массе Частота нагружения

в момент испытания, условия

твердения


3. ___________________________ 6. ___________________________ 9. ___________________________

Дата испытания Кубиковая прочность (R, МПа) Температура нагрева бетона



№ п/п

Высота образца, м

Размеры поперечного сечения образца, м

Площадь поперечного сечения образца F, м2

Масса образца, кг

Средняя плотность бетона, г/см3

Максимальная нагрузка Pmax, Н

Минимальная нагрузка Pmin, Н

Коэффициент асимметрии цикла

Максимальное напряжение

Минимальное напряжение

Число циклов нагружений до разрушения образца

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12
















Руководитель лаборатории ___________________________

Ответственный за испытание образцов __________________________



ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Справочное


ПРИМЕРЫ ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ


1. Пример построения линии регрессии выносливости бетона

и оценки результатов испытаний

Требуется построить линию регрессии выносливости бетона и определить выносливость при базе испытаний 2 · 106 циклов, а также оценить выносливость бетона при надежности t = 0,95.

В таблице представлены результаты испытаний бетона на уровнях напря­жений 0,9; 0,8; 0,7; 0,6 (при f = 6 Гц, rб = 0,2).



Номер испытания



1

0,9

1000

3,000

2

0,9

1500

3,176

3

0,9

1800

3,55

4

0,8

5000

3,699

5

0,8

2000

3,301

6

0,8

7079

3,850

7

0,7

31620

4,500

8

0,7

20000

4,300

9

0,7

100000

5,000

10

0,6

450000

5,653

11

0,6

580000

5,763

12

0,6

860000

5,934


Вид линии регрессии

или в виде y = A + Bx (1)

Значения коэффициентов А и В в уравнении (1) вычисляют по результатам испытаний, принимая их в форме:

и (2)

где , средние арифметические значения измеренных величин;
mxy корреляционный момент, вычисляемый по формуле

(3)

Sx и Sy — дисперсии измеренных величии, вычисляемые по формулам:

и (4)

п число разрушившихся образцов.

По результатам вычислений получим:

Коэффициент корреляции

После подстановки в формулу (2) вычисленных значений получим числен­ные значения коэффициентов линии регрессии:

Уравнение линии регрессии по средним точкам имеет вид

Доверительную оценку коэффициента В линии регрессии (1) производят при надежности оценки t, равной 0Б95б по формуле

(5)

где t коэффициент Стьюдента при числе степеней свободы К = п – 2 и на­дежности t = 0,95.

Вычисляя значения доверительных границ по формуле (5), получим урав­нение линии регрессии верхней границы доверительного интервала в виде

(6)

и уравнение линии регрессии нижней границы доверительного интервала

(7)

по которой производят оценку соответствия прочности бетона требованиям к. его выносливости

На чертеже показаны в полулогарифмических координатах линия регрес­сии по средним точкам, линии верхней и нижней границ доверительного интер­вала.

Выносливость испытанного бетона по средним значениям на базе испыта­ний 2 · 106 циклов, вычисленная в долях от призменной прочности, равна 0,542, а при надежности оценки t = 0,95 на той же базе испытаний она состав­ляет 0,413.

2. Пример проверки соответствия прочности бетона требованиям к его вы­носливости.

Техническими условиями на изготовление железобетонной балки задано проверить соответствие прочности бетона требованиям к его выносливости при следующих параметрах:

уровень максимальных напряжений smax равен 0,5 ;

частота циклического загружения f = 6 Гц;

коэффициент асимметрии цикла rб = 0,1;

база испытаний 2 · 106 циклов. Призменная прочность бетона на момент испытаний равна 42,5 МПа. Значения максимальных и минимальных напряжений цикла равны:

smax = 0,5 · 42,5 = 21,25 МПа; smin = 21,25 · 0,1 = 2,125 МПа

Испытания проводят на образцах-призмах размерами 10х10х40 см.

В результате испытания трех образцов до разрушения при заданных параметрах получены значения числа циклов многократного повторения нагрузки, соответственно равные 0,28 · 107; 1,2 · 107; 1,8 · 107 циклов.


Линия регрессии по результатам испытаний на выносливость

· — результаты испытаний; 1 — линия регрессии по уравнению (3); 2 — линия регрессии верхней границы доверительного интервала по уравнению (5);

3 — линия регрессии нижней границы доверительного интервала

по уравнению (6).


Среднее арифметическое значение равно:

циклов

Опытное значение среднеквадратического отклонения равно

В соответствии с ГОСТ 11.002—73 выявление анормального результата при испытании трех образцов производят по формуле

Подставляя значения величин минимального и максимального результатов, имеем:

Проверка условия показывает, что все результаты испытаний являются статистически значимыми и должны быть включены для оценки выносливости бетона. Так как среднее значение числа циклов приведших к разрушению образцов, равно 10,9 · 106 циклов, а заданная база испытаний равна 2 · 106 циклов, то делают заключение о том, что выносливость испытанного бетона на уровне 0,5 и базе испытаний 2 · 106 циклов обеспечена и бетон может быть рекомендован к применению.



ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Справочное


ТЕРМИНЫ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ


Термин

Обозначение

Определение

Выносливость

Свойство материала противостоять многократно повторному нагружению

База испытаний

N

Предварительно задаваемая наи­боль­шая продолжительность испы­таний на выносливость в циклах

Частота циклов

f

Отношение числа циклов напряже­ний к интервалу времени их дейст­вия

Максимальное напря­жение цикла

smax

Наибольшее по алгебраическому зна­чению напряжение в образце

Минимальное напря­жение цикла

smin

Наименьшее по алгебраическому зна­чению напряжение в образце

Коэффициент асимметрии цикла напря­жений

rб

Отношение минимального напря­жения к максимальному


Сохраните страницу в соцсетях:
РАЗДЕЛЫ САЙТА

НОРМАТИВНЫЕ
ДОКУМЕНТЫ

ПРИСОЕДИНЯЙТЕСЬ