Способ определения микротвердости контактной зоны Советский патент 1983 года по МПК G01N3/42 

Oi

о со

00

65

Изобретение относится к технической физике, в частности к испытаниям строительных материалов, например бетона иармированного бетона.

Известен и широко применяется способ испытаний материалов на микротвердость, заключающийся во внедрении индентора в исследуемую зону материала. Например, в приборе конструкции М.М.Хрущева и Е.С.Берковича (ПМТ-3 ) индентором служит алмазная пирамида, а способ реализуется приложением к ней в виде нагрузки веса тарированных грузов. Критерием оценки микротвердости при этом служит размер диагонали отпечатка пирамиды в. исследуемой зоне материала и величина приложенной нагрузки fl.

Недостатками известного способа являются трудность измерения размера отпечатка в зернистых материалах типа керамики, что снижает точность способа испытаний и зависимость от краевого эффекта в материале, т.е. в зоне включений инородного материала, обладающего модулями упругости, на порядок отличающимися от основного, или в зоне пористости.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ опреде ления микротвердости контактной зон заключающийся в том, что заполняют поры образца безусадочным материало внедряют индентор, замеряют отпечаток и величину нагрузки,по которым судят о Микротвердости контактной зоны, причем безусадочный материал выбирают меньшей твердости, чем твердость образца f2j.

При этом достигается увеличение четкости отпечатка и, соответственно, точность отсчета, но влияние краевого эффекта остается существенным.

В частности, при измерении микротвердости контактной зоны в бетоне между растворной частью и заполнителем, а также контактной зоны бетон - арматура путем внедрения индентора имеет место кажущееся увеличение сопротивления индентору за счет влияния повышенной жесткости зон, прилегающихк заполнителю или арматуре. Напротив при внедрении индентора в зоне, близкой к поре (в том числе заполненной веществом с низким модулем упругости имеет место кажущееся падение сопротивления внедрению индентора.

Цель изобретения - повышение точ нести определения микротвердости контактной зоны материала.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения микротвердости контактной

зоны в гетерогенных телах, заключающемся в том, что 3аполняют поры образца безусадочным материалом, внедряют индентор, замеряют отпечаток и величину нагрузки, по которым определяют микротвердость контактной зоны, предварительно удаляют из образца высоко- и низкомодульные включения и модуль упругости безусадочного материала и

0 выбирают равным модулю упругости материала образца.

Способ реализуется следующим образом.

Проводите исследование микротвердости контактной зоны в керамзитобетоне на гипсоцементнопуццолановом вяжущем (ГЦПВ), армированном стальным стержнем. Изготавливается образец - куб 15-15-15 см с центрально расположенным стержнем из

0 стали 010А1. Из куба алмазной пилой выпиливается из средней части пластина толщиной 2 мм в плоскости, перпендикулярной оси стержня. Пластина фрагментируется на

5 зоны, для исследований контактной зоны отбирается центральная часть размерами 60-60-2 мм, в центре которой содерлштся отрезок стержня 3 и зерна керамзита крупностью 3,5-8 мм.

0

Фрагмент подвергается предварительной шлифовке (грубой ) для выявления границ включений.

Высоко- и низкомодульные включения керамзита и арматуры удаляются бормашиной и электроискровым методом {эрозионным . Поры, образовавшиеся в,местах выемки включений, заделываются безусадочным материалом с модулем упругости равным, модулю упругости образца.Контроль модуля упругости материала заделки и растворной части бетона производится на образцах-призмах размером 40 40 160 мм при сжатии. Измерения ведутся тензометром Гугенбергера на базе 50 мм. Ре- . зультаты показывают идентичность модулей упругости основного материала и материала заделки.

Анализ результатов, полученных при определении микротвердости контактной зоны цемент - сталь показывает, что микротвердость, определенная в контактной зоне по стандартной м етодике является кажущейся, так как при этом не учитывается сопротивление .индентору зоны с повышенной жесткостью изгза присутствия в упругой зоне-включения из стали. Микротвер- ,. дость, бпределенная по данному способу по-каэывает действительную величину, так как при этом устранено влияние более жесткого включения, а материал зоны остался прежним. Действительная величина существенно ниже кажущейся (65 против 80 кг/мм.

31060986

Проведенный анализ результатовзаводских лабораторий как эксизмерений микротвердости позволяетпресс-метод исследования просделать вывод о том, что данный спо-цессов формирования струксоб определения микротвердости можеттуры бетонов и железобетобь1ть эффективно применен в условияхна.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИКРОТВЕРДОСТИ КОНТАКТНОЙ ЗОНЫ в гетерогенных телах/ заключающийся в том, что заполняют поры образца безусадочным материалом, внедряют индентор, замеряют отпечаток и величину нагрузки, по которым определяют микротвердость контактной зоны, отличающийся тем,что с целйо повышения точности, предварительно удаляют из образца высоко и низкомодульные включения и модуль упругости безусадочного ма-. тернала выбирают равным модулю упругости материала образца. (Л