Файл: Аронов Р.И. Испытание сооружений учеб. пособие.pdf

постепенного изменения физико-механических характеристик бето­ на образцов при их хранении. Известно, например, что в крупных блоках бетон внутри массива может по своим характеристикам, в том числе и по прочности, отличаться от наружных слоев того же массива. После извлечения из блока глубинного образца последний при хранении оказывается уже в других условиях, и его прочность может начать быстро возрастать. Образец перестает, следователь­ но, характеризовать состояние аналогичного материала, оставшего­ ся в глубине сооружения. Основным требованием является поэтому скорейшее’ испытание бетонных образцов, взятых из сооружения.

Указанный недостаток в значительной степени устраняется при - подготовке образцов бетона по способу, предложенному для дорож­ ных, аэродромных и иных покрытий: в плите в процессе ее бетони­ рования устанавливаются металлические бездонные формы, сма­ занные маслом для предупреждения сцепления их с бетоном. После твердения кладки формы извлекаются, а образовавшиеся зазоры заполняются песком. Образцы до их выборки для испытаний оста­ ются, таким образом, в натурных условиях.

Аналогичные способы подготовки образцов бетона в конструк­ циях, предложенные И. В. Вольфом, рассмотрены в следующем параграфе.

Взятие образцов древесины. В деревянных конструкциях вырез­ ка образцов для лабораторной проверки физико-механических ха­ рактеристик, как правило, нецелесообразна. Следует учесть также, что несущая способность деревянных сооружений зависит не только от общих характеристик материала, но и от наличия или отсутствия дефектов и повреждений древесины, и в особенности от ее загнива­ ния. Для обнаружения же и оценки этих факторов требуются не лабораторные испытания, а внимательный осмотр.

Если образцы для лабораторных испытаний все нее будут взяты, то необходимо предохранить их от изменения влажности. Для этого сразу после взятия вырезанные заготовки древесины должны быть залиты слоем парафина или помещены в герметически закрытые со­ суды или пакеты, исключающие возможность ее высыхания. Места вырезки образцов должны быть надежно заделаны вставками на клею, накладками и, если в этом окажется необходимость, антисептированы.

§3. Испытание материала непосредственно

вконструкции

3-1. Испытание древесины на срез

По методу, предложенному Е. Е. Гибшманом и В. Г. Донченко, на поверх­ ности исследуемого элемента сверлятся четыре неглубоких отверстия (например, глубиной 20 мм при диаметре 25 м м ), ориентированных вдоль волокон древе­

27

отверстиями по касательным ВС и В 'С делаются узкие пропилы. Таким обра­ зом, из массы древесины оказывается выделенным небольшой объем В С С 'В ',

соединенный с элементом лишь своим основанием. При помощи рычажного приспособления, позво­ ляющего замерять величину разви­ ваемого усилия, производится скол выделенного объема. Разделив зафиксированное усилие на пло­ щадь скола, находим сопротивле­ ние древесины срезу.

Преимуществом метода яв­ ляется испытание материала в том состоянии, в котором ом находится в сооружении; ограничением его — неизбежность некоторого ослабле­ ния элемента.

3-2. Испытания бетона на срез и отрыв в конструкции

На рис. 8' схематически показано несколько способов испытания, предло­ женных И. В. Вольфом, для вновь возводимых сооружений. Показанные на схемах закладные детали устанавливаются в конструкцию во время бетониро­ вания.

На рис. 8, а (испытание на срез) показан вырывной стержень, вытягивание которого приводит к скалыванию заштрихованного объема бетона. На схемах рис. 8, б и в показано взятие из конструкции образцов для испытания (в лабора­ торных условиях) на сжатие, но в процессе их отделения от остальной массы бетона по требуемому для этого усилию могут быть определены й другие харак­ теристики материала непосредственно в сооружении.

На схеме рис. 8, б показаны цилиндрические столбики, отделяемые при бетонировании от остальной массы стальными бездомными цилиндрами, смазан­ ными машинным маслом. Из затвердевшего бетона цилиндры удаляются. При испытании бетонный столбик охватывается специальными клещами и отрывается. Замеренное усилие характеризует сопротивление бетона отрыву.

На схеме рис. 8, в показаны закладные разъемные цилиндры со свободно вставленными в них крышками и днищами. Все металлические детали смазыва­ ются машинным маслом. При бетонировании конструкции устанавливается сна­ чала нижний цилиндр, заполняемый бетонной смесью через отверстия в крышке; на нем устанавливается и бетонируется следующий цилиндр и т. д. Во время

по оси цилиндра). Замеренное при этом усилие соответствует сопротивлению срезу бетона, заполняющего отверстия в стенках цилиндра на данной глубине.

Другие аналогичные предложения ряда авторов излагаются в рекомендуе­ мой литературе*. Эти способы, уступая по своей эффективности далее рассмот­ ренным методам, сколько-нибудь широкого применения не получили.

§ 4. Оценка прочности материала по механическим характеристикам его поверхностного слоя

Рассматриваемый метод перенесен в область строительства из металловедения. Как известно, при испытаниях металла широко применяются так называемые «пробы на твердость». К ним отно-

* См., например, Б. Г. С к р а м т а е в и М. Ю. Л е щ и н с к и й . «Испыта­ ние прочности бетона».

28

/ 7

/ 9

6)

Рис. 8. Испытания бетона в конструкции (по предложе­ ниям И. В. Вольфа):

цилиндры, устанавливаемые один на другой в процессе бето­

29

сятся: испытания путем вдавливания в поверхность металла сталь­ ного шарика или алмаза (по Бринеллю, Роквеллу, Виккерсу и т. д.); измерения по упругому отскоку падающего шарика (испытания по Шору) и т. п.

Благодаря своей простоте, удобству и возможности быстрой про­ верки состояния материала в целом ряде точек на поверхности конструкций этот косвенный метод нашел применение и при осви­ детельствовании сооружений. Полученные при этом данные пере­ водятся в прочностные характеристики исследуемого материала по эмпирическим формулам или с применением соответствующих гра­ фиков и таблиц.

Следует при этом иметь в виду, что само понятие «твердость» не является столь же определенным физическим критерием сопротивления материала силовым воздействиям как прочность, деформативность и т. д. В зависимости от вида

4-1. Оценка прочности металла

Наибольшее применение в строительной практике имеет прибор Польди (рис. 9) ударного действия; при этом твердость материала определяется по Бринеллю.

Наконечником прибора является шарик 2 диаметром 10 мм, из твердой закаленной стали, дающий при ударе отпечаток одновре-

?

же, на эталонном бруске

30