РАЗДЕЛ 2
МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. Общая методика решения задач
Общая методика работы предусматривает два направления экспериментальных исследований:
1) Исследование влияния технологических факторов на прочность и образование дефектов стальной фибры и проволоки (исследование влияния гиба и плющения, в т. ч. вмятин, статистическая оценка разброса основных геометрических параметров и прочности на растяжение исследуемых видов стальной фибры, оценка однородности стальной фибры;
2) Исследование прочности и трещиностойкости сталефибробетонных изгибаемых элементов, армированных эффективными видами стальной фибры, и построение на основе этих экспериментальных данных диаграмм "?-?" для сталефибробетона на растяжение, с оценкой эффективности их армирования исследуемыми видами стальной фибры.
2.2. Методика экспериментальных исследований фибры
2.2.1. Методика исследования распределения прочностей волновой фибры типа URW 1050 (1060).
Цели: получить зависимости прочности фибры и относительной величины прочности фибры и проволоки от высоты волны, определить потерю прочности при изготовлении фибры .
Задачи: определить остаточную площадь поперечного сечения фибры, испытать образцы проволоки на растяжение; определить высоту волны фибры; испытать образцы фибры на растяжение; обработать результаты измерений.
Опытные образцы: образцы проволоки (рис. 2.1) по 6 шт., взятые в начале и конце бухты, стальная фибра по 10 образцов для каждой экспериментальной серии;
Рис. 2.1. Геометрические размеры волновой фибры типа URW 1050
На рис. 2.1. приведены обозначения геометрических размеров: Lf - длина фибры, мм; Lk - длина волны фибры, мм; R - радиус закругления, мм; Lh - диаметр фибры, мм; h - высота волны, мм.
Таблица 2.1.
Тип фибрыНоминальные параметры фибры с допусками Lf, ммLk, ммR, ммLh, ммh, ммURW 105050,0 ±2,58,0 ±1,03 ±0,051,0 ±0,052,0 +0,3; -0URW 106060,0 ±2,58,0 ±1,03 ±0,051,0 ±0,052,0 +0,3; -0
Методы измерений: визуально-оптический метод.
Приборы и инструменты: игольчатый электронный микрометр, ценой деления - 0,01 мм; прецизионный штангенциркуль с ценой деления 0,01 мм; микроскоп измерительный 50-кратного увеличения; цифровой фотоаппарат; разрывная испытательная машина с гидравлическим приводом типа Rauenstien, марка FM 500 с максимальным разрывным усилием 100 кН и допускаемой погрешностью показаний машины, % от измеряемой величины, начиная с 20% каждого диапазона ±1.
Подготовка к проведению испытаний.
Внешний осмотр. При внешнем осмотре должно быть установлено:
- наличие видимых повреждений стальной фибры на гребне волны и под гребнем волны;
- наличие сертификата качества на данный тип фибры с регламентированными допусками в соответствии с контрактом;
- наличие соответствующих надписей или символов возле отобранных образцов.
Режимы загружения. Испытание на растяжение проволоки и фибры производить по ГОСТ 10446. Проволока. Методы испытания на растяжение, при этом скорость движения активного захвата должна быть одинаковой в течение испытания (задается 200 мм/мин).
Обработка результатов измерений:
1. Получить средний диаметр проволоки, как средний диаметр из двух измеренных в двух взаимно перпендикулярных плоскостях;
2. Получить величину прочности проволоки в МПа по формуле (2.1):
, МПа;(2.1) N - разрывное усилие, Н;
А - площадь сечения проволоки, мм2;
3. Определить прочность проволоки на растяжение по формуле (2.1);
4. Определить среднюю прочность проволоки по серии из 10 образцов;
5. Найти отклонение от средней прочности проволоки каждого из образцов. Если отклонение прочности проволоки от средней, больше 15%, результат отбраковывается;
6. Определить прочность фибры на растяжение по формуле (2.2);
, МПа; (2.2) 7. Определить среднюю прочность фибры по серии из 10 образцов;
8. Найти отклонение от средней прочности фибры каждого из образцов. Если отклонение прочности фибры от средней, больше 15%, результат отбраковывается.
9. Вычислить стандартное отклонение для прочности проволоки и фибры из каждой серии испытанных образцов;
10. Определить зависимость прочности фибры от прочности проволоки;
11. Определить потерю прочности при изготовлении фибры , МПа;
12. Построить зависимость прочности фибры от высоты волны, и установить для нее доверительные интервалы.
13. Нижнюю доверительную область аппроксимировать линейной зависимостью, составить таблицу от высоты волны. Использовать полученную функциональную связь для определения поправочного коэффициента для определения расчетного сопротивления фибры.
2.2.2. Методика исследования остаточной площади поперечного сечения анкерной фибры типа HE 1050.
Цели: Установить распределение глубины вмятин и остаточной площади поперечного сечения фибры.
Задачи: для каждого образца определить глубину дефекта, построить ее распределение; определить остаточную площадь для каждого образца, построить ее распределение.
Опытные образцы: стальная фибра (рис.2.2) по 10 образцов для каждой экспериментальной серии;
Рис.2.2. Геометрические размеры анкерной фибры HE 1050
Методы измерений: визуально-оптический метод
Приборы и инструменты: игольчатый электронный микрометр, ценой деления 0,01 мм; прецизионный штангенциркуль с ценой деления 0,01 мм; микроскоп 50 - ти кратного увеличения, цифровой фотоаппарат.
Подготовка к проведению испытаний.
Внешний осмотр. При внешнем осмотре должно быть установлено:
- наличие видимых повреждений стальной фибры на двух анкерах фибры с обеих сторон;
- наличие сертификата качества на данный тип фибры с регламентированными допусками в соответствии с контрактом;
- наличие соответствующих надписей или символов возле отобранных образцов.
Обработка результатов измерений:
1. Получить средний диаметр фибры, в наше