На результати визначення міцності бетону впливає багато факторів зразки з одного і того ж замісу, тверділи в однакових умовах і випробувані на одному пресі, показують різні значення міцності бетону. Якщо ж є від відхилень в методиці випробувань, то відмінності в міцності можуть бьпь досить значними. Слід пам'ятати, що визначається випробуваннями показник міцності бетону є характеристикою, яка залежить не толь, про від властивостей матеріалу, але в деякій мірі від методики випробуванні, Тому необхідно строго дотримуватися соответствуюших рекомендацій по методикам випробування і добиватися максимального однаковості в їх проведенні.
Для пояснення розглянемо вплив різних чинників пов'язаних з підготовкою та випробуванням зразків на міцність бетону при стисканні. Умовно ці фактори можна розділити на три групи статистичні, технологічні, методичні.
Уже вказувалося, що неможливо отримати абсолютно однакові за структурою зразки бетону Завжди буде спостерігатися нехай незначне, але відмінність в розподілі окремих компонентів бетону, в виникає системі дефектів (пор, мікротріщин і. Д), в коливання, властивостей окремих зерен складових (цементу і заповнювачів ) і новоутворенні цементного каменю. В результаті з'являється певна неоднорідність матеріалу, яка позначається на результату випробувань.
Фактори, пов'язані з приготуванням зразків і якістю, відносяться технологічним. На результати випробувань будуть впливати паралельність граней зразка, їх рівність і шорсткість, умови виготовлення. Taк при виготовленні бетонних зразків із пластичних, сумішей при великих витратах води і в ряді інших випадків під зернами заповнювача внаслідок седиментації виникають ослаблені місця, які мають горизонтальний напрямок При випробуванні в цьому випадку помітний вплив на результати буде надавати розташування зразка між плитами преса. Найменші результати виходять при стисканні зразків, покладені на бік, т е коли ослаблені порожнини збігаються з напрямом зусилля стиснення. У цьому випадку наявність слабких місць помітно зменшує опір зразка дії розтягуючих зусиль в горизонтальному напрямку і сприяє руйнуванню його.
Міцність зразків, випробуваних в положенні на боці, може бути на 10. 20% нижче, ніж при випробуванні в тому положенні, в якому зразок формовані. Тому при випробуваннях обов'язково слід враховувати зазначені фактори і розташовувати зразки на пресі в однаковому становищі. Куби зазвичай відчувають в положенні на боці, щоб мати запас міцності.
До методичним факторів належать різні аспекти методики випробування, кожен з яких надає певний вплив на його результат. Конструкція і особливості преса, розміри зразка, умова взаємодії зразка і преса, швидкість навантаження, вологість бетону - все з "ти чинники можуть зробити істотний вплив на остаточний результат - межа міцності бетону.
При випробуванні бетонної зразка в пресі напруги виникають не тільки в зразку, але і в плитах преса. Так як модуль пружності стали набагато вище модуля пружності бетону, то навіть при однакових напругах деформації, що виникають в плитах преса, в тому числі поперечні деформації ог дії напруг, що розтягують, виявляються менше, ніж деформації бетону. Між плитами преса і зразком зазвичай діють сили тертя, в результаті чого поверхня бетонного зразка, прилегла до плит преса, має однакові з останніми деформації. Ці деформації значно менше деформацій в інших перетинах. Зразок ж руйнується тоді, коли деформації досягають граничних значень, при яких виникають суцільні тріщини Дія плит преса, зменшуючи деформації шарів бетону, прилеглих до них, як би надає на них підтримує вплив і оберігає від руйнування. Це явище прийнято називати ефектом обойми. Тому куби бетону мають зазвичай характерну форму руйнування, коли найбільші деформації і руйнування спостерігаються в середньому перерізі зразка, а зразок після випробування як би представляє дві складені вершинами усічені піраміди
Однак можна змінити умови взаємодії преса і зразка і тим самим змінити напружений стан, що виникає в зразку, і результати випробування. Наприклад, якщо за допомогою будь-якої мастила ліквідувати сили тертя між плитами преса і зразком, то змінюється характер руйнування, зразок як би розколюється системою паралельних вертикальних тріщин і внаслідок відсутності підтримуючого впливу ефекту обойми міцність його знижується на 20. 30%. Однак подібні випробування не застосовують, так як усунути повністю тертя важко і зазвичай мастило лише знижує коефіцієнт тертя до деякого значення, яке залежить від виду мастила, міцності і структури бетону і ряду інших чинників. Мастило вносить невизначеність в умови випробування, збільшує розкид результатів, тому був прийнятий інший шлях визначення дійсної міцності бетону, що виключає підтримує вплив ефекту обойми, i саме випробування призм, про що більш детально йдеться нижче
Ще в більшій мірі проявляється залежність міцності бетону від його розмірів при випробуванні призм Якщо змінювати відстань між плитами преса в широких межах, варіюючи величину, то міцність може змінюватися в кілька разів - в тонких зразках вона буде в 2. 3 рази більше, ніж міцність високих призм. Міцність призм з важкого бетону на 20. 30% менше, ніж міцність, одержувана при випробуванні кубів. Досліди показують, що при Л / а> 3 вже не спостерігається зміни міцності бетону при подальшому збільшенні значень h / a, т. Е. Вплив ефекту обойми і ряду інших методичних чинників практично не проявляється. Тому МРІ проектуванні залізобетонних конструкцій використовують нрізменную міцність бетону як величину, в найбільшому ступені характеризує дійсну міцність бетону в конструкції
Ступінь впливу ефекту обойми буде залежати також від виду і властивостей бетону. У слабких і більш деформативних бетонах вплив деформації плит преса загасає швидше і поширюється на менший обсяг зразка, внаслідок чого вплив ефекту обойми зменшується Тому для легких бетонів низьких марок можна з певним ступенем наближення приймати міцність бетону кубів різних розмірів однаковою. Значною мірою структура і міцність бетону впливають і на його нрізменную міцність. Співвідношення Rnv / R «yr> може змінюватися для важкого бетону від 0,6 до 0,9, а для легкого бетону -від 0,65 до 1.
Певну роль відіграє і організація технологічного процесу. Як поьазивает статистична теорія міцності, чим краще організований процес і нижче коефіцієнт варіації міцності бетону, тим в меншій мерс дол. їй проявлятися масштабний ефект.
Помітний вплив на результати випробувань можуть надати конструкція преса і обумовлені нею умови взаімодепствія преса і зразка. Зазвичай цьому не надають істотного зна чення, хоча зазначений фактор може позначитися на результатах випробувань, тому зупинимося на ньому більш докладно.
Дуже істотним є третя умова, яке розглядає взаємозалежність деформацій плити і бетонних кубів.
При випробуванні зразків з бетону міцністю 20 МПа ефект обойми спостерігається вже у кубів з ребром 30 см (6 = 0,85) і значно збільшується у зразків менших розмірів. Таким чином, вплив плит преса на бетон зі зменшенням його міцності зростає, однак, як уже зазначалося вище, внаслідок підвищення деформативності бетону воно впливає на менший обсяг бетону, що зменшує вплив ефекту обойми,
Розглянуті вище положення показують великий вплив методики випробувань на результати визначення міцності бетону. Тому для отримання достовірних результатів слід організовувати і проводити випробування в точній відповідності з ГОСТами і рекомендаціями інших нормативних документів.
Руйнування зразків при стисканні. Випробування затверділого бетону