Opis przebiegu badań.

1.Badanie wytrzymałości betonu.

Badanie wytrzymałości betonu wykonano na próbkach pobranych z partii betonu ,

przy czym pobór odbył się losowo przy stanowisku betonowania

Badanie wytrzymałości betonu przeprowadzono na próbkach walcowych o średnicy

150 mm i wysokości 300 mm .Próbka ta odwzorowuje betonu w jednoosiowym stanie

naprężeń . Zagęszczenie próbki było takie samo jak wykonanego elementu żelbetowego.

Badania wytrzymałości próbki przeprowadzono po 28 dniach .

Próbki ściskano prasą hydrauliczną . Prędkość przyrostu naprężenia prasy powinna być stała

i wynosić około 0,5 ±0,1[MPa] .Ważną okolicznością było , aby próbki posiadały

gładką powierzchnię styku z prasą oraz ustawienie próbek było w osi prasy .

Wytrzymałość próbki liczona jest oczywiście według wzoru :

Wykonano także przeliczenie dla próbki sześciennej o wymiarach 150∗150∗150 mm

według obowiązującej obecnie normy .

Wyniki wytrzymałości zaokrąglono do 0,1 [ MPa ]

2.Pomiar modułu sprężystości.

Wiadomo że beton jest materiałem niejednorodnym jest także nie idealnie sprężystym .

Charakter zależności naprężeń od odkształceń ma przebieg krzywoliniowy , już przy

niewielkich naprężeniach można zaobserwować odkształcenia plastyczne .

Zależność σ-ε o takim przebiegu łączy się z uszkodzeniami struktury obciążonego betonu ,

dowolnemu naprężeniu σ odpowiada zmienna wartość E_C = dσ/dε . W punkcie 0 układu σ-ε

dσ/dε= E_CO , gdzie E_CO - jest początkowym modułem sprężystości i dla danego betonu ma

największą wartość . W naszym przypadku gdy przebadano więcej niż jedną próbkę wartość

początkowego modułu sprężystości jest wartością średnią z poszczególnych wyników przebadanych próbek .

Zależność σ-ε spełnia warunki :

dla σ = 0 , ε = 0 E_C = dσ/dε = E_CO

dla σ = f_C E_C = dσ/dε = 0 ε = ε_r = 2,2 ^O/_OO

Aby uzyskać ostateczną wielkość modułu sprężystości ( która najczęściej wyznacza się z przedziału σ = (0,3 ÷ 0,6) f_C ) , korzystamy z podstawowego wzoru E = σ(ε) / ε

przy czym σ(ε) obliczamy z wzoru :

Badanie modułu sprężystości nie jest unormowane , wymagania jednak można znaleźć w

Instrukcji ITB nr 194 . Według wskazówek zawartych w wymienionej instrukcji moduł sprężystości betonu powinien być badany jako wartość średnia z wyników badań co najmniej

3 próbek , my wykonaliśmy badanie na 2 próbkach , co może mieć wpływ na wynik uzyskanej wartości modułu sprężystości ( omówione w wynikach ) . Badanie przeprowadzono się na walcach o średnicy 150 mm i wysokości 300 mm . Dobór próbek do badania są takie same jak wcześniej omówione przy badaniu wytrzymałości na ściskanie .

Do pomiaru odkształceń stosuje się przyrządy o minimalnej zdolności odczytu 2,5∗10 ^-5

są one zamontowane np. na modułomierzu - czyli przyrządzie do badania odkształceń próbki ,

która zostaje poddana ściskaniu .

Przygotowaną próbkę z zamontowanym modułomierzem ustawia się na prasie i co kolejne

30 sekund , i kolejną wartość odkształcenia 0,1 ^O/_OO dokonuje się odczytów siły ściskającej .

Tak uzyskane pomiary służą do uzyskania wartości naprężeń σ_i i dobranie wartości początkowej modułu sprężystości z wzoru :

co z kolei pozwala na obliczenie σ(ε) i E_b = σ(ε) / ε

3.Pomiar odkształceń i naprężeń stali.

4. Pomiar odkształceń betonu na krawędzi górnej i w linii strzemion

przypodporowych

Badanie odkształcalności betonu belki wolnopodpartej jednoprzęsłowej o przekroju teowym , czyli elementu który był naszym głównym obiektem badań , wykonano metodą tensometrii mechanicznej przy pomocy ekstensometru .

Pomiarów dokonywano pomiędzy stalowymi reperami przyklejonymi w parach co około

100 mm między sobą , dwa przyklejone repery umożliwiają pomiar i stanowią bazę

w naszym przypadku pomiarów dokonywano ekstensometrem Windsor o bazie 100 mm .

Repery przyklejono do powierzchni górnej belki ( do betonu ) po dwóch stronach 1L 1P , 2L 2P , 3L 3P , 4L 4P , 5L 5P oraz w linii strzemion przy podporze A 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 i przy podporze B 12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 . Przed przystąpieniem do badań oraz po ich zakończeniu dokonywano odczytów kontrolnych ekstensometru na wzorcu stalowym , służy to wyeliminowaniu błędu związanego z przypadkowym obróceniem tarczy pomiarowej w trakcie

badań oraz na początku w celu ustawienia tarczy w pozycji zerowej (ekstensometr odczytuje równo 100 mm ) . Pomiary każdej bazy dokonywano po zmianie sił obciążających belkę ,

siły zwiększano od 0 co 10 [ kN ] do wartości 70 [ kN ] dokonywano badań , odczytano także

siłę niszczącą równą 80,2 [ kN ] . Właściwe ustalenie bazy pomiarowej dokonano oczywiście przy nie obciążonej belce , w kolejnych pomiarach z czujnika zegarowego odczytywano

wydłużenie bądź też skrócenie w stosunku do bazy pomiarowej .

Uzyskanie wartości odkształcenia spowodowanego kolejnym zwiększaniem sił działających na

belkę otrzymano przez obliczenie różnicy między odczytami ekstensometru i przemnożeniem

jej przez stałą ekstensometru k = 1,62

Uzyskanie wartości odkształceń oraz znajomość modułu sprężystości betonu E_b jak również jego średniej wytrzymałości na ściskanie f_C i graniczną wartość odkształcenia przy zniszczeniu

ε_r umożliwia obliczenie naprężeń σ (ε) .

Wartości odczytanych odkształceń oraz obliczonych naprężeń znajdują się w tabelach pomiarowych oraz na wykresach .

5. Pomiar ugięcia pod zwiększającym się obciążeniem.

---