СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ СТРОИТЕЛЬНОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 2004 года по МПК G01N3/12 

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при исследовании процессов разрушения хрупких материалов с образованием трещин, в частности к способам определения трещиностойкости строительных растворов в тонком слое.

Известен способ оценки усадочной трещиностойкости бетона, включающий изготовление двух цилиндров одинакового размера, один из которых снабжен армирующим стержнем, препятствующим усадке образца, а другой - стержнем, допускающим усадку образца, хранение первого образца в воздушно-сухих условиях, а второго в нормальных условиях и определение предела прочности на растяжение обоих образцов, с помощью которого оценивают коэффициент трещиностойкости бетона [1].

Недостатком способа является низкая производительность и невысокая точность, так как образцы хранятся в различных условиях.

Известен способ определения трещиностойкости бетона, включающий сравнение параметров бетонных образцов, характеризующих их физические свойства при максимальной влажности бетона и после выдержки образцов в воздушно-сухой среде до появления в нем усадочных трещин. При этом в качестве сравниваемых параметров принимают усадочные напряжения в бетоне, определенные на образцах-балочках по деформациям арматурных стержней, и прочность бетона на растяжение, определенную на образцах-кубах. [2]. Способ обладает низкой производительностью и низкой точностью.

Известен способ определения трещиностойкости бетона, включающий сравнение параметров бетонных образцов, характеризующих их физические свойства при максимальной влажности бетона и после выдержки образцов в воздушно-сухой среде до появления в нем усадочных трещин. Изготавливают образцы-балочки одинаковых размеров из испытуемого бетона, один из которых выполняют со стальным стержнем и инициатором трещинообразования, другой - со стальным изолированным стержнем, регистрируют частоту собственных колебаний образцов в начале и в конце заданного срока выдержки в воздушно-сухой среде, а трещиностойкость бетона оценивают по коэффициенту трещиностойкости, представляющему соотношение величин относительного изменения частот [3].

Долговечность легкобетонных конструкций в значительной мере определяется их трещиностойкостью. По трещинам, образовавшимся при изготовлении или эксплуатации, в бетон проникает вода, агрессивные газы и жидкости. Увеличение трещиностойкости и водостойкости строительных материалов будет способствовать повышению их долговечности и эксплуатационных свойств. Проводя исследования, необходимо получать более объективные данные о свойствах строительных материалов.

Задачей изобретения является создание нового способа определения трещиностойкости строительного материала с приближением условий испытаний к реальным условиям эксплуатации, то есть технический результат состоит в повышении точности исследования за счет прямого использования экспериментальных данных для определения трещиностойкрости исследуемых материалов, простота способа.

Поставленная задача решается тем, что в способе определения трещиностойкости строительного материала изготавливают образец в кольцевой форме, выдерживают его заданное время и получают в виде полого цилиндра, который выдерживают при заданных температурно-влажностных условиях, после чего создают равномерное давление, распределенное по внутренней плоскости стенки полого цилиндра исследуемого образца, и постоянно фиксируют давление до появления первой видимой трещины, затем обрабатывают полученные результаты и судят по ним о трещиностойкости исследуемых образцов.

Создают равномерное давление, распределенное по внутренней полости стенки полого цилиндра исследуемого образца в пределах от 0 до 5 атм.

Создают равномерное давление, распределенное по внутренней полости стенки полого цилиндра исследуемого образца, например, с помощью резиновой камеры с насосом, и фиксируют давление, например, с помощью манометра.

Судят о трещиностойкости исследуемых образцов по величине окружных напряжений, определяемых по формуле:

σΨ=R_внP_вн/t,

где R_вн - внутренний радиус полого цилиндра,

Р_вн - давление по внутренней полости стенки цилиндра,

t - толщина стенки цилиндра.

Заявителю не известны какие-либо источники информации, содержащие сведения о технических решениях, идентичных двум вариантам настоящего изобретения, в связи с этим можно сделать вывод о соответствии изобретения критерию охраноспособности “новизна”. Заявленная совокупность существенных признаков проявляет новое сверхсуммарное свойство, а именно новое сочетание операций, выполненное в указанной определенной временной последовательности, что позволяет повысить точность исследования за счет прямого использования данных для определения характеристик исследуемых материалов, способ прост в использовании, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию охраноспособности “изобретательский уровень”.

Заявляемое изобретение промышленно применимо и может быть использовано в лабораторных и промышленных условиях.

Ниже приводим сведения, подтверждающие возможность осуществления заявляемого изобретения.

Для пояснения способов по вариантам приводится эскиз, на котором изображены: цилиндрический образец 1 из исследуемого материала; резиновая камера 2; манометр 3; штатив 4; резиновый шланг 5; ножной насос 6.

Для исследования использован строительный раствор: максимальная крупность заполнителя ограничивалась прохождением его через сито 1,25 мм, минимальная подвижность растворной смеси по погружению конуса от 5 см и выше.

Пример конкретного выполнения способа по первому варианту.

1. Изготавливают образец из исследуемого материала в кольцевой разборной форме.

2. Выдерживают образец в форме 24 часа.

3. Разбирают форму и получают образец в виде полого цилиндра 1 исследуемого материала с основными геометрическими размерами: внутренний диаметр цилиндра 100 мм, высота цилиндра 50 мм, толщина стенки цилиндра 10 мм.

4. Полученный образец выдерживают 48 ч в нормальных температурно-влажностных условиях (температура 18±2°С, влажность w=60-80%). На третьи сутки образец испытывают.

5. Создают равномерное давление на внутреннюю поверхность исследуемого цилиндрического образца 1, для чего во внутреннюю его полость вкладывают резиновую камеру 2, с помощью ножного насоса 6 через резиновый шланг 5 накачивают воздух от 0 до 5 атмосфер, давление контролируют с помощью манометра 3, прибор крепится к штативу 4.

6. Фиксируют давление в момент появления первой видимой трещины.

7. Судят о трещиностойкости исследуемых образцов по величине окружных напряжений, определяемых по формуле: σΨ=R_ВНP_ВН/t,

R_ВН - внутренний радиус полого цилиндра,

Р_ВН - давление по внутренней плоскости стенки цилиндра,

t - толщина стенки цилиндра.

Использование способа определения трещиностойкости строительного материала в промышленных и лабораторных условиях позволит повысить точность исследования за счет прямого использования экспериментальных данных для определения трещиностойкости образцов из исследуемых материалов.

Источники информации.

1. Горчаков Г.И. и др. Повышение трещиностойкости и водостойкости легких бетонов. - М.: Стройиздат, 1971, с. 35-37. 2. Маилян Р.П. Методика испытания и оценка усадочной трещиностойкости бетонов. Ж. “Бетон и железобетон”. 1968, №8, с. 40-42. 3. Авторское свидетельство №968760, on. 23.10.82, Кл. G 01 N 33/38 - наиболее близкий аналог.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при исследовании процессов разрушения хрупких строительных материалов с образованием трещин. Способ определения трещиностойкости строительного материала характеризуется тем, что изготавливают образец строительного материала на основе растворной смеси в кольцевой форме, выдерживают его заданное время и получают в виде полого цилиндра, который выдерживают при заданных температурно-влажностных условиях, после чего посредством насоса и резиновой камеры, помещенной во внутреннюю полость образца, создают равномерное давление, распределенное по внутренней полости стенки полого цилиндра исследуемого образца, и постоянно фиксируют давление до появления первой видимой трещины, по величине которого и геометрическим размерам испытуемого кольцевого образца судят о трещиностойкости исследуемых образцов. При этом упомянутое равномерное давление может составлять от 0 до 5 атм, его могут создавать с помощью резиновой камеры с насосом и фиксировать давление, например, с помощью манометра. Данное изобретение решает задачу приближения условий испытаний к реальным условиям эксплуатации, а именно повышения точности исследования материала за счет прямого использования экспериментальных данных для определения трещиностойкости исследуемых материалов. 3 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ определения трещиностойкости строительного материала, характеризующийся тем, что изготавливают образец строительного материала на основе растворной смеси в кольцевой форме, выдерживают его заданное время и получают в виде полого цилиндра, который выдерживают при заданных температурно-влажностных условиях, после чего посредством насоса и резиновой камеры, помещенной во внутреннюю полость образца, создают равномерное давление, распределенное по внутренней полости стенки полого цилиндра исследуемого образца, и постоянно фиксируют давление до появления первой видимой трещины, по величине которого и геометрическим размерам испытуемого кольцевого образца судят о трещиностойкости исследуемых образцов.2. Способ по п.1, характеризующийся тем, что создают равномерное давление, распределенное по внутренней полости стенки полого цилиндра исследуемого образца, в пределах от 0 до 5 атм.3. Способ по п.1 или 2, характеризующийся тем, что создают равномерное давление, распределенное по внутренней полости стенки полого цилиндра исследуемого образца, например, с помощью резиновой камеры с насосом, и фиксируют давление, например, с помощью манометра.4. Способ по п.1, характеризующийся тем, что судят о трещиностойкости исследуемых образцов по величине окружных напряжений, определяемых по формуле

σΨ=R_внР_вн/t,

где R_вн - внутренний радиус полого цилиндра;

Р_вн - давление по внутренней полости стенки цилиндра;

t - толщина стенки цилиндра.