Испытание образцов на сжатие

Торцевые поверхности цилиндра должны быть не только плоскими, но и перпендикулярными к его оси, что гарантирует их параллельность. Допускаются небольшие отклонения, так как было показано, что изменение наклона оси цилиндра к оси испытательной машины от 0,6 до 30,5 см не вызывает потери прочности. Ось образца, помещенного в машину для испытаний, должна быть как можно ближе к оси плиты, но ошибка на величину до 0,6 см не влияет на прочность. Точно так же некоторое отклонение от параллельности торцевых поверхностей цилиндра не снижает прочности при условии, что испытательная машина снабжена сферической опорой, как рекомендуется стандартом BS 1881 : 1952. Сферическая опора действует не только в начальный момент при соприкосновении поверхностей образца с плитами пресса, но также и при нагружении. В процессе нагружения некоторые участки образца могут деформироваться сильнее, чем другие. Это наблюдается, например в кубе, где в результате водоотделения свойства разных его слоев различны. В рабочем положении куб расположен под прямым углом к тому положению, в котором он был изготовлен, поэтому более слабые и более прочные участки (параллельные друг другу) распределяются от одной до другой плиты. Под нагрузкой бетон, модуль упругости которого ниже, деформируется больше. Сферическая опора позволяет сохранить равномерную нагрузку на весь куб, и разрушение наступает в момент, когда деформирующая сила достигает уровня прочности наиболее-слабых участков образца. С другой стороны, если плита не меняет своего-наклона под нагрузкой (т. е. двигается параллельно самой себе), то прочные участки куба выдерживают большую нагрузку. Более слабые участки и в этом случае разрушаются первыми, но максимальная нагрузка на куб достигается только тогда, когда наиболее прочные участки также получат максимальную нагрузку. Таким образом, в этом случае общая нагрузка на куб будет больше, чем при наличии свободно вращающейся плиты. Эти данные были экспериментально подтверждены Таррантом. Испытательные машины, применяемые для испытаний бетона на сжатие, имеют сферическую опору, но она не действует под нагрузкой,, если применяют обычную смазку ее шарнирной поверхности. Однако,. если применяется высокополярный смазочный материал, то коэффициент трения может быть снижен до 0,04 (по сравнению с 0,5 при применении простой минеральной смазки) и при этом возможно некоторое вращение плит во время испытаний. Неясно, однако, приводит ли эта подвижность плиты к определению наиболее характерной для испытываемого бетона прочности. Есть данные, что машина с плитами, не имеющими возможности изменять положение под нагрузкой, дает более воспроизводимые результаты при испытании номинально одинаковых кубов. Во всяком случае наблюдаемая прочность значительно изменяется в зависимости от силы трения поверхности шарнира, поэтому для получения сравнимых результатов следует поддерживать поверхность шарнира в стандартном состоянии. Описание разных типов испытательных машин не входит в содержание данной книги, но следует отметить, что разрушение образца зависит от конструкции машины и особенно от ее мощности. При очень жесткой, конструкции машины большая деформация образца под нагрузкой, приближающейся к максимальной, не сопровождается движениями траверзы машины, так что скорость приложения нагрузки уменьшается и фиксируется более высокая почность. С другой стороны, в менее жестких машинах нагружение больше приближается к кривой «нагрузка — деформация» образца; когда начинается разрушение, энергия, заключенная в машине, быстро высвобождается. Это приводит к разрушению под меньшей нагрузкой, чем в более жестких машинах, в которых разрушение часто сопровождается сильным взрывом. В каждом случае это зависит от детальных характеристик испытательной машины.