Sześcian to bardzo przydatny model, jeśli chodzi o badanie właściwości betonu. Mierząc suchy beton i porównując wielkość i kształt próbki, możemy określić, jak frakcja objętościowa włókien szklanych wpływa na ogólną wytrzymałość materiału na ściskanie.
Spis treści
Pomiar suchych materiałów
Sucha objętość betonu to termin używany do opisania objętości suchych składników betonu przed dodaniem wody. Jest to jednostka miary, która przekształciła się w znormalizowaną jednostkę masy.
Kostka to rodzaj próbki betonowej, która jest blokiem o średnicy 150 mm. Zazwyczaj ma wysokość trzech lub czterech bloków. Kostki są używane w konstrukcjach polowych i w procesie produkcji betonu.
W badaniu użyto trzech próbek kostek o różnych rozmiarach: standardowej próbki walca, standardowej kostki i mniejszej kostki. Używając tych próbek, badaliśmy wpływ rozmiaru i kształtu na właściwości betonu.
Przeprowadziliśmy różne testy, aby ocenić działanie różnych mieszanek betonowych. Należą do nich wytrzymałość na rozciąganie, wytrzymałość na ściskanie i płynność. Płynność zależy przede wszystkim od zawartości wody.
Test stożka przepływu jest jednym ze sposobów określenia płynności. Istnieją jednak inne rodzaje testów. Niektóre z nich obejmują badanie spadku, które dostarcza informacji o płynności danej mieszanki.
Wytrzymałość na ściskanie kostek i cylindrów
Przebadano porównanie wytrzymałości na ściskanie suchego betonu w kostkach i cylindrach. Różne kodeksy normowe zalecają stosowanie kostek. Mimo to w wielu krajach stosuje się cylindry.
Cylindry mogą być dokładniejszym sposobem badania wytrzymałości betonu. Pomimo swoich zalet, cylindry mają ograniczenia. Na przykład są dłuższe niż sześciany, co czyni je mniej stabilnymi. Pękają też w różny sposób. Cylindry są zwykle wykonane z betonu i mają czapkę. Aby zbadać cylinder, stalową płytę umieszcza się nad i pod próbką, a do przekroju poprzecznego próbki przykłada się obciążenie.
Aby zbadać wpływ rozmiaru i kształtu na wytrzymałość betonu na ściskanie, przeprowadzono badania na cylindrach i sześcianach. Cylindry i sześciany miały średnice 100 i 150 mm.
Wyniki pokazały, że cylindry miały większą wytrzymałość na ściskanie niż sześciany. Jednak różnice we współczynniku wytrzymałości dla obu rozmiarów nie były statystycznie istotne.
Wielkość i kształt próbki z uwzględnieniem udziału objętościowego włókien szklanych w całkowitej objętości betonu
Badano wpływ wielkości i kształtu na wytrzymałość betonu na ściskanie. Stwierdzono, że zwiększenie udziału objętościowego włókien szklanych znacząco poprawia wytrzymałość na ściskanie lekkiego betonu spienionego. Zaobserwowano to przy zwiększeniu prędkości przepływu.
Wykorzystano różne rodzaje włókien. Były to włókna sizalowe, jutowe i węglowe. Każde z włókien miało swoje własne właściwości. Niektóre z nich to zmniejszenie porowatości, poprawa mechanicznego łączenia i wytrzymałości na ściskanie.
Użycie różnych frakcji objętościowych włókien pozwoliło na uzyskanie różnych proporcji. W rezultacie niektóre z najmniejszych próbek uzyskały najwyższą wytrzymałość na ściskanie.
Badanie przeprowadzone przez Johnstona i Zempa miało na celu określenie wytrzymałości na zginanie dziewięciu typów mieszanek w warunkach obciążenia statycznego. Próbki poddano obciążeniu o prędkości 2,5 kN/s. Próbki porównano ze zwykłym betonem, aby określić maksymalne obciążenie przy zginaniu i wytrzymałość na rozciąganie. Zwiększenie frakcji objętościowej włókien szklanych E o niewielki margines poprawiło moduł sprężystości.
Mieszanki nominalne dla betonu
Mieszanki nominalne dla suchego betonu pod kostką są rodzajem mieszanki. Przygotowuje się je przez zmieszanie cementu i kruszywa w określonym stosunku. Ich wytrzymałość może się nieco różnić od mieszanek projektowych.
Wytrzymałość betonu końcowego zależy od stosunku wodno-cementowego i zawartości cementu. Wyższy stosunek wody do cementu może spowodować obniżenie wytrzymałości. Może również prowadzić do krwawienia i segregacji betonu. Dlatego należy stosować odpowiednie proporcje mieszanki, aby zapewnić jej trwałość.
Wytrzymałość suchego betonu pod kostką można ocenić za pomocą nieniszczących metod badawczych. Na przykład test młotka Schmidta jest używany do określenia jego wytrzymałości na ściskanie in-situ.
W kolejnym etapie badań sprawdzono 28-dniową wytrzymałość próbki na ściskanie. Przy zastosowaniu tej metody stwierdzono, że próbki C i D wykazały znacznie wyższą wytrzymałość na ściskanie niż próbki B.
Wynika to z różnic w ciężarze właściwym grubych kruszyw. Maksymalny rozmiar grubego kruszywa był również ważnym czynnikiem wpływającym na współczynnik WD.
