Устройство для измерения характеристик образцов бетона, приготовленного на основе расширяющегося цемента



Устройство для измерения характеристик образцов бетона, приготовленного на основе расширяющегося цемента

 


Владельцы патента RU 2558852:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" (RU)

Изобретение относится к лабораторному анализу характеристик строительных материалов, а именно к определению энергии напряжения и линейного расширения бетона, приготовленного на основе расширяющегося цемента. Заявленное устройство включает в себя измерительный прибор с подвижным элементом на стойке, опору для образца, цилиндрическую форму для образца бетона, установленную на опоре, металлическую пластину, имеющую низкий коэффициент жесткости и стойки. При этом в качестве измерительного прибора использован тензодатчик, расположенный на металлической пластине, в качестве подвижного элемента - приводной шток, с одной сторону сообщенный с тензодатчиком, а с другой стороны имеющий поршень для ограничения начальных размеров образца. Заявленное устройство обеспечивает возможность определения линейного расширения образцов с высокой точностью и фиксирования стадии заклинивания образцов. 1 ил.

 

Изобретение относится к лабораторному анализу характеристик строительных материалов, а именно к определению энергии напряжения и линейного расширения бетона, приготовленного на основе расширяющегося цемента, и может найти применение при использовании в работах бетона, приготовленного на основе расширяющегося цемента и при его лабораторном анализе.

Известно устройство, применяющееся для определения энергии напряжения образцов бетона приготовленных на основе гипсоглиноземистого расширяющегося цемента, описанного в работе Павлова, И.П., Бондаренко, В.М. Перспективы применения бетонов на напрягающем цементе при изготовлении сталетрубобетонных элементов/ И.П.Павлова, В.М.Бондаренко // Теория и практика строительства: [сборник научных трудов] / отв. ред. С.Я.Блихарський. - Л.: Издательство Национального университета "Львовская политехника", 2010. - 403 с.: ил. - (Вестник / Национальный университет "Львовская политехника", №664). - С. 133-144.

Данное устройство включает следующие элементы: динамометрический кондуктор для образца-призмы размером 100×100×400 или 50×50×200 мм; измерительное устройство ("краб") с индикатором часового типа с ценой деления 0,01 мм для замеров изгиба пластин кондуктора или штатив с аналогичным индикатором; стальной эталон для проверки измерительного устройства; форму-опалубку для формования образца в кондукторе.

Недостатком данного устройства является отсутствие возможности фиксирования стадии заклинивания образцов бетона, что не позволяет объективно определить коэффициент линейного расширения образцов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство указанное в работе (см. Михайлов, В.В. Восстановление железобетонных конструкций с применением расширяющегося цемента / В.В.Михайлов. М.: Стройиздат, 1945. - 17-24 с., www.hydrobeton.ru. Водонепроницаемый и расширяющийся цемент (ВРЦ) «Методы физических и механических испытаний ВРЦ», где для определения величины линейного расширения образцов бетона используется устройство, состоящее из измерительного прибора с подвижным элементом на стойке, опоры для образца бетона.

Недостатком данного устройства является возможность определять линейное расширение образцов с высокой точностью только в условиях несвязанного расширения, без условий ограничения расширения и фиксирования стадии заклинивания образцов.

Техническим результатом является обеспечение возможности определения энергии напряжения и линейного расширения бетона, приготовленного на основе расширяющегося цемента, и повышение надежности и точности за счет исключения аппаратной избыточности.

Технический результат достигается тем, что устройство для измерения характеристик образцов бетона, приготовленного на основе расширяющегося цемента, включающее измерительный прибор с подвижным элементом на стойке, опору для образца бетона, согласно изобретению имеет цилиндрическую форму для образца бетона, установленную на опоре, металлическую пластину, имеющую низкий коэффициент жесткости, при этом на ней расположен измерительный прибор, в качестве которого использован тензодатчик, а в качестве подвижного элемента - приводной шток, с одной стороны сообщенный с тензодатчиком через металлическую пластину, а с другой стороны имеющий поршень для ограничения начальных размеров образца бетона, расположенного в форме, при этом металлическая пластина сообщена с формой для образца бетона посредством стоек.

Новизна заявляемого устройства обусловлена тем, что за счет конструктивных особенностей, а именно - металлической пластины, имеющей низкий коэффициент жесткости, измерительного прибора, в качестве которого использован тензодатчик, подвижного элемента, выполняющего функции приводного штока, с одной стороны сообщенного с тензодатчиком через металлическую пластину, а с другой стороны имеющего поршень для ограничения начальных размеров образца бетона, расположенного в форме, при этом металлическая пластина сообщена с формой для образца бетона посредством стоек - обеспечивается возможность определения характеристик: энергии напряжения и линейного расширения образцов бетона, и, кроме того, повышается надежность и точность за счет исключения аппаратной избыточности.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображен общий вид устройства.

Устройство для измерения характеристик образцов бетона, приготовленного на основе расширяющегося цемента, состоит из измерительного прибора - тензодатчика 1, закрепленного на металлической пластине 2, имеющей низкий коэффициент жесткости. На металлическую пластину 2 через приводной шток 3, связанный с одной стороны с пластиной 2, а с другой стороны с поршнем 4, ограничивающим начальные размеры образца бетона 5, передается усилие от расширяющегося образца бетона 5, находящегося в цилиндрической форме 6. В свою очередь цилиндрическая форма 6 установлена на жесткой опоре 7, при этом цилиндрическая форма 6 для образца бетона 5 сообщена с металлической пластиной 2 посредством стоек 8.

Устройство для измерения характеристик образцов бетона 5, приготовленного на основе расширяющегося цемента, работает следующим образом. После укладки в цилиндрическую форму 6, расположенную на жесткой опоре 7, образца бетона 5, последний расширяется и давит на поршень 4. Это давление передается на стальную пластину 2 через приводной шток 3. Металлическая пластина 2 изгибается и установленный на ней тензодатчик 1 фиксирует ее прогиб, соответствующий расширению бетона на момент измерения, вследствие того, что цилиндрическая форма 6 для образца бетона 5 сообщена с металлической пластиной 2 посредством стоек 8.

Для повышения чувствительности устройства для file:///cipoiiciiiaизмерения характеристик образцов бетона металлическая пластина 2 имеет небольшую жесткость, в свою очередь, определяемую произведением модуля упругости материала (Е), из которого изготавливается пластина, на момент инерции (I), поперечного сечения пластины 2. Таким образом, варьируется материалом, из которого изготовлена пластина 2, то есть модулем упругости (Е) и ее поперечным сечением (I), подбирается нужная жесткость пластины и как следствие чувствительность всего устройства.

Вызванный расширением образца бетона 5 прогиб стальной пластины 2 связан с усилием от его расширения формулой:

где λ - прогиб пластины, равный расширению бетона; (см);

Е - модуль упругости материала, из которого изготовлена пластина, например для стали (Е=2.106 MПa);

I - момент инерции поперечного сечения металлической пластины, (см4);

l - длина металлической пластины между двумя стойками, на которых она закреплена, (см).

По найденным усилиям определяется значение напряжения от саморасширения бетона по формуле:

где Rbs - энергия напряжения образца бетона, (МПа);

F - усилие на приводном ни оке, фиксируемое по показаниям тензодатчика, (кН);

S0 - площадь образца бетона в плоскости, поперечной направлению фиксируемых деформаций, (см2).

Далее анализируют полученные данные и по максимальным значениям энергии напряжения определяют стадию заклинивания образна бетона.

Устройство для измерения характеристик образцов бетона, приготовленного на основе расширяющегося цемента, включающее измерительный прибор с подвижным элементом на стойке, опору для образца бетона, отличающееся тем, что имеет цилиндрическую форму для образца бетона, установленную на опоре, металлическую пластину, имеющую низкий коэффициент жесткости, при этом на ней установлен измерительный прибор, в качестве которого использован тензодатчик, а в качестве подвижного элемента - приводной шток, с одной стороны сообщенный с тензодатчиком через металлическую пластину, а с другой стороны имеющий поршень для ограничения начальных размеров образца бетона, расположенного в форме, при этом металлическая пластина сообщена с формой для образца бетона посредством стоек.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к разработке и производству строительных материалов, а именно к контролю качества бетонов, растворов, цементного камня и других строительных материалов.

Изобретение относится к способу прогнозирования конечной фактической прочности бетона, включающего кондуктометрическое измерение удельного электрического сопротивления и температуры в процессе твердения образцов бетонных смесей в режиме реального времени с последующей оценкой фактической механической прочности на сжатие образцов бетона заданного класса.

Изобретение относится к области технологии строительного производства и заключается в количественном определении аммиака в бетонных конструкциях, используемых в жилом строительстве.

Изобретение относится к строительству, а именно к способу исследования процесса дисперсного армирования и микроармирования бетонов для повышения их трещиностойкости.

Изобретение относится к строительству, в частности к определению параметров деформирования бетона в условиях циклических нагружений до уровня, не превышающего предела прочности бетона на сжатие Rb и на растяжение Rbt.

Изобретение относится к области строительства, в частности к испытанию строительных материалов на прочность при растяжении и сжатии, и может быть использовано для определения параметров деформирования бетона при статическом и динамическом приложении нагрузки.

Способ относится к методам испытаний пористых водонасыщенных тел. Он предусматривает изготовление серии бетонных образцов, насыщение образцов водой, измерение образцов, определение начального их объема, их замораживание-размораживание до нормативных температур и регистрацию при этом деформации.

Изобретение относится к теоретическому и прикладному материаловедению и может быть использовано в различных областях науки и техники в целях создания новых и совершенствования известных методик создания сухих строительных смесей для бетона с заданными эксплуатационными свойствами.

Изобретение относится к способам испытаний прочностных свойств изделий из хрупкого материала путем приложения к ним повторяющихся механических, температурных и иных усилий и может использоваться, в частности, для определения долговечности керамических изделий.

Изобретение относится к области испытаний цементных штукатурных составов на предельную растяжимость при статическом нагружении. Сущность: величину предельной растяжимости определяют испытанием стальных балочек с нанесенным штукатурным составом по схеме двухточечного изгиба с плавным нагружением малыми ступенями и фиксацией ступени нагружения, соответствующей моменту трещинообразования, а значение предельной растяжимости рассчитывают по формуле.

Изобретение относится к области пожарной безопасности зданий, в частности оно может быть использовано для классификации кирпичных столбов и простенков по показателям сопротивления их воздействию пожара. Сущность изобретения: испытание кирпичных столбов проводят без разрушения по комплексу единичных показателей качества, оценивая величину фактического предела огнестойкости по потери несущей способности. Для этого определяют геометрические размеры кирпичных столбов с растворной обоймой, условия обогрева столбов, величину коэффициента продольного изгиба, показатели термодиффузии материала кирпичных столбов и раствора обоймы, процент косвенного армирования кладки; величину нормативных нагрузок при испытании на огнестойкость и степень напряжения опасных сечений кирпичных стен. Предел огнестойкости кирпичных столбов с растворной обоймой определяют по признаку потери несущей способности. Достигается повышение точности, надежности и достоверности, а также - упрощение и ускорение испытаний. 6 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл., 2 пр.

Изобретение относится к области пожарной безопасности зданий, в частности оно может быть использовано для классификации каменных столбов, простенков и стен со стальными обоймами по показателям сопротивления их воздействию пожара. Сущность изобретения: испытание каменных столбов со стальной обоймой проводят без разрушения по комплексу единичных показателей качества, оценивая величину фактического предела огнестойкости по потере несущей способности. Для этого определяют геометрические размеры каменных столбов со стальной обоймой, условия опирания и обогрева конструкции, величину коэффициента продольного изгиба, показатели плотности, влажности, теплопроводности, теплоемкости и термодиффузии материала каменных столбов со стальной обоймой, процент армирования соединительными планками стальной обоймы; величину нормативных нагрузок при испытании на огнестойкость и степень напряжения опасных сечений каменной конструкции. Предел огнестойкости каменных столбов со стальной обоймой определяют по полипараметрической математической зависимости. Достигается снижение трудоемкости, повышение точности, достоверности, информативности и ускорение испытаний. 8 з.п. ф-лы, 3 прим., 3 ил.

Изобретение относится к области пожарной безопасности при реконструкции и надстройках зданий, в частности оно может быть использовано для классификации кирпичных столбов с железобетонной обоймой по показателям сопротивления их воздействию пожара. Сущность изобретения: испытание кирпичных столбов с железобетонной обоймой проводят без разрушения по комплексу единичных показателей качества, оценивая величину фактического предела огнестойкости по потере несущей способности. Для этого определяют геометрические размеры кирпичных столбов и железобетонной обоймы, условия обогрева столбов, коэффициент продольного изгиба, классы бетона и арматурной стали, их сопротивление на сжатие, показатели термодиффузии материалов бетона обоймы и кирпичной кладки; величину нормативной нагрузки при испытании на огнестойкость, степень напряжения опасных сечений железобетонной обоймы и кирпичной кладки. Предел огнестойкости кирпичных столбов с железобетонной обоймой определяют по полипараметрическим зависимостям, описывающим процесс сопротивления каменной конструкции огневому воздействию. Достигается снижение трудоемкости, а также повышение безопасности и достоверности определения. 8 з.п. ф-лы, 2 пр., 1 табл., 2 ил.

Изобретение относится к способу лабораторного анализа характеристик строительных материалов, а именно к определению энергии напряжения и линейного расширения бетона, приготовленного на основе расширяющегося цемента. Способ включает в себя изготовление образца бетона, укладку его в форму, измерение расширения объема образца бетона с помощью ограничивающего начальные размеры образца бетона приводного штока с тензодатчиком и воспринимающей расширение бетона металлической пластины на стойках. Усилие на приводном штоке от расширения образца, оказываемое на пластину, определяют по формуле: F=λ(48·E·I)/l3; (кН); где: l - длина металлической пластины между двух стоек, на которых она закреплена (см); I - момент инерции поперечного сечения металлической пластины (см4); E - модуль упругости материала, из которого изготовлена пластина; λ - прогиб пластины, равный расширению бетона (см). Далее энергию напряжения определяют по формуле:; где: S0 - площадь образца бетона в плоскости, поперечной направлению фиксируемых деформаций (см2). Способ позволяет более точно и надежно определить энергию напряжения образца бетона, приготовленного на основе расширяющегося цемента. 1 ил.

Группа изобретений относится к области строительства, в частности к испытаниям бетона монолитных вертикальных строительных конструкций методом отрыва со скалыванием. Представлен способ испытания прочности бетона монолитных строительных конструкций путем отрыва со скалыванием силовым устройством куска бетона монолитных строительных конструкций посредством анкерного приспособления и измерение прилагаемой силы отрыва, причем анкерное приспособление, закрепленное на трубке, предварительно устанавливают при монтаже опалубки монолитных строительных конструкций в зоне расположения тяжей, соединяющих щиты опалубки. Также описано анкерное приспособление для испытания прочности бетона монолитных строительных конструкций. Достигается снижение трудоемкости и повышение точности результатов испытаний. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Группа изобретений относится к области строительной индустрии и предназначена для испытания гипсового вяжущего для оценки эффективности применения этого вяжущего в рецептурах сухих строительных смесей, а именно напольных. Способ заключается в том, что производят подбор нормальной густоты гипсового теста, затем уменьшают количество воды в 2-2,5 раза и приготавливают образец гипсового теста с добавкой тест-концентрата. Затем определяют диаметр расплыва образца гипсового теста, сроки его схватывания и измеряют температуру поверхности образца в процессе его твердения. Далее из части образца гипсового теста получают по меньшей мере шесть образцов и определяют предел прочности при сжатии. Затем по диаметру расплыва образца гипсового теста, срокам его схватывания, температуре поверхности и пределу прочности при сжатии определяют пригодность гипсового вяжущего для его использования в производстве сухих напольных смесей. Диаметр расплыва должен составлять не менее 20 см, окончание схватывания должно быть не позднее 120 мин, температура поверхности должна быть равной или более 40°С, а предел прочности при сжатии образцов не менее 15 МПа. Тест-концентрат представляет собой сухую порошковую композицию, содержащую пластификатор, и замедлитель схватывания, соотношение которых составляет 3:1 весовых частей. Достигается повышение эффективности и надежности, а также ускорение испытаний. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 табл.

Группа изобретений относится к области строительной индустрии и предназначена для испытания гипсового вяжущего в заводских, строительных и научно-исследовательских лабораториях для оценки эффективности применения этого вяжущего в рецептурах штукатурных смесей. Способ заключается в том, что производят подбор нормальной густоты гипсового теста, затем в образец гипсового теста нормальной густоты добавляют тест-концентрат. Затем определяют сроки схватывания образца с добавкой тест-концентрата и измеряют температуру поверхности образца в процессе его твердения. Далее по срокам схватывания образца гипсового теста и температуре его поверхности определяют пригодность гипсового вяжущего для его использования в производстве сухих штукатурных смесей. Причем окончание схватывания образца гипсового теста с тест-концентратом для сухих штукатурных смесей машинного нанесения должно быть не ранее 120 мин или для сухих штукатурных смесей для ручного нанесения не ранее 45 мин, а температура поверхности образца гипсового раствора в процессе его твердения не превышать 40°С. Тест-концентрат представляет собой сухую порошковую композицию, содержащую гидратную известь и винную кислоту в соотношении 40:1 весовых частей. Достигается повышение эффективности и надежности, а также ускорение испытаний. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления образцов из дорожно-строительных материалов. Форма содержит корпус, расположенный на подставках, и верхние и нижние вкладыши. Корпус выполнен в виде полого параллелепипеда. На внутренних поверхностях больших сторон корпуса выполнены вертикальные пазы прямоугольного сечения, в которых размещены перегородки, образующие отверстия для образцов. Верхние и нижние вкладыши выполнены с возможностью их размещения в отверстиях для образцов. Обеспечивается снижение сложности и трудоемкости изготовления образцов. 3 ил.
Наверх