Справочник по ГОСТам и стандартам
Новости Аналитика и цены Металлоторговля Доска объявлений Подписка Реклама
   ГОСТы, стандарты, нормы, правила
 

ГОСТ 29167-91
Бетоны. Методы определения характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при статическом нагружении

ОбозначениеГОСТ 29167-91
Заглавие на русском языкеБетоны. Методы определения характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при статическом нагружении
Заглавие на английском языкеConcrete. The determination methods of fracture toughness characteristics
Дата введения в действие01.07.1992
ОКС91.100.30
Код ОКП587000
Код КГСЖ19
Код ОКСТУ5870
Индекс рубрикатора ГРНТИ670181
Ключевые слова бетоны;   трещиностойкость;   
Вид стандартаСтандарты на методы контроля
Нормативные ссылки на: ГОСТГОСТ 8074-82; ГОСТ 10180-90; ГОСТ 18105-86; ГОСТ 28570-90
Документ внесен организацией СНГМинистерство энергетики и электрификации СССР
Управление Ростехрегулирования50 - Минстрой РФ
Разработчик МНДРоссийская Федерация
Дата последнего издания01.12.2003
Номер(а) изменении(й)переиздание
Количество страниц (оригинала)15
Организация - РазработчикНИИЖБ Госстроя СССР; Министерство энергетики и электрификации СССР; Министерство высшего и среднего специального образования СССР
СтатусДействует

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

БЕТОНЫ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК
ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ
(ВЯЗКОСТИ РАЗРУШЕНИЯ) ПРИ СТАТИЧЕСКОМ
НАГРУЖЕНИИ

ГОСТ 29167-91

КОМИТЕТ СССР
ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ И ИНВЕСТИЦИЯМ

Москва

СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ления характеристик трещиностойкости
(вязкости разрушения) при статическом нагружении

Concretes. Methods for determination
of fracture toughness characteristics

ГОСТ
29167-91

01.07.92

Настоящий стандарт распространяется на бетоны всех видов (кроме ячеистых), применяемых в строительстве, и устанавливает методы их испытаний для определения силовых и энергетических характеристик трещиностойкости при статическом кратковременном нагружении.

Требования настоящего стандарта являются рекомендуемыми.

Обозначения, применяемые в настоящем стандарте, приведены в приложении ения к терминам приведены в приложении .

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ . Характеристики трещиностойкости определяют при равновесных и неравновесных механических испытаниях.

Равновесные испытания на стадии локального деформирования образца характеризуются обеспечением адекватности изменения внешних сил внутренним усилиям сопротивляемости материала с соответствующим статическим развитием магистральной трещины.

Неравновесные испытания характеризуются потерей устойчивости процесса деформирования образца в момент локализации деформации по достижении максимальной нагрузки, с соответствующим динамическим развитием магистральной трещины.

. Для определения характеристик трещиностойкости испытывают образцы с начальным надрезом. При равновесных испытаниях записывают диаграмму испытаниях фиксируют значение . ается проведение равновесных испытаний с фиксацией текущих размером развивающейся магистральной трещины () и соответствующих значений прилагаемой нагрузки (Fij)согласно приложению .зультатам испытаний определяют следующие основные силовые - в терминах коэффициентов интенсивности напряжений (), энергетические - в терминах удельных энергозатрат ( джей-интеграла (J), характеристики трещиностойкости: , Gce, Ji, . я ляют по приложению .ределяемые по настоящему стандарту характеристики трещиностойкости (наряду с другими характеристиками механических свойств) используют для: внения различных вариантов состава, технологических процессов изготовления и контроля качества бетонов;

сопоставления бетонов при обосновании их выбора для конструкций;

расчетов конструкций с учетом их дефектности и условий эксплуатации;

чин разрушений конструкций.2. ОБРАЗЦЫ ления характеристик трещиностойкости при равновесных испытаниях применяют образцы типа 1 - для испытаний на изгиб (черт. ).

ления характеристик трещиностойкости при неравновесных испытаниях применяют образцы типов 1 - для испытаний на изгиб (черт. ), 2 - для испытаний на осевое растяжение (черт. сжатие (черт. ние при раскалывании (черт. ).

ение размеров и схемы нагружения образцов приведены на черт. .

Минимальные размеры образцов и размеры начальных надрезов принимают по таблице в зависимости от рамера зерна заполнителя dam.

ьные надрезы наносят при помощи режущего инструмента или при формовании образцов путем закладывания фольги либо латунной (или стальной) пластины. рина начального надреза не должна превышать 0,5 быть не более 2 мм.спытаний изготавливают по риями не менее чем из четырех образцов-близнецов каждая, либо выбуривают (выпиливают) из изделий, конструкций, сооружений по .

Тип 1

ец - призма квадратного поперечного сечения для испытания на изгиб силой е пролета.п 2ец - призма квадратного поперечного сечения для испытания на осевое растяжение силой F.рт. 2

Тип 3

сжатие силой F.п 4спытаний на растяжение при раскалывании.. Обозначения приведены в приложении ры образцов - в таблице.

мм

имальный размер зерна заполнителя dam

Размеры образцов

п 1

Тип 2

Тип 3

Тип 4

Менее 1,25

40

10/5

40

15

40

10

100

30

1,25 - 5,0

70

25/5

70

25

70

15

100

30

5,0 - 10,0

100

35/5

100

45

100

25

100

30

10,0 - 20,0

150

50/10

150

60

150

35

200

60

20,0 - 40,0

200

70/10

200

80

200

50

200

60

40,0 - 60,0

300

100/15

300

120

300

75

400

120

60,0 - 80,0

400

140/20

400

60

-

-

400

120

Примечание. При неравновесных испытаниях образца типа 1 допускается не образовывать верхний надрез (a0t = 0).

я образцов используют оборудование по . я твердения образцов после изготовления принимают по . 3. ИСПЫТАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ктеристики для изготовления образцов всех типов и их испытаний для определения характеристик трещиностойкости при неравновесных испытаниях принимают по .

при равновесных испытаниях образцов типа 1 используют испытательное оборудование согласно приложению дства измерения должны обеспечивать непрерывную двухкоординатную запись диаграммы .

тся использование других средств измерения, оборудования и приспособлений, если их технические характеристики удовлетворяют требованиям его стандарта.
стации средств измерения и испытательного оборудования принимают по . 4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИ и испытаний температура окружающей среды должна составлять (20 осительная влажность - не менее 50 %. ры образцов измеряют с погрешностью не выше 1 мм, их перемещения - 0,01 мм, а усилия, действующие на образец, - не более 1 % измеряемого максимального усилия. ытаний следует провести два цикла нагружения - разгружения до нагрузки, составляющей 10 % ожидаемой максимальной нагрузки. образцов устанавливают по скорости перемещения нагружающей плиты пресса в пределах 0,02 - 0,2 мм/с; при этом время испытаний должно составлять не менее 1 мин. ри равновесных испытаниях образцы типа 1 нагружают непрерывно до их разделения на части с фиксацией полной диаграммы состояния материала ). ния значений локального деформирования производят 5 - 7 кратковременных разгружений образцов для определения направлений линий разгрузок (например, линия XX' на черт. ) с фиксацией полной диаграммы состояния материала

При равнов образцов типа 1 с зводят поправку на массу образца и дополнительного оборудовансогласно приложению 7.

неравновесных испытаниях образцы типов 1 - 4 нагружают непрерывно вплоть до их разделения на части с фиксацией значения 5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ределение характеристик трещиностойкости по результатам равновесных испытаний образцов типа 1. тную и производят дополнительные построения (черт. ): ачала прямолинейного нисходящего участка диаграммы, то есть из точки выполняется условие (зок рпендикулярный оси ксируют расчетную диаграмму ;к оси V и линию параллельную упругой линии ляют величину отрезка OMиз выражения ():) восстанавливают перпендикуляр V до пересечения с линией ьной оси V. Точку соединяют с точкой ком О;ределения величин ой полной диаграммы построением выделяют полную упругую диаграмму OТСХO(черт. ), для чего используют направления линий разгрузок, например, точку разгрузки переносят по линии, параллельной оси V,в положение равную Vx.тным путем или планиметрированием определяют энергозатраты на отдельные этапы деформирования и разрушения образца, а именно: но равные площадям фигур . счетным путем определяют значения силовых и энергетических характеристик трещиностойкости по зависимостям: ) ) ) ) ) ) ) стики трещиностойкости зультатам неравновесных испытаний образцов типов 1 - 4 определяют по зависимостям ():

- для образца типа 1:

) зца типа 2:0) па 3:) па 4:)

Обязательное

ИЧИН

K- ент интенсивности напряжений, МПам0,5.

Kс - критический коэффициент интенсивности напряжений при максимальной нагрузке, МПа·м0,5.

Ki- ческий критический коэффициент интенсивности напряжений, МПам0,5.

й критический коэффициент интенсивности напряжений, МПам0,5.е значения коэффициентов интенсивности напряжений при поэтапном равновесном нагружении образцов, МПам0,5.ьные энергозатраты, МДж/мргозатраты на статическое разрушение до момента начала движения магистральной трещины, МДж/мна статическое разрушение, МДж/молные удельные упругие энергозатраты на статическое деформирование образцов до деления на части, МДж/м ей-интеграл, МДж/мй джей-интеграл, МДж/м ритерий хрупкости, м.ргозатраты, МДж.ы на процессы развития и слияния микротрещин до формирования магистральной трещины статического разрушения, МДж.ргозатраты на упругое деформирование до начала движения магистральной трещины статического разрушения, МДж.статическое деформирование в зоне магистральной трещины, МДж.тные энергозатраты на упругое деформирование сплошного образца, МДж.

Wce - полные упругие энергозатраты на статическое деформирование до деления на части, МДж.

разец в процессе испытания, МН.

Fc -нагрузка, соответствующая статическому началу движения магистральной трещины при равновесных испытаниях, МН.

тствующая динамическому началу движения магистральной трещины при неравновесных испытаниях, МН.соответствующая массе образца и дополнительного оборудования, МН.значения действующей на образец нагрузки при его поэтапном равновесном нагружении, МНремещения образца, м. мещения, соответствующие упругим деформациям образца, ния, соответствующие необратимым деформациям образца, м. я, соответствующие локальным деформациям образца в зоне магистральной трещины, м. ие перемещений сплошного образца, соответствующее моменту начала движения магистральной трещины в образце с начальным надрезом, м. начального надреза, м.кущие значения длины магистральной трещины при поэтапном равновесном нагружении образца, м.

е0 -начальный эксцентриситет приложения нагрузки, м.

еры образцов, м.

l = (a0 + a0t)/b - относительная длина начального надреза.

мальный размер заполнителя, м.

m1, m2 -

,81 - ускорение свободного падения, м/снгенс угла наклона восходящего упругого участка диаграммы.й модуль упругости, МПа. уль упругости, МПа.

Rbt -прочность на осевое растяжение, МПа.

Rbtf -прочность на растяжение при изгибе, МПа.

Справочное

ИНЫ И ПОЯСНЕНИЯ
ин
(вязкость разрушения) бетона ость бетона сопротивляться началу движения и развитию трещин при механических и других воздействиях
ость, образованная без удаления материала двумя соединенными внутри тела поверхностями, которые при отсутствии в нем напряжений удалены друг от друга на расстояния, во много раз меньше протяженности самой полости
агистральная трещина ость которой превосходит размеры структурных составляющих материалов и областей самоуравновешенных напряжений и по поверхностям которой произойдет деление образца на части
циент интенсивности напряжений К личина, определяющая напряженно-деформированное состояние и смещения вблизи вершины трещины, независимо от схемы нагружения, формы и размеров тела и трещины
ент интенсивности напряжений K* е сленное через действующую на образец нагрузку и исходную длину трещины а0 по формулам для упругого тела
льные энергозатраты G чина, характеризующая удельные (относительно эффективной рабочей площади поперечного сечения образца) энергозатраты на различные этапы деформирования и разрушения
нтеграл , характеризующая работу пластической деформации и разрушения, а также поле напряжений и деформаций при упругопластическом деформировании вблизи вершины трещины (аналогично коэффициенту интенсивности напряжений K)
критический коэффициент интенсивности напряжений ачение е при неравновесных испытаниях образцов типов 1 - 4 по нагрузке, равной и начального надреза образца а0, условно характеризующее критическое состояние материала при динамическом начале движения магистральной трещины
ческий критический коэффициент интенсивности напряжений Ki е ределяемое при равновесных испытаниях образцов типов 1, 5, 6 по Gi и Eb, характеризующее критическое состояние материала при статическом начале движения магистральной трещины
ческий коэффициент интенсивности напряжений Kc ние ределяемое при равновесных испытаниях образцов типа 1 по вариантно характеризующее состояние материала при динамическом начале движения магистральной трещины
ые энергозатраты на начало статического разрушения Gi деляемое при равновесных испытаниях образцов типа 1 по диаграмме F-V, характеризующее удельные энергозатраты на начало статического разрушения
льные эффективные энергозатраты на статическое разрушение GF ение пределяемое при равновесных испытаниях образцов типа 1 по диаграмме ргозатраты на статическое разрушение
льные упругие энергозатраты на статическое деформирование до деления на части Gce ляемое при равновесных испытаниях образцов типа 1 по диаграмме удельные энергозатраты на разрушение
Ji ачение ляемое при равновесных испытаниях образцов типа 1 по диаграмме F-V, характеризующее поле напряжений и деформаций вблизи вершины магистральной трещины при начале ее движения

15. Критерий хрупкости

ристика хрупкости материала

Рекомендуемое

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ПРИ РАВНОВЕСНЫХ ИСПЫТАНИЯХ ОБРАЗЦОВ С ФИКСАЦИЕЙ РАЗМЕРОВ РАЗВИВАЮЩЕЙСЯ МАГИСТРАЛЬНОЙ ТРЕЩИНЫ И СООТВЕТСТВУЮЩИХ ЗНАЧЕНИЙ ПРИЛАГАЕМОЙ НАГРУЗКИ

деления характеристик трещиностойкости производят поэтапное нагружение (с выдержками продолжительностью 60 - 120 с и фиксацией текущих значений на осевое сжатие (черт. ); 6 - для испытаний на растяжение при внецентренном сжатии (черт. ).

е размеров и схемы нагружения образцов приведены на черт. .

нимальные размеры образцов: типа 5 - ;

15 dam.

ачений величин ллярный и оптический способы.
способ основан на эффекте капиллярной адсорбции подкрашенных, люминесцирующих или быстроиспаряющихся жидкостей в трещины. На поверхность образца наносят кистью ацетон, который испаряется с поверхности быстрее, чем из трещины, что позволяет идентифицировать длину развивающейся магистральной трещины.й способ основан на использовании средств оптической микроскопии; следует применять микроскопы с не менее чем 20-кратным увеличением по ГОСТ 8074.ление характеристик трещиностойкости каждого этапа нагружения определяют значение

Тип 5

ий на осевое сжатие.

Тип 6

зма прямоугольного поперечного сечения для испытаний на растяжение при внецентренном сжатии.азмеры образцов - в приложении .

- для образца типа 5.

)

- для образца типа 6.

) ) ) ) . строят зависимость Kij - aij; за величину Ki принимают среднее значение Kij на участке зависимости, где тангенс угла ее наклона отличается от нуля не более чем на 8 %.

Рекомендуемое

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДЕЛА ПРОЧНОСТИ НА РАСТЯЖЕНИЕ И НАЧАЛЬНОГО МОДУЛЯ УПРУГОСТИ

. Значение Rbt определяют при равновесных испытаниях образцов типа 1 и типов 5, 6 (согласно приложению ) по зависимости

)

. Значение Rbtf определяют при равновесных испытаниях образцов типа 1 по зависимости

) . Значение Eb определяют при равновесных испытаниях образцов типа 1 с l ~ 0,1 - 0,5 по зависимости ) ательноеЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ ПРИ РАВНОВЕСНЫХ ИСПЫТАНИЯХ ОБРАЗЦОВ ТИПА 1

Для определения характерк трещиностойкости при равновесных испытаниях образцов типа 1 используют специальные испытательные машины со следящей системой и быстродействующей обратной связью или испытательные машины, обладающие высокой жесткостью (не менее чем в два раза превышающей начальную жесткость образца (черт. ли стандартные испытательные машины по п. ) типа «кольцо», включающим в себя: силовой элемент - кольцо; нагружающий силоизмеритель - шток; датчик перемещения; опорную плиту с шарнирной и роликовой опорами. Испытания рекомендуется проводить на установке ПРДД-3 экспериментального объединения «Реконструкция», которое распространяет чертежи, методики аттестации и поставляет оборудование.

разец; жающее устройство; 3й винтовой силоизмерительный шток; - распределительная балка, 5 - роликовая опора; опора рт. 9ополнительное перераспределяющее устройство типа: «кольцо» (2.1), «кольцо в кольце» (2.2), «скоба» (2.3);й силоизмерительный шток; перемещений; 5ина; опора; ая опора; 8я балка; 9 накладки; тор нагружающего силоизмерительного штока



ЕНИЕ 6 ательное

ПОПРАВКА НА МАССУ ОБРАЗЦА ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

овесных испытаниях образцов типа 1 с ред определением характеристик трещиностойкости производят поправку на массу образца и распределительную балку.этого полную диаграмму состояния материала (кривая SТСDАна черт. ) трансформируют в расчетную (кривая K) следующим образом:ии реносят в положение точки чину на оси ,равную) ят оси F иОV, параллельные соответственно SV;

с начала прямолинейного нисходящего участка диаграммы, то есть из точки D, где выполняется условие (~ const проводят отрезок дикулярный оси V;

тную диаграмму OSТСDK.

Черт. 11

АЦИОННЫЕ ДАННЫЕовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона (НИИЖБ) Госстроя СССР, Министерством энергетики и электрификации СССР, Министерством высшего и среднего специального образования СССР

РАЗРАБОТЧИКИ

техн техн. наук; д. техн. наук; В.И. Шевченко,айцев,хн. наук; Трапезников,рых, Зикеев, канд. техн. наук; кус,хн. наук; Г.М. Первушин, канд. техн. наук; к; хн. наук; Турукалов, канд. техн. наук; акад. АН УССР; хн. наук; В.М. Чубриков, хн. наук; А.И. Марков, канд. техн. наук; хн. наук; нд. техн. наук; ндросов,хн. наук; А.М. Поплавский; В.И. Воробьев; С.А. Шейкин; С.П. Абрамова; И.Н. Нагорняктики и электрификации СССР СТВИЕ постановлением Государственного комитета по строительству и инвестициям от 25.11.91 № 13 . ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение который дана ссылка ер пункта, приложения

ГОСТ 18105-86

СОДЕРЖАНИЕ

2. Образцы

3. Испытательное оборудование

4. Проведение испытаний

5. Обработка результатов

Приложение 3 Определение характеристик трещиностойкости при равновесных испытаниях образцов с фиксацией размеров развивающейся магистральной трещины и соответствующих значений прилагаемой нагрузки

Определение предела прочности на растяжение и начального модуля упругостиИспытательное оборудование для определения характеристик трещиностойкости при равновесных испытаниях образцов типа 1Поправка на массу образца и дополнительного оборудования

 




Справочник ГОСТов, ТУ, стандартов, норм и правил. СНиП, СанПиН, сертификация, технические условия

Выставки и конференции по рынку металлов и металлопродукции