Влияние на геометрията на образеца върху резултатите от изпитванията за якост на натиск върху твърди конструкции

Изследователски фокус

Оразмеряване и конструкция с ултрависококачествен бетон (UHPC)

Финансиране и продължителност

Германски комитет за стоманобетон (DAfStb), изследователски проект V 497, подпроект Б
Продължителност: февруари 2017 г. до януари 2018 г.

редактор

Филип Ридел, магистър.

Описание на проекта

образеца
Доказателството за съответствие на свръхвисокоякостния бетон (UHFB), което ще бъде регламентирано в проекта на насоките на DAfStb „Свръхвисокоякостен бетон“, изисква форм-фактори, които позволяват преобразуване между якостите на натиск, получени върху образци за изпитване на UHFB с различни форми и размери. Досега не е имало надеждни резултати от тестове, въз основа на които дефиницията на общоприложимите фактори на формата да може да бъде извършена целенасочено. Следователно, като част от изследователски проект, финансиран от Германския комитет за железобетон, влиянието на геометрията на образеца върху резултатите от изпитванията на якост на натиск върху бетони с нормална, висока и свръхвисока якост беше изследвано експериментално.

Програмата за изпитване включва общо 8 серии, една от които е направена от бетон с нормална якост (NFB), серия от бетон с висока якост (HFB) и 6 серии UHFB без влакна. Средната якост на натиск на цилиндъра за отделните серии беше между приблизително 30 N/mm² и 200 N/mm². С максимален диаметър на зърното Dmax от 0,5 mm, 3 mm, 5 mm и 8 mm, UHFB системите до голяма степен покриват обхвата на бъдещите насоки DAfStb.

Експерименталната работа беше извършена под ръководството на Катедрата за твърдо строителство в Университета в Зиген, заедно с Университета в Касел и Университета за приложни науки RheinMain. В допълнение към цилиндрите с h/d [mm] = 300/150 и кубовете с дължина на ръба d = 150 mm, въз основа на чиято характерна якост на натиск трябва да се направи класификацията на UHFB, - на фона на ограничените максимални натоварвания на използваните на практика изпитвателни машини - Изследвани са цилиндри с h/d [mm] = 200/100 и кубчета с дължина на ръба d = 100 mm.

Резултатите от предварителните проучвания за подготовка на пробата доведоха до решението да се смилат и повърхностите за прилагане на натоварване на кубовете при HFB и UHFB, за да се сведе до минимум разсейването на резултатите от теста. За тази цел е разработена специална процедура на смилане, състояща се от четири стъпки на смилане, и специален тест за равномерност, на който всички проби от HFB и UHFB са били подложени преди изпитването на якост на натиск. Освен това образците за изпитване на UHFB се съхраняват във водата до теста.

Тестовете потвърдиха, че с подходящо внимание при производството и подготовката на пробите могат да се постигнат резултати с ниско разсейване и за UHFB без влакна. За шест индивидуални стойности на серия и геометрия на пробата, коефициентът на изменение на якостта на натиск е между 0.7% и 3.0%. Само в четири случая стандартното отклонение беше приключило
4 N/mm². Само в една серия резултатът от изпитвания образец не може да бъде включен в оценката, тъй като стандартното отклонение надвишава самоналожената граница от 6 N/mm².

Когато се оценяват резултатите от теста, трябва да се прави разлика между влиянието на стройността на пробата и влиянието на размера на пробата. Влиянието на тънкостта на пробата намалява значително с увеличаване на якостта на натиск на бетона. Съотношението между якостта на натиск на цилиндъра и куба е приблизително 0,79 за бетон с fcm = 26,8 N/mm², 0,84 за бетон с fcm = 78,5 N/mm² и - с нарастваща якост - между 0,94 и 1,04 за UHFB. Влиянието на размера на образеца върху резултатите от изпитванията на якост на натиск обаче е само слабо, независимо от якостта на натиск на бетона. Пробите за изпитване с d = 150 mm в отделните серии са имали средно от 0,95 до 1,02 пъти якостта на натиск на изпитваните образци с d = 100 mm.

Въз основа на резултатите от теста може да се препоръча класификация на UHFB в класове на якост C130/140, C150/155 и C175/180. За преобразуване на резултатите от изпитването, получени при изпитвания за съответствие на образец за изпитване с d = 100 mm, в съответния образец с d = 150 mm, се препоръчва намаляване на измерената якост на натиск с 5 N/mm².

Публикации

RIEDEL, P .; ЛОЙТБЕХЕР, Т.; ПИОТРОВСКИ, С.; HEESE, C., 2019. Съотношения на якост на натиск на свръхвисокопроизводителни бетонни образци с различни форми и размери. ACI Materials Journal. 116(6), 139-149. ISSN 0889-325X. doi: 10.14359/51716983

RIEDEL, P .; ЛОЙТБЕХЕР, Т.; ПИОТРОВСКИ, С.; HEESE, C., 2018. Влияние на геометрията на образеца върху резултатите от изпитванията за якост на натиск върху свръхвисокоякостен бетон. Бетонна и стоманобетонна конструкция. 113(8), 598-607. ISSN 0005-9900. doi: 10.1002/най-добър.201800027

ЛОЙТБЕХЕР, Т.; RIEDEL, P., 2018. Влияние на геометрията на образеца върху резултатите от изпитвания за якост на натиск върху бетон с ултрависока якост (UHFB) [презентация на PowerPoint]. Богоявленска среща 2018 г. на MPA Wiesbaden. Университет за приложни науки RheinMain, Висбаден, 16 януари 2018 г.
Изтегли