Исследованиями установлено, что различное время выдерживания бетона в воде ведет к значительному изменению его прочности, величина которой может увеличиваться или уменьшаться в зависимости от возраста бетона, срока выдерживания, температуры воды и других факторов.
черт. № 32. Схема пружинной установки для длительных испытаний на изгиб:
1 — грузовой винт; 2 — верхняя траверса; 3 — тяги; 4 — рабочая пружина; 5 — испытуемые образцы; 6 — распределительные балки; 7 — динамометр; 8 — съемная траверса; 9 – станина корпуса установки
Разброс показаний прочности бетона наблюдается и при неравномерном распределении влажности по периметру и сечению образцов по сравнению с образцами-близнецами, испытуемыми в сухом состоянии.
По-разному влияет водная среда на результаты прочности бетона при сжатии, растяжении и изгибе в силу неравномерности развития объемных деформаций набухания отдельных составляющих цементного камня. В связи с этим для установления влияния водо-насыщения бетона на его прочность возникает необходимость в испытаниях бетона в водной среде.
Испытание бетона в водной среде на сжатие может осуществляться на обычных гидравлических прессах с использованием специально оборудованного металлического ящика с водой (черт. № 33). Ящик с водой, на дне которого расположен образец, устанавливают на нижнюю плиту пресса. Сверху на образце располагают дополнительную подставку, сечение которой должно быть равным или большим поперечного сечения образца. В зависимости от целей испытания нагружение образца может быть непрерывным до его разгружения и ступенчатым — с выдержкой на каждом этапе нагружения. Время выдерживания образцов в воде перед испытанием зависит от целей и задач намечаемых исследований.
Для длительных испытаний бетона на сжатие, растяжение и изгиб имеются специальные установки.
черт. № 33. Схема испытания бетона на сжатие в водной среде:
1 — верхняя плита пресса; 2 — металлическая подставка; 3 — сосуд с водой; 4 — испытуемый образец; 5 – нижняя плита пресса
черт. № 34. Схема установки для испытания бетона на сжатие длительной нагрузкой в водной среде:
1 — балка-рычаг; 2 — металлический ящик; 3 — испытуемый образец; 4 — штучные грузы; 5 — шарнир с опорой; 6 — опорный башмак; 7 — хомуты для крепления индикаторных стоек; 8 — индикаторная стойка; 9 — скобы для крепления индикатора
Определение прочности и ползучести бетона при длительном испытании в водной среде осуществляется на рычажной установке (черт. № 34), состоящей из металлического ящика, заключенного в сварной каркас, рычага с грузом, шарнира и двух стоек, закрепленных хомутами на образце для установки индикаторов. Образец с закрепленными на нем стойками для индикаторов устанавливают на опорную площадку дна ящика и загружают через шарнир, расположенный в верхней части образца. Загружение образца производят балкой-рычагом путем подвешивания грузов на большое плечо рычага.
Замер деформаций ведут с помощью индикаторов часового типа.
Испытания бетона в воде на растяжение производятся на специальных установках (черт. № 35), состоящих из металлического сосуда с водой, на дне которого закрепляется бетонный образец. Другим концом образец подвешивается к неподвижной опоре. К наружной поверхности дна сосуда подвешивается груз. Вес груза составляет около 40% разрывной прочности бетона. Образец выдерживают в загруженном состоянии в течение 5 сут. Если после этого образец не разрушится, нагрузку увеличивают на 10% и выдержку повторяют.
Исследованиями В. В. Михайлова установлено, что прочность бетона при растяжении в насыщенном водой состоянии составляет около 60% прочности бетона сухих образцов.
Для длительных испытаний бетона на изгиб в водной среде может быть использована простейшая установка (черт. № 36), состоящая из металлического ящика, опирающегося на две опоры, траверсы, грузовой платформы и металлической рамки для крепления измерительных приборов.
черт. № 35. Схема установки для длительных испытаний бетона на растяжение в водной среде: 1- сосуд с водой; 2 — бетонный образец; 3 — груз; 4 — неподвижная опора
черт. № 36. Схема установки для испытаний образцов-балочек на изгиб в водной среде:
1 — металлический ящик с водой; 2 — траверса; 3 — рамка для крепления измерительных приборов; 4 — подвижная опора; 5 — неподвижная опора; б — платформа с грузом; 7 — опоры ящика; 8 — испытуемый образец
Испытуемый образец помещается на дно ящика и укладывается на две опоры (подвижную и неподвижную). Нагрузка на образец передается через распределительную траверсу.
Загружение образца производится с помощью грузов, укладываемых на загрузочную платформу.
