Wytrzymałość próbek

Iloraz siły ściskającej wykazanej na manometrze przez pole powierzchni ściskanej oznacza wytrzymałość na ściskanie z dokładnością do 1 kg/cm2. Przyspieszenie obciążenia wiąże się z przyrostem wytrzymałości do 60%. Z kolei opóźnienie obciążenia wiąże się z obniżeniem wytrzymałości do 0,85 wytrzymałości normalnej (akty prawne do egzaminu na uprawnienia budowlane).

Im bardziej będzie się zmniejszać wysokość próbki, tym bardziej rośnie jej wytrzymałość. Jest to spowodowane tym, że rośnie tarcie, które powstaje na powierzchniach ściskanych. Udało się stwierdzić, że mniejszą wytrzymałość mają próbki, które:

– posmarowano smarem,

– ułożono na miękkich podkładach z płyt pilśniowych.

Z kolei im wyższe będą próbki, tym ich wytrzymałość będzie mniejsza. Idealnym przykładem są sześcienne kostki o długości boków 10, 20 i 30 cm. Ich wytrzymałość wynosi kolejno 115, 100 i 90%. Wytrzymałość na ściskanie zależy także od wymiaru kostek i wykorzystanego kruszywa. W przypadku betonów marki poniżej 200 normy zagraniczne zalecają wzrost ciśnienia na próbkę z szybkością 3-4 kg/sek. Z kolei dla betonów marki powyżej 200 ciśnienie powinno rosnąć z szybkością 4-6 kg/sek.

Wytrzymałość betonu na ściskanie to średni wynik ze zgniatania wszystkich próbek jednej serii. Odrzuca się wyniki niższe i wyższe o 20% od średniej wszystkich wyników, a z pozostałych oblicza się ponownie średnią arytmetyczną.

Badanie walcowych próbek

Wyniki z badania walcowych próbek polskich typu A i C należy sprowadzić do wytrzymałości próbek typu B (program na uprawnienia budowlane w wersji android). W przypadku betonów nawierzchni drogowych badanie rozpoczyna się tym, że trzy próbki walcowe o średnicy 16 cm:

– pobiera się na budowie,

– wykonuje w laboratorium dla każdej warstwy nawierzchni betonowej.

Możliwe jest również to, żeby wykorzystać próbki sześcienne, które są wypiłowane z większej bryły, którą wycięto z nawierzchni.

Należy pamiętać o tym, że próbki walcowe, które wycięto z elementu betonowego bądź wykonano w formach z tego samego betonu charakteryzują się zbliżoną wytrzymałością na ściskanie. Pojawiające się różnice są niewielkie i występują wyłącznie z niedokładności wycięcia próbki.

Taką samą wytrzymałość na ściskanie posiadają próbki sześcienne betonów niższych marek, które wycięto z elementu betonowego bądź wykonano w formach z tego samego betonu. Spowodowane to jest mniejszym zniszczeniem struktury.

Próbki betonów wyższych marek wycięte mają wytrzymałość o 75% niższą niż wykonane w formie.

Wytrzymałość walca o średnicy 15 cm i wysokości 30 cm i wytrzymałość kostki o boku 20 cm można wyrazić stosunkiem 85:100.

W przypadku obciążenia części długości próbki wytrzymałość na ściskanie jest wyższa niż dla obciążenia całej jej powierzchni. Ściskany odcinek próbki a-a bez końcowych części charakteryzuje się wytrzymałością na takim samym poziomie jak kostki (program do egzaminu na uprawnienia na komputer).

Wytrzymałość zaprawy cementowej

Aby określić wytrzymałość zaprawy cementowej na ściskanie, należy postępować w następujący sposób.

W pierwszej kolejności należy oczyścić z piasku próbki walcowe o średnicy 8 cm, które przechowywano na powietrzu. Z kolei próbki, które przechowuje się w wodzie, należy wyciągnąć z wody nie wcześniej niż 10 minut przed badaniem. Następnie wyciera się je do sucha. Taką próbkę poddaje się ściskaniu w prasie w kierunku osi walca. Ustawia się ją na podkładce ze sklejki drewnianej, której średnica jest taka sama jak średnica próbki. Identyczną podkładkę należy umieścić pomiędzy tłokiem pracy i próbką. Ściskanie przeprowadza się do całkowitego zniszczenia próbki.

Wytrzymałością nazywa się średnią arytmetyczną minimum trzech próbek, które dają wyniki zbliżone do średniej arytmetycznej pięciu próbek. Pozostałe wyniki należy odrzucić. Różnica średniej arytmetycznej pięciu wyników oraz najwyższej i najniższej wytrzymałości przyjętej do obliczenia nie powinna przekraczać 20%.

Badaniu wytrzymałości na ściskanie w przyrządzie, który układa się między płytami prasy poddaje się połówki beleczek zaprawy o wymiarze 4x4x16 cm. Przyrząd ten zbudowany jest z dwóch płyt – dolnej i górnej (uprawnienia budowlane).

Płyta górna jest nasunięta otworami na sworznie wodzące. Podtrzymuje się ją sprężynami. Na środku każdej z płyt znajduje się prostokątna płytka. Umieszcza się je w ten sposób, że po dociśnięciu płyty górnej do płyty dolnej, powierzchnie się pokrywają. Połówki beleczek, które otrzymuje się po zginaniu, układa się symetrycznie na powierzchni płytki. Wzrost ciśnienia na próbkę powinien wynosić 15-20 kg/cm2 na sekundę. Podczas zgniatania próbki ważne jest, żeby odczytać na manometrze ciśnienie.

Miara wytrzymałości na ściskanie to nic innego jak stosunek siły wskazanej przez dynamometr lub odpowiadającej największemu ciśnieniu wskazanemu przez manometr do powierzchni. Wytrzymałością zaprawy na ściskanie jest średnia arytmetyczna wytrzymałości sześciu połówek. W sytuacji, kiedy jeden z wyników jest większy o 5% od obliczonej średniej, to wynik jest błędny. Należy go odrzucić i obliczyć średnią z pozostałych wyników. Badanie należy powtórzyć w momencie, kiedy dwa wyniki różnią się od obliczonej średniej więcej niż o 5%.