Испытание на вырыв: 404 Error Page – Hilti Россия

Содержание

Описание способов испытания анкера на вырыв в блоке и бетоне ?

Качеству и надежности крепежных систем строительных конструкций уделяется особое внимание. Во многих случаях от качества соединительного элемента зависит прочность, устойчивость, а также продолжительность безаварийной эксплуатации отдельной строительной системы или целого объекта. Одно из самых надежных и долговечных соединений – анкерное, где для крепежа применяется анкерный болт.

Описание анкерного болта

Анкерный болт – это прочный стержень из легированной стали длинной 30-200 мм, применяемый для установки в деревянные, каменные, бетонные и земляные основания.

На стержне из высоколегированной стали расположена втулка с прорезями, под которой находится гайка конической формы. Посредство закручивания гайка проходит по резьбе стержня через втулку, расширяя ее прорези.

В результате стержень надежно удерживается за счет силы трения. На конце болта находится головка для закручивания под ключ или крестовую отвертку.

Способ крепления и вид крепежного элемента подбирается посредством расчёта анкерных болтов на вырыв. При расчете учитывается сила трения, сопротивление анкера вырыву в упоре, сила адгезии при использовании для крепления специальной пасты, а также прочность соединения под действием высоких температур.

Есть несколько видов анкерных крепежей. Классический вариант фиксация болта в отверстие за счет силы трения, которая не даёт его врывать.

Для сквозного крепления тонких оснований применяется болт, у которого стержень фиксируется за счет внешнего упора с одной стороны и головки с другой. В самых сложных и ответственных случаях используется химический анкер. Резьбовая шпилька вкручивается в пасту, которой заполняется просверленной отверстие и надежно там фиксируется.

Виды анкеров

Они подразделяются по материалу соединяемых конструкций и виду крепежного элемента:

По материалу:

для тонких оснований из гипсокартона, ДСП, ДВП;

для плотных оснований из кирпича, бетона;
для пористых оснований из пенобетона, пеноблоков, шлакоблоков;
для ветхих и разрушенных оснований используются анкера для крепления в пористые структуры.

По виду крепежного элемента:

закладной. Под него не надо сверлить отверстие. Он монтируется перед заливкой бетона или кирпичной кладки. Закладное анкерное крепление применяется для фиксации ответственных, тяжелых конструкций, таких как колонны, фундаменты;
распорный. Фиксируется в плотном основании из бетона или кирпича за счет силы трения. Наконечник анкера расширяется в крепежном отверстии и надежно фиксирует стержень;
забивной. Фиксируется по принципу распорного. Стержень не закручивается, а забивается в крепежную гильзу;

клиновый. Устанавливается в заранее просверленное отверстие путем забивания. Болт забивается в отверстие, а затем муфта расклинивается;
рамный. Применяется для фиксации оконных рам и дверных косяков. Головка анкера полностью утапливается в тело конструкции, установка анкера «за подлицо»;
химический анкер. Кроме силы трений стержень удерживается в отверстие за счет адгезии цементирующей пасты и материала основания. В результате получается монолитное соединение с высокими показателями по прочности.

Расчет анкерного болта

Число анкерных крепежей на единицу строительной конструкции в нашей стране растет с каждым годом. К качеству анкерных ботов нет особых претензий.

Ведущие мировые производители крепежных систем НИИ, Fischer, Sormat и MKT зарекомендовали себя на российском рынке с положительной стороны. Они выпускают качественные элементы крепления, со всеми необходимыми сертификатами соответствия.

Проблема заключается в невозможности усредненной оценке основания. На каждой строительной площадке свои индивидуальные условия. Качество и свойства строительных и отделочных материалов сильно разнятся. Поэтому расчет анкерных болтов на выдергивание – это индивидуальная процедура для каждого конкретного случая.

Есть несколько проблем, с которыми сталкиваются российские и зарубежные проектировщики. Без их решения оценить прочность узла за весь период предполагаемой эксплуатации не представляется возможным:

для расчета анкера на срез или вырыв требуется сертифицированная методика. Проблема заключается в выборе. С методом статического испытания все не так плохо, есть нормативная база. С динамической системой испытаний не все так просто. Нет официальной методики динамического испытания анкерного соединения;

проблемы возникают с анализом полученных в результате испытаний данных. Не всегда возможно поучить показатели расчетных нагрузок на выдёргивание;
есть проблемы в методике подбора анкерного соединения исходя из материала крепежного основания.

Есть ряд свойств крепежей, которые зависят от качества материалов. Разработка методик испытания не требуется. Например, коррозионная стойкость анкерного болта, а также предел огнестойкости.

В работе по совершенствованию испытания анкерных соединений принимают участие фирмы-производители. Они постоянно совершенствовуют конструкцию и материал анкерных болтов, попутно создавая новые технологии монтажа, методики проведения статических и динамических испытаний, а также нормативную документацию к каждому виду анкерных болтов.

Суть любой методики заключается в определение расчетной нагрузки, которая должная быть больше фактической. Например, на анкерные болты надо подвесить фасад массой 40 кг на квадратный метр.

В результате расчеты мы получаем значение для каждого анкера 200 кг на квадратный метр. Следовательно, фасад крепить можно, анкерные боты не вырвет.

В основном для получений рекомендуемых нагрузок на анкерный бот используется европейская система статического испытания ETAG 001. Она состоит из двух этапов:

практическая часть. Испытание анкера на вырыв (из бетона, из кирпича, из пенобетонов, из монолита) начинается с установки нескольких образцов в основание. Затем в течение 1-3 минут анкер плавно нагружается до момента его вырыва или разрушения узла;
расчетная часть. Получить расчетные значения вырывающих усилий не так просто. Они зависят от совокупного действия нескольких факторов, которые не зависят друг от друга. Например, плотности установки крепежей, неоднородности основания, физических и химических характеристик основания.

Поэтому для расчета применяется математический закон распределения случайных величин, который позволяет уйти от неоднородности, получив усредненное значение.

Все результаты тестового испытания на вдергивание обрабатываются и заносятся в таблицу. Задача состоит в определение максимальной расчетной нагрузки.

Подбирается такая нагрузка, под действие которой разрушилось только 5% узлов анкерного соединения. Остальные 95% выдержали, их разрушение произошло при более сильной нагрузке.

В России методика испытаний и расчета отличается от европейской. У нас материал и цельная строительная конструкция испытываются по разному.

При испытании материала нагрузка увеличивается плавно, но без промежутков. Нет выдержки по времени на каждом этапе увеличения нагрузки.

Анкерный болт принято считать частью строительной конструкции. Поэтому его расчет на вырыв регламентируется ГОСТ 8829- 94 «Изделия строительные и железобетонные заводского изготовления.

Методы испытаний посредством нагружения. Правила оценки прочности и трещиностойкости». Согласно регламенту нагружение надо выполнять пошагово, с задержкой по времени на каждой ступени.

болт нагружается пошагово. Каждый шаг – 10% от предельного значения;
после каждого этапа пауза 5-10 минут;
в начальной и конечной стадии каждого этапа испытания измеряются деформации анкерного болта и материала вокруг него.

Полученные результаты сводятся в таблицу. Затем рассчитываются предельные рекомендуемые нагрузки для каждого вида анкера под конкретный строительный материал.

Метод динамического испытания анкеров на вырыв

Динамическое испытание анкерного соединения на вырыв характеризуется максимальными ударными (как разновидность сейсмических) нагрузками. Порядок испытания анкера на динамические нагрузки состоит из нескольких этапов:

Первый этап заключается в определении предельного значения вырывающего усилия во время статического нагружения. Для этого берётся 5-10 образцов, затем они нагружается до полного вырова анкера или разрушения материала вокруг основания.
Второй этап заключается в многократном динамическом нагружение образцов. Каждую минуту совершается 200-300 циклов нагрузка-разгрузка.
Третий этап состоит из статического испытания на вырывание предыдущих образцов. Каждый из них ступенчато нагружается до вырова анкера или разрушения материла вокруг него. Затем эти результаты сравниваются с полученными на первом этапе динамического испытания анкерных болтов и узлов.

Динамическое испытание не обязательно проводить в районах с малой вероятностью землятресений. Это лишние затраты. Например, для монтажа подвесного фасада достаточно провести простые статические испытания прямо на строительной площадке.

Полученный результаты надо занести в акт испытания вентфасада. Затем сравнить максимальное значение вырывающих нагрузок анкера с показателями, указанными в технической документации к вентилируемому фасаду.

Если есть запас по прочности, то можно начинать монтаж. В противном случае надо выбрать другой облицовочный материал или тип анкерного болта.

Испытание анкеров на вырыв

Анкерный крепеж в настоящее время широко применяется в современном строительстве. Его использование различно: крепление подвесных приборов и оборудования, устройство навесных фасадов, вывесок, реклам, консолей, кронштейнов и т.п, установка стоек и колонн с их заанкериванием к бетонному основанию. Сегодня на строительном рынке широко представлены производители анкерного крепежа такие как ХИЛТИ, Fischer, MUNGO и пр. При этом, у каждого изготовителя имеется, как правило, свои технические условия на применение продукции, в которых указываются, в зависимости от материала поверхности,типа анкерного устройства и его размеров, величины допустимых нагрузок (выдергивающих и срезающих) на них.

Как показывает опыт проведения технического обследования плит перекрытий, стен и других строительных конструкций, все они имеют различные показатели плотности, а следовательно, и различные свойства заанкеривания в них крепежа. При устройстве навесного фасада, к примеру, целесообразным считается проведение натурных испытаний различных типов применимых анкеров с целью определения их способности сопротивления выдергивающим усилиям при дальнейшем устройстве керамогранитной фасадной системы.

При устройстве навесных вентилируемых керамогранитных фасадов возникают “новые” дополнительные нагрузки на существующие строительные конструкции здания. Величина “новых” дополнительных нагрузок принимается в соответствии с данными производителя фасадных систем, а также в соответствии со СНиП «Нагрузки и воздействия» в части воздействий ветра.

Необходимость проведения испытаний горизонтальных анкерных стержней, как правило, возникает из-за обеспокоенности за надёжность крепления устраиваемых навесных фасадов к существующим конструкциям и безопасностью их дальнейшей эксплуатации.

Целью проведения испытаний анкеров является:

•ознакомление с проектно-технической документацией устраиваемых фасадов;

•разработка индивидуальной методики и проведение непосредственно испытаний выбранных типов анкеров;

•анализ полученных результатов и выбор типа анкеров.

Главной особенностью проведения такого рода строительной экспертизы является тип материала конструкции, к которой планируется крепление анкеров, его пустотность, пористость, прочностные характеристики. Производится выбор модели горизонтальных анкерных стержней и для испытаний выбирается несколько типов. При проведении непосредственных испытаний необходимо реализовать цикличность приложения нагрузки из-за ветровых усилий для максимальной реализации условий эксплуатации. В ходе работы применяется прибор, оборудованный специальным захватным приспособлением.

Испытания анкеров проводятся по специально разработанной программе специалистами ООО “Инженерный Центр “ЭкспертПроект”, которая позволяет сделать оптимальный выбор в пользу того или иного анкерного крепежа.

Примеры работ по испытанию анкеров на вырыв

подробнее

Испытание на вырыв из конструкций – Testroy.com

В современном строительстве широко применяется крепление различных конструкций с помощью анкеров (анкерных болтов). Этот вид крепления применяют при различных монтажных работах: крепление приборов и оборудования, монтаж навесного фасада, установка рекламных конструкций, монтаж консолей и кронштейнов, монтаж металлических колонн на бетонное основание и т.д. В зависимости от материала поверхности и монтируемой конструкции основными, производителями анкерного крепежа (Fischer, Mungo, Hilti) предписываются технические условия на применение их продукции, где прописаны типы анкерных устройств, их размеры и величины допустимых нагрузок на них (выдергивающих и срезающих).

При проведении работ по обследованию строительных конструкций специалистами центра испытаний ООО «Гео-Констант» выявилось следующее: все конструкции (плиты перекрытий, стены, колонны, бетонные полы и т. д.) имеют различные показатели плотности. Значит, при монтажных работах должны применяться анкера с различными свойствами (соответствующими плотности снования при “анкерировании”). В связи с этим, считается целесообразным проведения испытаний различных применяемых анкеров для определения их уровня сопротивления вырывающим усилиям.

Техническое вооружение специалистов центра испытаний ООО «Гео-Констант» позволяет провести быстро и качественно испытания на вырыв из любых конструкций. Испытания включают в себя следующие работы:

ознакомление с проектно-технической документацией;
определение методики и проведение испытаний выбранных типов анкерных устройств;
анализ результатов испытаний и выбор подходящего типа анкера.

Суть проведения испытания на вырыв из конструкции состоит в том, чтобы определить свойства материала конструкции (прочностные характеристики, наличие пустот, пористость и т.д.). После анализа испытаний нескольких типов анкерных стержней подбирается определенная модель анкера. Для проведения непосредственных испытаний на вырыв применяется прибор, оборудованный специальным захватным приспособлением.

Богатый опыт в проведении испытаний на вырыв из конструкций, разработанные методы проведения этих испытаний позволяет инженерам центра испытаний ООО «Гео-Констант» оптимально подобрать тот или иной тип анкера для любой конструкции.

Определение несущей способности анкеров на вырыв

Давайте поговорим о задаче, методике и цене проведения испытаний. Звоните +7(917) 588-26-22 (Александр).

«Гео-Констант» — строительная лаборатория. Обследуем здания, конструкции, грунты, сваи, балки и основания. Проводим приемочный контроль, ищем коммуникации, пустоты, отклонения, дефекты и испытываем строительные материалы.

Офисы «Testroy.com»

г. Москва, ул. 1-я Измайловского зверинца, д. 19А, стр. 5

+7 (495) 185-56-61

г. Санкт-Петербург, Всеволожский район, д. Порошкино

+7(916) 423-94-98

г. Ростов-на-Дону, Крым.

+7(917) 588-26-22

Лаборатория обеспечена своим оборудованием (более 70 единиц), а её отделения находятся в трех городах: Москве, Санкт-Петербурге и Ростове-на-Дону. Работаем в областях, соседних регионах, ездим в Крым.

Устойчивость вентилируемого фасада зависит от правильности выбранного материала для всей системы. К ним особенно относятся анкеры и дюбели, по отношению к которым и проводятся испытания на вырыв, позволяющие определить лучший вариант для каждого конкретного строения. Во время данной процедуры определяется коэффициент сопротивления крепёжных материалов искривлениям, когда на них возлагается нагрузка. Результаты тестов анализируются, после чего рассчитывается устойчивость анкеров к вытягивающей нагрузке на поверхности стены.

Если испытание анкеров на вырыв прошло успешно, то все полученные цифры будут соответствовать нормам. Именно изделия с оптимальными показателями будут применены во время монтажных работ на объекте, который был недавно построен или реставрируется.

Два способа, предусматривающие измерение нагрузок на крепёж, дадут возможность мастерам и клиенту выбрать вариант, вписывающийся в бюджетные ограничения. Испытание дюбелей на вырыв, в процессе которого образцы вырываются при помощи специального оборудования с разной скоростью, называется статическим. Полученные данные обрабатываются в соответствии закона распределения случайных величин.

Испытание на вырыв фасадных анкеров в динамическом режиме поможет определить устойчивость конструкции во время вероятных землетрясений. Тест проходит в три фазы, позволяющие имитировать подземные толчки: маленькая амплитуда, интенсивные колебания и снижение силы.

Полученные данные заносятся в акт испытания анкеров на вырыв, после чего клиенту, которому необходим ремонт здания, предлагаются приемлемые варианты крепежа. Обращайтесь к специалистам из нашей компании в Москве, которые посодействуют на всех этапах создания навесного фасада, включая испытания анкеров на вырыв, стоимость которых зависит напрямую от сложности процедуры.

На протяжении нескольких лет компания «Вира» предлагает клиентам свои услуги по предоставлению качественных крепежных материалов. Чтобы у заказчиков была возможность убедиться в том, что эти материалы действительно соответствуют всем стандартам, специалисты компании готовы осуществить их испытание прямо на строительном объекте.

Эта распространенная услуга является уникальной именно у компании «Вира». Это связано с тем, что специалист испытывает крепежные материалы с использованием импортного оборудования HYDRAJAWS модель 2000 (производство Великобритания). Это тестовый домкрат, который работает с любым строительным материалом и дает самые оптимальные и точные показатели до 3,5 тонн. Измерительные операции производятся в пяти различных вариантах, что дает более точные показания и позволяет выявить степень нагрузок на

Во время испытания проверяется несущая способность анкерного узла. Чтобы сделать это специалист компании «Вира» проделывает необходимое число отверстий от 3 до 15. При этом выбирается самая опасная часть здания, где существует повышенный риск отказа крепления. В эти отверстия помещают образцы анкеров, монтируются максимально приближенному к монтажу монтажников. Далее проверяется, насколько плотно анкера закреплены. Все показания фиксируются прибором. Что позволяет производить вырывание анкера из основания (фасада, балки перекрытия, стяжка пола и т.д ) материал основания может быть различный бетон, кирпич, газобетон, пенобетон, скала применяя различные нагрузки. После того, как испытание заканчивается, специалист компании «Вира» выдает заказчику протокол испытания на вырыв.

Специалисты компании «Вира» советуют своим клиентам проводить бесплатные испытания анкеров по нескольким причинам. Во-первых, после проведения исследования у заказчика есть возможность наиболее грамотно оценить уровень нагрузок на фасадные анкера и подобрать самое оптимальное количество кронштейнов для фасадной системы, которая будет отличаться надежностью, долговечностью и сэкономит на фасадной системы. Во-вторых, монтаж фасада – это процедура дорогостоящая, 90% производимых испытаний это крепеж для фасада. Поэтому, чтобы обезопасить себя от некачественно выполненной работы, следует изначально подбирать в качестве крепежа только самые лучшие материалы, которыми обладает компания «Вира».

Заказчик испытания может подать заявку на проведение работ несколькими способами. Во-первых, это можно сделать по телефону 8 (383) 209-21-77; 8-953-868-8700 или 8-923-244-7654. Во-вторых, можно приехать в офис компании «Вира», который находится по адресу: Новосибирская обл., г. Бердск, ул. Химзаводская 11/7 оф. 507. В-третьих, теперь есть возможность записаться в он-лайн режиме на сайте компании http://vira-nso.ru. Для этого нужно оставить свои контактные данные и специалист компании тут же связывается с клиентом для уточнения деталей испытания.

Мы проводим натурные испытания, как на этапе проектирования, так и после установки крепежа. Основной задачей на этапе проектирования является подбор анкерного крепления, поэтому чаще всего проводятся испытания по определению расчетной нагрузки на анкер. После монтажа анкерных систем по желанию заказчика определяется их качество и безопасность.
Методика, изложенная в СТО, предусматривает использование устройства измерения, имеющего возможность в процессе проведения испытания автоматической записи зависимости деформации испытываемого анкерного крепления от прикладываемой к анкеру нагрузки.
После получения результатов натурных испытаний проводится статистическая обработка полученных результатов и рассчитывается допускаемая выдергивающая нагрузка на анкеры данного типа для данного реального основания. Полученные результаты оформляются в виде протокола установленной формы, который оформляется в трех экземплярах, два из которых передаются заказчику, а один хранится в архиве испытательной лаборатории.

Деятельность ИЛ направлена на реализацию научно-технической политики в области обеспечения гарантий объективности и достоверности информации о соответствии качества испытываемых объектов требованиям нормативной документации. Деятельность ИЛ соответствует критериям и требованиям ГОСТ ИСО/МЭК 17025-2009 на протяжении всего срока действия аттестата аккредитации.

Руководством ИЛ проводится техническая политика, обеспечивающая доверие Заказчиков и Потребителей к услугам лаборатории при проведении испытаний. Проведение испытаний осуществляется в соответствии с методикой СТО 44416204-010-2010 c высоким качеством, квалифицированным персоналом на исправном и своевременно поверенном оборудовании.

№ п/п	Испытываемые (контролируемые) материалы, изделия, конструкции и строительно-монтажные работы	Измеряемые показатели испытываемых (контролируемых) материалов, изделий, конструкций и строительно-монтажных работ	Обозначение НД на методы испытаний (контроля)	Технические требования
1	2	3	4	5
1	Анкерные изделия	Геометрические параметры, размеры. Нагрузка на вырыв. Разрушающее усилие. Расчётное сопротивление анкерного крепления. Температура материала основания. Момент затяжки.	ГОСТ 1759.0-87 ГОСТ Р ИСО 4759-1-2009 ГОСТ Р 56731-2015 СТО 44416204-010-2010	ГОСТ 1759.0-87 ГОСТ Р ИСО 4759-1-2009 ГОСТ Р ИСО 2702-2009 ГОСТ Р ИСО 7049-2012 ГОСТ Р ИСО 7050-2012 ГОСТ Р ИСО 7051-93
2	Конструкции и изделия бетонные и железобетонные.	Прочность бетона механическими методами неразрушающего контроля: – отрыв со скалыванием; – ударный импульс.	ГОСТ 22690-2015	ГОСТ 13015-2012 ГОСТ 18105-2010

ИЛ ООО «М-ТЕХНОЛОДЖИ» располагает достаточным числом специалистов, имеющих соответствующее образование, профессиональную подготовку, квалификацию и опыт проведения испытаний. В ИЛ организовано систематическое повышение квалификации инженеров-испытателей путём обучения на курсах повышения квалификации, семинарах при ОАО «МОССТРОЙСЕРТИФИКАЦИЯ» и в Академии RAWLPLUG.

Разработка алгоритма обработки данных, полученных в ходе исследований для определения значения нагрузок вырыва крепежного изделия из материала конструкции.

Оценка сферы использования и эффективности крепления в зависимости от того, из какого материала будет сооружена конструкция и какова его структура. Что касается таких важных характеристик, как пожаростойкость, стойкость к коррозии, то они беспроблемно определяются в силу современного технологического прогресса.

Испытанию на вырыв материала из основания подвергаются крепления, которые состоят из определенного количества образцов. Скорость нагрузки крепежа до того, как произойдет его вырыв или нарушение целостности его структуры 1-3 мин.

После этого специалисты изучают данные, полученные в ходе тестирования. На значение, получаемое в процессе изучения усилия анкеров, влияют разные факторы. Поэтому закон Гаусса позволяет дать объективную оценку числа критических нагрузок крепежа, устанавливаемых нормами. Эта система обработки данных, которые были получены после тестирования, гарантирует получение надежных показателей, по которым можно охарактеризовать работу анкерного крепления.

Наша компания имеет лицензию на проведение испытаний анкерных креплений. Тестирование крепежных элементов мы осуществляем посредством высокотехнологичного оборудования, которое позволяет определить, пригоден ли анкер для того или иного объекта.

Фундаментальный принцип испытаний на растяжение заключается в том, что испытательное оборудование, разработанное для определенной геометрии, дает результаты (силы отрыва), которые тесно коррелируют с прочностью бетона на сжатие. Эта корреляция достигается путем измерения силы, необходимой для вытягивания стального диска или кольца, встроенного в свежий бетон, против кругового противодавления, оказываемого на бетонную поверхность концентрично диску / кольцу.

Стальной диск диаметром 25 мм на глубине 25 мм прижимается по центру к кольцу противодавления диаметром 55 мм на поверхности.Измеряется сила F, необходимая для извлечения вставки. Бетон в стойке между диском и кольцом противодавления подвергается сжимающей нагрузке. Следовательно, сила отрыва F напрямую связана с прочностью на сжатие.

CAPO-TEST позволяет проводить испытания на вытягивание существующих конструкций без необходимости в предварительно установленных вставках.CAPO-TEST предлагает систему испытаний на отрыв, аналогичную системе LOK-TEST, для точной оценки прочности на сжатие на месте. Процедуры для проведения испытаний на вытягивание после установки, таких как CAPO-TEST, включены в ASTM C900 и EN 12504-3.

При выборе места для CAPO-TEST убедитесь, что арматурные стержни не попадают в зону разрушения. Поверхность в месте проведения испытания шлифуют с помощью строгального инструмента и проделывают отверстие диаметром 18,4 мм перпендикулярно поверхности с помощью корончатой коронки с алмазными шипами.В отверстии проделывается выемка (прорезь) диаметром 25 мм и глубиной 25 мм.

Разъемное кольцо расширяется в выемке и вытягивается с помощью тянущего механизма, реагирующего на кольцо противодавления диаметром 55 мм. Как и в LOKTEST, бетон в стойке между расширенным кольцом и кольцом противодавления находится в состоянии сжатия. Следовательно, предельная сила отрыва F напрямую связана с прочностью на сжатие.

Прочность на сжатие можно рассматривать как пропорциональную предельному усилию отрыва. Надежность теста оценивается как хорошая. Он превосходит испытание отбойным молотком и зондом Виндзора из-за большей глубины испытываемого объема бетона.Однако этот тест не рекомендуется для агрегатов размером более 38 мм.

Использует:
Определить прочность бетона на сжатие на месте
Определить прочность бетона для выполнения операций по последующему натяжению.
Определить время снятия опалубки и берегов на основе фактической прочности конструкции на месте.
Прекращение отверждения в зависимости от прочности конструкции на месте.
Может также использоваться для испытания отремонтированных бетонных секций.
Последующий процесс тестирования:
После того, как бетон раскололся в ходе этого испытания, отверстия, оставленные на поверхности, сначала очищаются от пыли с помощью воздуходувки. Затем его загрунтовывают эпоксидным клеем, сразу после этого отверстие заполняют модифицированным полимером раствором, а поверхность выравнивают.
Страница не найдена для what_is_pullout_tests_on_hardened_concrete
Имя пользователя*
Электронное письмо*
Пароль*
Подтвердить Пароль*
Имя*
Фамилия*
Страна Выберите страну … Аландские острова IslandsAfghanistanAlbaniaAlgeriaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua и BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelauBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBonaire, Санкт-Эстатиус и SabaBosnia и HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Индийского океана TerritoryBritish Virgin IslandsBruneiBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCanadaCape VerdeCayman IslandsCentral африканского RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Килинг) IslandsColombiaComorosCongo (Браззавиль) Конго (Киншаса) Кук IslandsCosta RicaCroatiaCubaCuraÇaoCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFalkland IslandsFaroe IslandsFijiFinlandFranceFrench GuianaFrench PolynesiaFrench Южный Территорий нг КонгВенгрияИсландияИндияИндонезияИранИракОстров МэнИзраильИталия Кот-д’ИвуарЯмайкаЯпонияДжерсиИорданияКазахстанКенияКирибатиКувейтКиргизияЛаосЛатвияЛебанЛезотоЛиберияЛибияЛихтенштейнЛихтенштейнЛитва ЮжныйAR, ChinaMacedoniaMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesiaMoldovaMonacoMongoliaMontenegroMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNepalNetherlandsNetherlands AntillesNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorth KoreaNorwayOmanPakistanPalestinian TerritoryPanamaPapua Новый GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairnPolandPortugalQatarRepublic из IrelandReunionRomaniaRussiaRwandaSão Tomé и PríncipeSaint BarthélemySaint HelenaSaint Китса и NevisSaint LuciaSaint Мартин (Голландская часть) Сен-Мартен (французская часть) Сен-Пьер и MiquelonSaint Винсент и GrenadinesSan MarinoSaudi ArabiaSenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth Грузия / Sandwich ОстроваЮжная КореяЮжный СуданИспанияШри-ЛанкаСуданСуринамШпицберген и Ян-МайенСвазилендШвецияШвейцарияСирияТайваньТаджикистанТанзанияТаиландТимор-ЛештиТогоТокелауТонгаТринидад и ТобагоТунисТурция ТуркменистанТуркс и Острова КайкосТувалуУгандаУкраинаОбъединенные Арабские ЭмиратыВеликобритания (Великобритания) США (США) УругвайУзбекистанВануатуВатиканВенесуэлаВьетнамУоллис и ФутунаЗападная СахараЗападное СамоаЙеменЗамбияЗимбабве
Captcha *
Регистрируясь, вы соглашаетесь с Условиями использования и Политикой конфиденциальности. *
Страница не найдена для types_of_pull_out_tests
Имя пользователя*
Электронное письмо*
Пароль*
Подтвердить Пароль*
Имя*
Фамилия*
Страна Выберите страну … Аландские острова IslandsAfghanistanAlbaniaAlgeriaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua и BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelauBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBonaire, Санкт-Эстатиус и SabaBosnia и HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Индийского океана TerritoryBritish Virgin IslandsBruneiBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCanadaCape VerdeCayman IslandsCentral африканского RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Килинг) IslandsColombiaComorosCongo (Браззавиль) Конго (Киншаса) Кук IslandsCosta RicaCroatiaCubaCuraÇaoCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFalkland IslandsFaroe IslandsFijiFinlandFranceFrench GuianaFrench PolynesiaFrench Южный Территорий нг КонгВенгрияИсландияИндияИндонезияИранИракОстров МэнИзраильИталия Кот-д’ИвуарЯмайкаЯпонияДжерсиИорданияКазахстанКенияКирибатиКувейтКиргизияЛаосЛатвияЛебанЛезотоЛиберияЛибияЛихтенштейнЛихтенштейнЛитва ЮжныйAR, ChinaMacedoniaMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesiaMoldovaMonacoMongoliaMontenegroMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNepalNetherlandsNetherlands AntillesNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorth KoreaNorwayOmanPakistanPalestinian TerritoryPanamaPapua Новый GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairnPolandPortugalQatarRepublic из IrelandReunionRomaniaRussiaRwandaSão Tomé и PríncipeSaint BarthélemySaint HelenaSaint Китса и NevisSaint LuciaSaint Мартин (Голландская часть) Сен-Мартен (французская часть) Сен-Пьер и MiquelonSaint Винсент и GrenadinesSan MarinoSaudi ArabiaSenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth Грузия / Sandwich ОстроваЮжная КореяЮжный СуданИспанияШри-ЛанкаСуданСуринамШпицберген и Ян-МайенСвазилендШвецияШвейцарияСирияТайваньТаджикистанТанзанияТаиландТимор-ЛештиТогоТокелауТонгаТринидад и ТобагоТунисТурция ТуркменистанТуркс и Острова КайкосТувалуУгандаУкраинаОбъединенные Арабские ЭмиратыВеликобритания (Великобритания) США (США) УругвайУзбекистанВануатуВатиканВенесуэлаВьетнамУоллис и ФутунаЗападная СахараЗападное СамоаЙеменЗамбияЗимбабве
Captcha *
Регистрируясь, вы соглашаетесь с Условиями использования и Политикой конфиденциальности. *
Тестеры прочности сцепления бетона, тестеры анкеров, тестеры отрыва
Тесты прочности сцепления и анкеров, продолжение
Результат теста дает количественное значение, которое передает величину силы, необходимой для отделения покрытия от основы. Испытания на отрыв и прочность сцепления являются популярным методом проверки как адгезии покрытия, так и точки разрушения. Чтобы проверить сопротивление отрыву покрытия на бетоне, технический специалист может использовать один из множества тестеров отрыва, поставляемых Humboldt, например, Proceq DY-2 Pull-off Tester или наш комплект для испытания сцепления HC-2988A. .
Прочность склеивания широкого и разнообразного спектра материалов, включая бетон, стяжки, ремонтные растворы, покрытия из эпоксидной смолы, ламинаты, пластмассы, краски и эмали, можно точно определить с помощью этого тестера связывания. Адекватная прямая прочность на растяжение или прочность сцепления между двумя слоями важны, если ремонт бетонных конструкций или дополнительные перекрытия и стяжка на существующем бетоне должны быть структурно прочными. Испытание на отрыв как средство оценки прочности бетона и других материалов на сжатие включает приклеивание круглого стального диска к поверхности с помощью клея на основе эпоксидной смолы.Затем к диску прилагается контролируемая растягивающая сила, и когда прочность связи становится больше, чем у материала, находящегося под напряжением, он в конечном итоге не выдерживает напряжения. По площади диска и силе, приложенной при разрушении, можно рассчитать номинальную прочность материала на растяжение.
Обычно диск (тележка) приклеивают к подготовленной испытательной поверхности, ей дают отвердеть, и в подложке вокруг диска вырезают частичную сердцевину. Затем к диску прикрепляется тестер отрыва, и к диску прилагается растягивающее давление.При включении источника давления давление на привод в системе медленно увеличивается. Когда давление в приводе становится больше, чем прочность связи между покрытием и подложкой, произойдет разделение, и узел привод-тележка поднимет покрытие с подложки. Индикатор максимального давления манометра системы обеспечивает прямое считывание давления, при котором произошел отрыв. Это измеренное усилие отрыва является прямым показателем силы адгезии между покрытием и подложкой.Это испытание также может быть выполнено как испытание для контроля качества, при котором к диску прикладывается желаемое заранее заданное усилие, чтобы проверить, выдерживает ли покрытие приложенное усилие, что обеспечивает точную оценку соответствия / несоответствия в соответствии с отраслевыми стандартами.
Испытания на вырыв анкера
Humboldt поставляет ряд портативных тестеров для проверки решающей удерживающей силы анкеров и креплений в строительных материалах. Эти тестеры анкеров можно использовать для измерения характеристик установки анкеров и проверки того, выдержит ли она определенные усилия отрыва в лаборатории или на месте.Испытание на вытягивание анкера можно использовать в качестве меры контроля качества в лаборатории или на месте. При оценке системы анкеровки в лаборатории анкер должен быть установлен таким же способом и из того же материала, что и предполагаемый или планируемый для использования в строительном проекте.
Испытание на вырывание анкера на месте обычно требуется для двух различных целей: для определения пригодности анкерного крепления и определения допустимого сопротивления анкера отказу при выдергивании или для проверки качества установки анкеров в конкретное приложение.
Для проведения испытания на вырыв анкера тестер анкера снабжен совместимым адаптером шпильки, который подсоединяется к анкерному устройству. Затем тестер анкеров прикладывает нагрузку с помощью механического винтового механизма, действующего через гидравлический датчик нагрузки, который измеряет нагрузку, непосредственно приложенную к анкеру.
Humboldt предлагает широкий выбор тестеров на вырыв анкера с усилием натяжения от 5 до 145 кН. Также доступны мосты различных размеров и высот.Наши стандартные якорные тестеры доступны с аналоговым манометром 25 кН в стандартной комплектации, но могут быть модернизированы до цифрового манометра. Мы также предлагаем средний и новый испытатель анкеров для тяжелых условий эксплуатации HC-2959. Этот тестер анкеров может выдерживать нагрузки до 145 кН. Мы также предлагаем сменные аналоговые и цифровые манометры, а также широкий ассортимент тестовых адаптеров, удлинительных ножек и соединительных дисков.
Испытание бетона на вырыв | Engineersdaily
В ходе испытания измеряется сила, необходимая для вытягивания ранее отлитой стальной вставки с утопленным в бетон увеличенным концом.Во время этой операции вынимается конус из бетона, и требуемая сила зависит от прочности бетона на сжатие.
Принцип
Это испытание основано на том принципе, что сила, необходимая для выдергивания стального конуса, встроенного в бетон, пропорциональна прочности бетона.
Процедура испытания
Выдвижная вставка (показанная на рис.) Заделывается в простой бетон во время заливки. Когда требуется определить прочность, сила прилагается к заделанному концу.Измеряется сила, необходимая для вытягивания сборки.
Испытание бетона на вырыв
Ограничения
Сборка стальных стержней должна быть заделана в бетон во время заливки, поэтому испытания не могут проводиться в более позднем возрасте.
Требуется ремонт поврежденного бетона.
Оценка
Выдвижной узел вытягивается с куском бетона, который подвергается растяжению и сдвигу, а сила, требуемая для вытягивания, связана с прочностью бетона на сдвиг, а не с прочностью на сжатие.
Отношение вытягивающего усилия к прочности на сжатие немного уменьшается с увеличением уровня прочности.
Вытягивание нельзя проводить до завершения. Достаточно приложить заданную силу к встроенному стержню, и если он не вытащен, предполагается, что заданная сила существует.
Согласно Малхотре, испытание на вырыв превосходит испытание на сопротивление молотку и проникновению, поскольку в испытании задействован больший объем и большая глубина бетона. Также требуется ремонт бетона после испытания. Соотношение между прочностью на сжатие и силой отрыва показано на рисунке ниже.
Оценка испытания бетона на вырыв

Испытание на вырывание полностью залитого швом болта, обшитого сегментированными стальными трубками разной длины
Чтобы оценить характеристики анкеровки арматурного болта, обшитого сегментированными стальными трубами разной длины, в этом исследовании было проведено в общей сложности восемь групп испытаний на вырыв.Стальные трубы, сегментированные на 5 см, 7 см, 9 см, 10 см и 15 см, использованные в текущем исследовании, были скреплены вместе высокопроизводительным двухкомпонентным клеем для образования стандартной стальной трубы длиной 30 см. В отличие от распределения осевого напряжения в болте, распределение осевого напряжения в стальной трубе показало тенденцию к экспоненциальному уменьшению от конца зажима трубы к концу зажима болта; таким образом, был получен ряд интересных результатов. Например, последовательность отсоединения сегментов имеет определенный порядок приоритета; Форма разрушения болтовой системы, характеристики колебаний нагрузки и конечное смещение во многом определялись длиной последнего сегмента, а именно того, который фиксируется зажимом испытательной машины.Более того, соотношение нагрузка-смещение для некоторых конкретных образцов было дополнительно исследовано с точки зрения преобразования энергии, а также обсуждалось неравновесное распространение межфазной развязки. В этой статье с относительно идеализированной точки зрения представлено лабораторное решение для интерпретации механических характеристик болта, установленного в слоистых пластах; пока, по крайней мере, это демонстрирует, что болт, установленный в сравнительно более толстом слое слоев, может служить более прочным и стабильным.
1. Введение
Среди множества вспомогательных компонентов используемых в подземных горных или строительных работ по всему миру, анкерный болт является одним из самых популярных устройств на счет своей серии, такие ПРЕИМУЩЕСТВА как активные эффекты поддержки на поверхности горной породы, универсальность применения для различных геологических условий, относительно низкая стоимость, удобный и быстрый монтаж и т. д. После более чем ста лет постепенного совершенствования и развития этой технологии с конца 19 века, анкерный болт теперь имеет множество производных видов, таких как анкерный болт, Swellex, Split Set, Expansion Shell, конусный болт, Garford. , Roofex и D-образный болт.Однако большинство из них демонстрируют лишь незначительные отличия друг от друга в своей конструкции и имеют почти одинаковые теоретические основы, такие как механически закрепленные болты, полностью / частично залитые болты и болты с фрикционным анкерным креплением.
Как правило, болты, полностью залитые раствором с использованием картриджей со смолой, широко используются во всем мире [1, 2]. В США с начала 1970-х годов крепление кровли является основным методом крепления кровли подземных угольных шахт [3]; более 90% из примерно 68 миллионов анкеров для крыш, устанавливаемых ежегодно в подземных угольных шахтах в США, относятся к этому типу анкеров [4].По сравнению с анкерным креплением с торцевым анкерным креплением или анкерным фрикционным анкером, полностью залитый анкер работает намного надежнее, и он может обеспечить полную поддержку горной массы по всей своей длине [5]. Но производительность также зависела от ряда важных факторов, таких как адгезионные свойства поверхности раздела болт / раствор или раздела раствор / горная порода, механические свойства стержня болта и внешней лицевой панели (если установлена), прочность материала для затирки и свойства. из горного массива, предварительно или без предварительного напряжения.
В отличие от других методов поддержки, применяемых при подземных операциях, анкерный болт устанавливается в массиве горных пород для обеспечения эффекта усиления изнутри, в то время как такие конструкции, как U-образная сталь, стальная сетка и гидравлическая опора, пассивно сдерживают деформацию горного массива на поверхности. периметр тоннеля. Это также различие между подкреплением и поддержкой согласно литературе Виндзора и Томпсона [6]. Следовательно, может быть трудно исследовать механизм нагрузки-деформации в инженерной области из-за множества факторов.Как правило, лабораторные испытания на вырыв используются для исследования усиливающих свойств болтов. Несмотря на большое количество испытаний на вырыв, проведенных в разных странах мира [7–13], следует отметить определенные механические различия между испытанием на вырыв и болтом на месте.
2. Механические различия между болтом при испытании на вырыв и болтом на месте
Для полностью залитого раствором болта, встроенного в стальную трубу и затем подвергнутого растягивающей нагрузке при испытании на вырыв, решение Framer предсказывает, что осевое напряжение болта и межфазное соединение Напряжение будет экспоненциально падать от конца нагружения до конца свободного нагружения [7].Типичные результаты испытаний на извлечение, проведенных Хоуксом и Эвансом, показаны на Рисунке 1 (а) [14]; кривые a, и b, показывают два разных состояния осевого напряжения вдоль болта при воздействии растягивающей нагрузки. а указывает на то, что соединение находится на границе раздела, когда болт находится под относительно низкой вырывной нагрузкой; b указывает на частично разъединенное межфазное состояние, которое вызвано чрезмерно большой вытягивающей нагрузкой. Что касается картины распределения напряжения сдвига вдоль границы раздела скрепления, то существует определенное соответствие с картиной распределения осевого напряжения, показанной выше.Кривые и на рисунке 1 (а) показывают режим распределения межфазного напряжения; первый указывает на случай, когда нагрузка отрыва является относительно низкой, тогда как последний указывает на случай, когда чрезмерно большая нагрузка отрыва приводит к определенной степени нарушения межфазного соединения. Было полностью подтверждено, что пиковое напряжение сдвига при сцеплении будет постепенно перемещаться от конца нагружения к концу свободного нагружения для болта, подвергающегося растягивающей нагрузке [10]; тогда полное разрушение соединения должно сначала произойти на участке, близком к концу нагружения, вызывая нулевое напряжение сдвига в начале кривой, за которым затем следует определенный диапазон частичного разрушения соединения в направлении точки пикового напряжения.За пределами секции напряжение сдвига экспоненциально уменьшается до конца свободного нагружения в соответствии с решением Фармера [7].
Однако для анкерного болта, устанавливаемого на месте, следует учитывать некоторые особенности. На Фигуре 1 (b) показано распределение осевого напряжения / напряжения сдвига вдоль анкерного болта, установленного на месте; можно увидеть, что картины распределения осевого напряжения и напряжения сдвига явно отличаются от того, что представлено на Рисунке 1 (а). Однако для участка, близкого к концу ствола скважины, осевое напряжение демонстрирует тенденцию, аналогичную таковой при испытании на отрыв.Объяснение этих различий в основном заключается в том, что болт при испытании на вырыв имеет только длину анкеровки, тогда как болт на месте имеет другую длину захвата и нейтральную точку.
3. Объем и теоретическая основа данного исследования
Из-за того, что на Земле залегает осадочный слой, который насчитывает миллионы лет, многие слои в глубоких угольных шахтах имеют слоистое залегание. Болт, установленный в пластах такого типа, должен выдерживать серьезные нарушения последовательной развязки по границе раздела или разделения пластов; может оказаться затруднительным непосредственно проводить мониторинг процесса разрушения болтовых соединений в реальном времени и оценивать соответствующую несущую способность на объектах практического проектирования. В этом исследовании мы разрабатываем экспериментальную установку, которая, как мы надеемся, внесет определенный вклад в соответствующие подпольные теории. Всего было проведено восемь групп испытаний на вырыв полностью залитых швов болтов, встроенных в сегментированные стальные трубы. Сегментированные стальные трубы различной длины, составляющие 5 см, 7 см, 9 см, 10 см и 15 см, использованные в данном исследовании, были скреплены вместе высокопроизводительным двухкомпонентным клеем для образования стандартной стальной трубы длиной 30 см. Прежде чем мы проведем эксперимент, необходимо предложить некоторые важные теоретические советы для разъяснения.
Для пассивно установленного анкерного болта «пассивный» означает, что сила предварительного натяжения не была приложена к открытому концу болта во время процесса установки болта, и его опорные эффекты будут активированы только при условии, что горная порода сначала деформируется [15]. Как правило, его окончательный выход из строя вызывается разъединением границы раздела болт / раствор или раздела раствор / порода, если трещина растяжения болта исключена, в зависимости от того, какой из них является самым слабым [16]. Этот процесс разрушения постепенно распространяется от нагруженного конца (воротник ствола скважины) до ненагруженного конца (забоя скважины) и, в конечном итоге, приводит к полному отказу системы крепления; На рис. 2 схематично показан конкретный механизм при выдергивающей нагрузке, аналогичный ситуации при лабораторных испытаниях.Последовательно наблюдаются три различных типа ступеней: ступень разъединения, пластическая ступень и упругая ступень, от нагруженного конца (открытый конец) до ненагруженного конца (заделанный конец). Диапазон упругости уменьшается, тогда как диапазон развязки увеличивается при возрастающей отрывной нагрузке, тогда как пластический диапазон играет переходную роль, которая преобразует конкретный упругий участок в отсекающий участок, а пластический диапазон обычно сохраняет приблизительно фиксированную длину в идеализированной теоретической ситуации.Пиковое напряжение сдвига во время этого процесса связано со стадией упругости; его скорость движения остается такой же, как и у эластичного диапазона. На самом деле, во многих литературных источниках сообщается о таком процессе эволюции; подробнее см. соответствующие работы [15, 17–19] и т.д.

Механизм механического взаимодействия между стальной трубкой, связующим материалом и болтом показан на Рисунке 3; для конкретного сегмента, взятого из системы болтовых соединений, он всегда поддерживает осевое механическое равновесие, что означает, что общая результирующая сила, приложенная к верхнему концу, равна таковой на нижнем конце.Следовательно, распределение осевого напряжения в стальной трубе демонстрирует совершенно противоположную картину, которая существует в стержне болта, учитывая, что распределение осевого напряжения болта уже было объяснено в Разделе 2; следовательно, осевое напряжение в стальной трубе экспоненциально возрастает от конца зажимного болта к концу зажима трубы. Основываясь на вышеупомянутых теориях, можно сделать вывод, что участок рядом с концом зажима трубы выдерживает относительно большую силу для стальной трубы. В связи с тем, что стальная труба длиной 30 см аксиально скреплена сегментированными трубками разной длины, разделение склеенных стальных труб, подвергающихся растягивающей нагрузке в лабораторных условиях, в первую очередь будет происходить на концах соединения, замыкающихся на конце зажима трубы; Исследование, приведенное ниже, дает конкретные объяснения различных форм отказов болтовых соединений при данной экспериментальной установке.

4. Лабораторное исследование
4.1. Процедура подготовки образцов
Слоистые пласты в инженерной области могут иметь разную толщину, и их последовательность слоев также показывает неупорядоченный статус. В этом эксперименте стальные трубы различной длины использовались для моделирования слоистых пластов. В прошлом исследовании использование стальной трубы для моделирования горной массы в лаборатории было общепринятым, и этот вид контрольных мер также широко использовался в ранних публикациях [20, 21].Несомненно, это испытательное мероприятие может оценить несущую способность болтовой системы; Специально разработанный образец, способный выдержать большую вытяжную нагрузку в лабораторных условиях, несомненно, обеспечит лучшее усиление породы в практических испытаниях.
Как правило, каждый образец состоял из анкерного болта (длиной 35 см и диаметром 18 мм) и стальной трубы длиной 30 см; стальная труба была объединена несколькими сегментами стальной трубы. Внутренний диаметр и внешний диаметр сегмента составляли 30 мм и 50 мм соответственно.Но их длина, перехваченная на 7, 9 и 10 см, варьировалась от 5 до 15 см; затем сегменты различной длины комбинируются с другими, чтобы получить стандартную стальную трубу унифицированной длины 30 см. В соответствии с этим шаблоном в итоге было создано 8 форм стальных труб, которые перечислены в Таблице 1. В целях пояснения мы в дальнейшем определяем первый сегмент как тот, который находится рядом с концом болтового зажима, а последний сегмент зажимается машиной МТС. Для дальнейшего пояснения все эти комбинированные формы схематично изображены на рисунке 4 (а).Сегменты были скреплены друг с другом с помощью двухкомпонентного клея с высокими эксплуатационными характеристиками под названием Ergo (см. Рисунок 4 (b)), который мог обеспечить гораздо лучшую прочность соединения на концах, чем при традиционной сварке. Этот клей имеет ряд преимуществ, таких как высокая вязкость, высокая прочность и устойчивость к высоким температурам; его предел прочности при соединении металла с металлом может достигать 20 Н / мм ², и, следовательно, его применение в этом испытании является разумным. Кроме того, последний сегмент, выровненный по системе болтов, не должен быть 5 см и 7 см; в противном случае испытание на выдергивание приведет к преждевременному выходу из строя вблизи конца зажима трубки, учитывая механическое равновесие, показанное на рисунке 3.Например, следует избегать комбинированной формы 15 + 10 + 5.
Образцы этикеток Комбинированные формы Образцы этикеток Комбинированные формы
, S1-2 S1 (S1) 15 + 5 + 5 + 5 S5 (S5-1, S5-2, S5-3) 9 + 7 + 7 + 7
S2 (S2-1, S2-2, S2-3 ) 15 + 5 + 10 S6 (S6-1) 10 + 5 + 15
S3 (S3-1, S3-2, S3-3) 15 + 10 + 5 S7 (S7-1, S7-2) 10 + 10 + 10
S4 (S4-1, S4-2) 15 + 15 S8 (S8-1, S8-2) 10 + 15 + 5
Последовательность терминов означает порядок сегментов различной длины от конца зажима для трубы до конца зажима для болта.
Затирочный материал в этом испытании представлял собой особый вид модифицированного цемента, который в основном использовался для полной цементации опоры болта на проезжей части угольной шахты. Цемент с соотношением цемента к воде, заданным как 0,25, может иметь прочность на одноосное сжатие (UCS) 3 МПа в течение 1 часа, 30 МПа в течение 24 часов и консервативное значение 70 МПа в течение 28 дней при комнатной температуре. Процесс подготовки образцов описывается следующим образом: (1) Соедините сегментированные стальные трубы вместе в соответствии с критерием объединения, показанным на рисунке 4 (а), дайте связанным сегментам постоять около шести часов при комнатной температуре, а затем перейдите к следующей процедуре. .Поместите центрирующее кольцо на конец последнего сегмента стальной трубы, внутренний диаметр и внешний диаметр кольца равны диаметру болта и внутреннему диаметру стальной трубы, соответственно, а толщина кольца составляет 2 мм. Это устройство может гарантировать совпадение оси болта и оси стальной трубы; это позволяет избежать потенциального девиаторного напряжения во время испытания на отрыв; Обратите внимание, что девиаторное напряжение сильно нарушит точность испытания на вырыв и приведет к преждевременному выходу из строя системы болтовых соединений. (2) Вставьте болт в конец полуфабриката образца, приготовленного на этапе (1), и совместите их торцы; затем используйте быстросхватывающийся гидроизоляционный клей, чтобы скрепить вместе конец болта, центрирующее кольцо и конец стальной трубы; этот процесс позволяет избежать потенциальной утечки во время последующей процедуры цементного раствора. Вид снизу, показывающий склеенную комбинацию, представлен на Рисунке 4 (c). (3) Достаточно смешать цемент и воду вместе при массовом соотношении 0,25; затем вылейте смесь в инжектор на 100 мл.Затем поместите образец, обработанный на предыдущем этапе, вертикально и медленно введите цемент в кольцевой зазор между болтом и стальной трубкой; цемент стекает вниз под действием силы тяжести. Прекратите впрыск, когда уровень жидкости достигнет верхнего конца стальной трубки; Использование инжектора на этом этапе гарантирует равномерную и стабильную скорость затирки цемента, и, таким образом, можно избежать пустот в цементной колонне, окружающей болт. (4) Поместите подобное верхнее центрирующее кольцо, чтобы заполнить кольцевое пространство между болтом и сталью труба после того, как цементное тесто достигнет верхнего предела стальной трубы; аналогично, верхнее центрирующее кольцо может взаимодействовать с нижним центрирующим кольцом, чтобы обеспечить совпадение между осью болта и осью стальной трубы.
4.2. Краткое описание испытательной машины
Испытание на растяжение проводилось на испытательной машине серии MTS по критерию 64; в основном он состоит из следующих сборочных деталей: пьедестал, привод, испытательный стенд, нижний сепаратор, верхний сепаратор, винт и гладкий конец. Стенд для испытаний соединен с верхним сепаратором с помощью провода, образуя жесткую раму, а испытательный стенд также соединен с приводом с помощью датчика нагрузки. Эта машина имеет две испытательные площадки; первый предназначен для испытания на растяжение, расположенного между нижним сепаратором и верхним сепаратором; второй предназначен для проведения испытаний на сжатие, располагаясь между испытательным стендом и нижним сепаратором.Оба пространства можно регулировать, перемещая нижний разделитель. Схематический эскиз машины показан на рисунке 5.
Здесь, в этом испытании, система болтовых соединений болт-цемент-сталь натягивается движением нижнего сепаратора и верхнего сепаратора; открытый конец болта фиксируется нижним зажимом, тогда как конец стальной трубы фиксируется верхним зажимом, а затем направления движения для болта и трубы, испытывающей вытягивающую нагрузку, – вниз и вверх, соответственно.
5. Результаты и обсуждение
5.1. Стандартное испытание на растяжение болта
Механические свойства болта при растягивающей нагрузке имеют жизненно важное значение для последующих испытаний на вырыв; таким образом, сначала было проведено стандартное испытание на растяжение. Зависимость деформации от нагрузки может быть нанесена путем регистрации изменения величины растягивающей нагрузки в различные интервалы деформации; результат показан на рисунке 6. Начальный диаметр и расстояние между ребрами болта составляли 18 мм и 11,70 мм соответственно. Болт упруго растягивался до деформации 8.5 мм, после чего следует усилие текучести 96 кН или около того, продолжающееся для деформации 6,1 мм. После этого кривая показывала выпуклую тенденцию, пока не была достигнута растягивающая нагрузка 145 кН, при этом деформация составила 66,50 мм. Болт продолжал растягиваться на уровне растягивающей нагрузки до образования шейки при смещении приблизительно 95,02 мм. В итоге болт вышел из строя при деформации 107,43 мм, что сопровождалось хрупким разрушением. Диаметр болта в точке разрушения составлял 11,70 мм, а расстояние между ребрами, примыкающим к точке разрушения, увеличено до 16.80 мм.

5.2. Результаты испытаний образцов, поврежденных разрушением болта
Прекращение испытаний на вырыв в основном вызвано разъединением на границе раздела болт-раствор, если прочность на растяжение болта достаточно велика; Теоретически развязка постепенно распространяется от конца болта-зажима к концу зажима трубки, и граница раздела последовательно претерпевает три вида состояний контакта, а именно состояние упругости, смягчения и разъединения [19]. Однако несколько испытаний на вырыв были прерваны преждевременно из-за непредсказуемого разрушения болта при растяжении.В основном это было вызвано резким контрастом предельной прочности между цементом и болтом, а прочность на растяжение болта была недостаточно большой, чтобы передать нагрузку отрыва на цемент и дополнительно изолировать состояние сцепления между болтом и цементом. Их кривые нагрузка-смещение собраны вместе на рисунке 7 (а). При общем анализе можно было наблюдать общую точку, которая показала, что длина последнего сегмента всех сломанных образцов составляла 15 см. Сегмент стальной трубы длиной 15 см был самым длинным среди всех сегментов, как можно понять из таблицы 1.Рассмотрим статическое равновесие болта при испытании на растяжение; открытый конец болта подвергался идентичной нагрузке, как и конец зажима для трубки; тогда последний сегмент испытал наибольшую нагрузку отрыва среди всех сегментов; эта теория уже была проиллюстрирована на рис. 3. После этого клейкая поверхность между последним сегментом и предпоследним сегментом будет предварительно отсоединена под действием восходящей силы отрыва от машины MTS. Этот процесс сопровождался разъединением на границе раздела болт-раствор, и разъединение распространялось на обе стороны от разъединения [22, 23].После этого должны существовать две формы окончательного перелома; первым было полное разъединение интерфейса, которое могло произойти, если бы болт наконец можно было вытащить из трубки; второй – разрушение болта во время процедуры извлечения, которое происходило, если скорость удлинения болта превышала относительное смещение между болтом и раствором. Неудача по данному делу относилась ко второму; если удлинение болта между оторванными сегментами было использовано, то место разрушения было таким, как показано на образцах 1-2 и 3-1 на Фигуре 8; если удлинение болта, закрывающее конец болта-зажима, использовалось, то место излома было таким, как показано в образце 2-1 и группах 4 на рисунке 8.

Кроме того, эти кривые показали высокую степень сходства друг с другом; у них почти одинаковый тренд на эластичность и пластичность; их пиковая сила также показала небольшую разницу при 158 кН или около того, с соответствующим смещением приблизительно на 48 мм. Вытягивающая нагрузка вначале приблизительно линейно увеличивалась до 105 кН по отношению к смещению от 7 до 11 мм, в зависимости от различных форм комбинирования. Затем все они испытали аналогичный процесс текучести при относительно небольших удлинениях, не превышающих 4 мм.Впоследствии все они показали выпуклую тенденцию к максимальной нагрузке и выдерживали определенную деформацию, пока не произошел внезапный хрупкий перелом болта. Чтобы более четко исследовать различия между ними, здесь на Рисунке 7 (b) представлены соответствующие средние кривые для этих четырех групп теста на вытягивание; видно, что группа S3 имела наибольшее смещение, тогда как группа S1 имела наименьшее смещение. И у S2 было самое большое отношение нагрузки к смещению, основанное на изменении тенденции в линейном увеличивающемся участке, отставание отрыва между последним сегментом и предпоследним сегментом способствовало относительно более длительной устойчивости всего неповрежденного интерфейса; таким образом, это усилило жесткость системы болтовых соединений.
Хотя в некотором смысле все кривые могут выглядеть похожими на результаты испытаний болтов на растяжение, представленные на Рисунке 6, их характерные точки действительно демонстрируют усиленные эффекты. Общим было то, что их перелом принадлежал разрушению болта при растяжении; следовательно, должно иметь смысл сравнение их характерных параметров; см. Таблицу 2. Видно, что механические свойства залитого болта несколько улучшились; нагрузка текучести и пиковая нагрузка для испытания на отрыв были увеличены, тогда как соответствующие смещения резко уменьшились. Примечательно, что упругое удлинение для разных измерений не показало большой разницы, что указывает на то, что ранняя стадия испытания на вырыв также определялась свойством удлинения болта. Продолжительное смещение текучести при испытании на вырыв снизилось до значения менее 4, что было связано с тем, что большая часть болта была кольцеобразно скреплена цементом, и его характеристики текучести были в некоторой степени ограничены.
мм. ) 7590
Измерение при испытаниях Усилие текучести (кН) Упругое удлинение (мм) Продолжительный предел текучести (мм) Пиковая нагрузка (кН4) Окончательное перемещение (мм)
Испытание на растяжение 96 8.5 6,1 145 66,50 107,43
Испытание на отрыв 105 7 ~ 11 ≤4 158 48
5.
3. Результаты испытаний для групп S1 – S3, поврежденных межфазной развязкой
Как указано в предыдущих разделах, формы отказов болтовой системы при испытании на вырыв можно разделить на два типа; это перелом болта и межфазная развязка; теперь в этом разделе изучается межфазная развязка.Длина последнего сегмента для групп S1 ~ S3 составляла 15 см, и результаты их извлечения показали определенное сходство, но образцы, разрушенные из-за разрушения болта, были исключены; это были S1-2, S1-3, S2-1, S3-1 и S3-3. S1-1 и S2-2 также были исключены из-за большого сечения пустот между стержнем болта и стальной трубкой; испытания на них были прекращены при относительно небольшой отрывной нагрузке. Пустоты возникли из-за непосредственной заливки цемента во время процедуры подготовки образцов, но примененный инжектор позже решил проблемы.Следовательно, для анализа в этом разделе были оставлены только образцы S2-3 (15 + 5 + 10) и S3-2 (15 + 10 + 5), которые, как мы надеемся, могут выявить механизм отказа системы болтовых соединений при таком виде сегментов, объединяющих форму ; соотношение нагрузка-смещение для этих двух образцов показано на рисунке 9.
Из кривых, представленных на рисунке 9, кажется, что ранний линейный участок, в основном определяемый механизмом смещения-нагрузки болта, был хорошо адаптирован к эквивалентному линейному участок кривой, показанный на рисунке 6.Но общая тенденция кривой на Рисунке 9 была многократно определена механическими свойствами болтов, цемента и связующих эффектов, которые поддерживали общую стабильность болтовой системы до того, как произошел отказ. Для образца S2-3 пиковая нагрузка составила 156 кН относительно смещения 48 мм; затем нагрузка сразу упала со своей пиковой нагрузки до 90 кН, испытав смещение 6 мм; в образце S3-2 наблюдается такой же процесс уменьшения, как и в первом. После первого значительного падения значения нагрузки оба образца претерпели еще один цикл увеличения нагрузки, и подобные колебания нагрузки повторялись три или четыре раза для обоих образцов.Другое наблюдение заключалось в том, что амплитуда колебаний показывала общую тенденцию к увеличению; возьмем, к примеру, S3-2; пиковые нагрузки от первого цикла до третьего составляли 132 кН, 144 кН и 146 кН соответственно. После колебаний нагрузка быстро снизилась до примерно нулевого уровня; окончательные смещения для S2-3 и S3-2 составили 129 мм и 161 мм соответственно. На рисунках 9 (b) и 9 (c) представлены виды сверху последних сегментов (длиной 15 см) S2-3 и S3-2; видно, что часть цемента рядом с концом склеивания сильно разложилась; самые большие глубины обрыва для S2-3 и S3-2 – 34.95 мм и 39,98 мм соответственно. Разрыв цемента для остальной части был незаметен невооруженным глазом, но было точно, что инкубация ненаблюдаемых трещин должна существовать.
На реальных рудниках обычно наблюдаются колебания нагрузки установленного болта; стимулы могут исходить от различных аспектов, таких как близлежащие механизированные выемки грунта, взрывные работы и изменение напряжений в пластах. На Фиг.10 показаны гребни и впадины для колебательного сечения вдоль кривых, показанных на Фиг.9 (а); похоже, что закон изменения для впадин хорошо соответствовал линейному возрастающему тренду, тогда как закон изменения для вершин показал зависимость квадратичной параболы. В целом, тенденция постепенного приближения гребней и впадин указывает на тенденцию к уменьшению амплитуды колебаний. Но стоит обратить внимание, что амплитуда S2-3 была относительно меньше, чем S3-2, что разумно, если принять во внимание длину средних сегментов S2-3 (5 см) и S3-2 (10 см). После возникновения отслоения концов между последним сегментом и средним сегментом, степень разъединения двустороннего разъединения и удлинения болта были жизненно важны для общей стабильности болтовой системы.Средний сегмент длиной 5 см в S2-3 было легче полностью отделить или отсоединить от первого сегмента, что привело к расходу энергии на отсоединение сегментов и удлинение болта между первым сегментом и средним сегментом. Затем было перенесено его первое падение с пиковой нагрузки, чтобы компенсировать потребление энергии; амплитуда колебаний и глубина разрушения также были сравнительно меньше, чем у S3-2, как показано сравнением частей рисунка 9; Подобное явление будет дополнительно исследовано на Рисунке 14. Вдохновленный результатами, можно сделать вывод, что относительно более толстый слой горной массы положительно влияет на поддержку болтов при подземном строительстве.
5.4. Результаты тестирования образцов S5
Комбинированная форма для образцов S5 была 9 + 7 + 7 + 7; то есть первый сегмент был 7 см, а последний – 9 см. Результаты испытаний для этой группы образцов показали некоторые особенности, как показано на рисунке 11 (а). В целом, пиковая нагрузка была достигнута при относительно меньшем смещении по сравнению с вышеупомянутыми примерами; вся пиковая нагрузка была ниже 140 кН.Однако их упругая стадия, определяемая упругими свойствами болта, сохраняла аналогичную тенденцию за счет диапазона смещения в 10 мм или около того.
С учетом тенденции кривых, кажется, что форма разрушения для образцов S5-1 и S5-3 была вызвана внезапным разрушением болта, как случаи, проанализированные в разделе 5.2, но их реальная ситуация была совершенно иной. Для образца S5-1 нагрузка достигла своего пикового значения 131 кН при осевом смещении 23 мм, когда межфазная развязка уже полностью сформировалась на последнем участке (9 см). Остальной участок соединения между болтом и цементом в этом сегменте не смог обеспечить общую стабильность системы болтов в данных обстоятельствах; следовательно, нагрузка быстро упала до нулевого уровня после точки пиковой нагрузки [22]. Мы вручную вытащили последний сегмент и измерили длину трещины в цементном кольце после испытания; длина трещины составила 56,95 мм, что составляет 63,28% от общей длины последнего сегмента; см. рисунок 11 (b). Следовательно, остальная контактная площадка не смогла выдержать относительно высокую нагрузку 131 кН; затем нагрузка быстро упала до нуля под действием трения скольжения на стыке болт-цемент с окончательным смещением 44 мм.S5-3 претерпел иной механизм эволюции; нагрузка резко снизилась до нуля с пикового значения 140 кН при смещении 42 мм. Однако реальное резкое уменьшение нагрузки на самом деле было вызвано сильной деформацией конца болта из-за чрезмерно большого усилия зажима испытательной машины (см. Пунктирный прямоугольник на Рисунке 11 (b)), что привело к неожиданному отсоединению болта. из зажима во время испытания на отрыв; в противном случае кривая должна была бы развиваться дальше.
В отличие от того, что испытали S5-1 и S5-3, S5-2 представил полный процесс взаимосвязи нагрузки-смещения; прогрессивное межфазное разъединение отслеживалось во время испытания.В отличие от образцов S2-3 и S3-2, номер цикла колебаний нагрузки произошел только один раз; соответствующая амплитуда колебаний в диапазоне от 64 кН до 76 кН также была сравнительно меньше, чем у S2-3 и S3-2. После этого он постепенно уменьшался до приблизительно нулевого уровня относительно окончательного смещения 92 мм. При раскрытии внутреннего вида последнего сегмента (см. Пунктирный кружок на рисунке 11 (b)) максимальное значение глубины трещины в цементе составляло 19,69 мм, тогда как остальная часть сохраняла визуализированное неповрежденное состояние; Таким образом, это подтверждает модель эволюции процедуры отказа болтовых соединений, представленную на рисунке 3.Даже последний сегмент S5-2 имел большую остаточную неповрежденную длину по сравнению с S5-1; напряженное состояние было идентичным, когда нагрузка упала до нуля, а именно, состояние разъединения или состояние фракции. Вышеупомянутый анализ показывает, что стальная труба длиной 9 см, расположенная на последнем месте, не может обеспечить стабильные и долгосрочные опорные эффекты.
Наконец, второй сегмент и третий сегмент также отсоединились друг от друга во время теста, как показано на рисунке 11, который отставал от отсоединения между третьим и последним; это демонстрирует, что сегмент длиной 5 см и сегмент длиной 7 см, примыкающий к последнему, легко изолируются под действием восходящей силы отрыва.
5.5. Результаты тестирования образцов S6, S7 и S8
Длина последнего сегмента образцов S6 (10 + 5 + 15), S7 (10 + 10 + 10) и S8 (10 + 15 + 5) составляла 10 см. длинный; их отношения нагрузка-смещение представлены на рисунке 12. Как можно понять из рисунка 12 (a), соотношение нагрузка-смещение для образцов S7-1 и S7-2 почти сохранило связанный шаблон. Линейное увеличение нагрузки до 10 мм в первую очередь определялось упругой реакцией болта; последующий небольшой толчок на кривых указывал на переход от линейной реакции к пластической реакции болта; затем кривые сопровождались продолжительностью выпуклого процесса до достижения максимальной нагрузки 153 кН, сопровождаемой смещением на 43 мм. Затем начался первый цикл внезапного снижения с пиковой нагрузки до 69 кН по отношению к изменению смещения на 8,6 мм; после этого, по-видимому, наблюдались три цикла колебаний нагрузки; закон колебаний будет четко сформулирован и сравнен с тем, что имел место в S8-1 и S8-2, в следующих частях. Наконец, обе кривые достигли уровня нулевой нагрузки и, наконец, завершили всю процедуру с окончательными смещениями 106 мм и 110 мм соответственно.
Развитие смещения нагрузки на ранней стадии для группы S8 было идентично группе S7 (см. Рисунок 12 (b)), но различия проявились после достижения пиковой нагрузки.Во-первых, темп колебаний для группы S8 не был такой координацией, как в группе S7; во-вторых, скорость изменения S8-2 отставала от скорости S8-1, когда смещение варьировалось от 9 мм до 68 мм. Возможным объяснением появления запаздывания должно быть относительно позднее возникновение первого отсоединения трубок для образца 8-2, и отсоединение действовало как преждевременный эффект ослабления для общей стабильности системы болтовых соединений.
Длина последнего сегмента групп S6, S7 и S8 была унифицирована 10 см; следовательно, следует поучительно всесторонне проанализировать их общие черты и различия.Как показано на рисунке 13, были подобраны средние кривые для групп S7 и S8, а также добавлена кривая тестирования для S6. На рисунке показано, что группа S6 имела высокий уровень координации с Ave-S7 до конечной точки последнего колебания. Однако появление пиковой нагрузки, уменьшение амплитуды и времени колебаний для Ave-S8 показало преждевременную тенденцию. Кроме того, формы трещин, представленные на Рисунке 13 (b), могут служить вспомогательной интерпретацией; Обратите внимание, что разделенные сегменты (длиной 10 см влево для S6 и S7) были автоматически отсоединены во время испытания на извлечение, но секции, соединенные с трубками вправо, по-прежнему оставались герметичными, и трубки нельзя было вручную вынуть из сборки из-за остаточного дробного сопротивление по границе раздела.

Причину кооперативного изменения темпа между S6 и Ave-S7 можно интерпретировать с точки зрения преобразования энергии. Ученые признали, что испытание на вырыв болта сопровождается процессом поглощения энергии [24], где входным источником является машина MTS, а выходной тракт содержит тепловыделение болта, разрушение цемента, фракцию вдоль границ соединения, акустическую энергию , и так далее. Как правило, общая энергия болтовой системы при испытании на вырыв может быть описана площадью, охватываемой кривой нагрузки-смещения.С учетом вышеупомянутого объяснения можно понять, что если остальные объединяющие сегменты постепенно отделяются друг от друга после первого отсоединения между последним и средним сегментом, то отсоединение между сегментами дает пространство для потребления большего количества энергии, особенно для удлинения болта. . На Фигуре 13 (b) показано, что первый сегмент и второй сегмент впоследствии отделились друг от друга под действием восходящей вытягивающей нагрузки; таким образом, энергия дополнительно расходуется на удлинение болта и разрушение цемента вокруг разделения; тогда площадь под кривыми нагрузка-смещение для S6 и Ave-S7 больше, чем для Ave-S8. Напротив, если остальные соединенные сегменты сохраняли первоначальное неповрежденное и целостное состояние после первого отсоединения между последним и средним сегментом, то потребление энергии в основном концентрировалось на границе соединения последнего сегмента (10 см), что индуцировало концентрация напряжений и быстрое изменение состояния сцепления по границе раздела; см. пример S8. Этот процесс отрицательно сказался на общей устойчивости болтовой системы; тогда был очевиден преждевременный отказ системы, сопровождаемый более низкой пиковой нагрузкой, меньшей продолжительностью колебаний и меньшим смещением.
С другой стороны, можно увидеть, что если длина сегмента, соседнего с последним, составляла 10 см или меньше, например 5 см и 7 см, то его сцепление с первым (трехсегментные комбинированные рисунки, такие как группы S2, S3, S6 и S7) или второго (четырехсегментные комбинации комбинаций, таких как группы S1, S5) сегмент можно было бы легко изолировать. Однако ситуация изменилась бы на обратную сторону, если бы отрезок, соседний с последним, был 15 см; отслоение его правого конца было затруднено (группа S8). Теоретически удлинение обнаженного стержня болта привело к относительно большему смещению по сравнению с остальной частью; это в основном из-за того, что удлинение вдоль остальных болта штока был еще какой-то «защищенный» стальной трубы; цементное кольцо в трубе покрывает нагруженный болт, чтобы противостоять удлинению болта. Неравновесное смещение будет развиваться в первом и втором сегментах; сегмент длиной 15 см имел большую площадь контакта с внутренним болтом, чтобы выдерживать деформацию.Таким образом, он действовал как защитный эффект для своего правого соседнего сегмента длиной 5 см; затем концы контакта между первым и вторым сегментами S8 оставались неповрежденными в течение всего теста, тогда как соответствующие сегменты S6 и S7 были отсоединены во время теста, как показано на рисунке 13 (b). Вышеупомянутая теория наглядно представлена на рис. 14; таким образом, это демонстрирует, что пласты с относительно большей толщиной положительно влияют на стабильность системы крепления.
Чтобы проанализировать механизм колебаний на рисунке 13 (а), изучаются вершина и впадина для каждого цикла колебания нагрузки в зависимости от смещения (см. Рисунок 15).Из рисунков 15 (a) и 15 (b) можно сделать вывод, что гребни для S6 и S7 выражали нисходящую тенденцию, и эта тенденция очень хорошо соответствовала линейному выражению; оба коэффициента корреляции достигли 0,99. Однако изменение модели впадин показало восходящий тренд; подобранные уравнения показали приблизительную линейную возрастающую зависимость. Тенденции изменения гребней и впадин постепенно приближались друг к другу по мере продолжения колебаний, что указывает на уменьшение амплитуды колебаний.Цикл нагрузки для Ave-S8 повторяется только дважды, и Рисунок 15 (c) демонстрирует, что соединительные линии почти параллельны друг другу; это связано с тем, что длина развязки и потери несущей способности во втором колебании были почти идентичны соответствующим величинам в первом колебании.
5.6. Интегральное сравнение и анализ
На основе всех этих тестов их характеристические параметры собраны вместе в этом разделе; см. Таблицу 3. Путем извлечения данных и сравнительного анализа из Таблицы 3 можно получить следующие законы: (1) Для отказа, вызванного межфазной развязкой, окончательное смещение тесно связано с длиной последнего сегмента.Чем длиннее последний сегмент, тем больше будет окончательное смещение. Среди них наибольшее конечное смещение составляет 161 мм, что почти в четыре раза больше наименьшего, всего 44 мм, достигнутого S5-1. (2) Значение для пиковой нагрузки и значение для смещения, соответствующее пиковой нагрузке, имеют высокое корреляция с длиной последнего отрезка; большая длина последнего сегмента приведет к более высоким значениям пиковой нагрузки и соответствующего смещения. Возьмем, к примеру, S5-1; его пиковая нагрузка и соответствующее смещение составляют 131 кН и 23 мм соответственно, тогда как эквивалентные значения для S3-1 составляют 158 кН и 49 мм соответственно.(3) Разрушение, вызванное разрушением болта при растяжении, более вероятно, если длина последнего сегмента больше 15 см; в противном случае более вероятен отказ, вызванный межфазной развязкой. Независимо от различия, ранняя стадия линейной зависимости кривых LD не показывает очевидных различий между разными группами образцов, что в основном определяется линейными механическими свойствами используемого болта при испытании на растяжение. (4) Время отсоединения сегментов во время выдергивания. test как бы связаны с длиной последнего, но не одного сегмента в комбинированных трубках; если этот сегмент имеет длину 15 см или около того, то удлинение болта в этом сегменте в некоторой степени ограничено, что сопровождается относительно меньшим временем отсоединения.
114
Группы Образцы Линейная реакция (Displ.-нагрузка) Пиковая нагрузка (кН) Displ. соответствует пиковой нагрузке (мм) Время колебаний Окончательный разрыв. форма Номера для отрыва сегментов Конечное смещение. (мм)
S1 (15 + 5 + 5 + 5) 1 – – – – – – 2 9-106 157 48 0 Излом болта. 2 64
3 10-100 156 49 0 Излом болта. 2 58
S2 (15 + 5 + 10) 1 7-103 157 47 0 Болт перелом. 1 65
2 – – – – – – –
3 9 3 Развязка 2 129
S3 (15 + 10 + 5) 1 7-107 158 49 9017 фракт5 9017 2 74
2 8-102 159 48 4 Разъединение 2 161
0 Излом болта. 2 69
S4 (15 + 15) 1 7-104 160 47 0 Болт перелом. 1 61
2 9-107 161 49 0 Излом болта. 1 66
S5 (9 + 7 + 7 + 7) 1 9-105 131 23 0 44
2 14-106 142 43 1 Разъединение 2 92
3 13-105 Отсоединение хомута 2 49
S6 (10 + 5 + 15) 1 8-103 153 42
S7 (10 + 10 + 10) 1 8-102 153 43 3 Разъединение 2
2 8-103 154 42 3 Развязка 2 110
) 1 -102 151 35 2 Развязка 1 102
2 9-104 151 37
Испытания на вырыв не удались из-за большого сечения группирующего зазора между стержнем болта и стальной трубкой, что было вызвано неправильной подготовкой образцов.
(1) В лабораторных испытаниях на вырыв системы болтовых соединений обычно используется стальная труба для имитации горной массы для оценки механической прочности конкретной меры болтового крепления. Распределение напряжения стальной трубы показывает обратную картину распределения напряжения болта при испытании на вырыв; напряжение экспоненциально падает от конца зажима трубы к концу зажима болта. При сочетании стальных труб различной длины, отсоединение двух соседних трубок сначала произойдет между двумя последними сегментами; после этого остальные части достроятся до конца зажима.Однако такое удлинение будет прервано, если будет соблюден сегмент длиной примерно 15 см; он обеспечивает эффекты сопротивления соответствующему удлинению его внутреннего связанного болта, и, таким образом, его соседние концы вдоль направления вытягивания защищены от отсоединения. (2) Разрушение болта при растяжении является основным фактором, который приводит к отказу системы болтовых соединений, если длина последнего отрезок 15 см и более; несмотря на то, что форма излома идентична форме разрушения отдельного болта, механические свойства первого в некоторой степени усиливаются. Если последний сегмент составляет 10 см или меньше, то обязательно должен произойти отказ, вызванный межфазной развязкой. Независимо от того, какой вид разрушения формируется, ранняя стадия на всех их кривых нагрузка-смещение полностью характеризуется линейным возрастанием, которое в основном определяется линейными механическими свойствами используемого болта при испытании на растяжение. (3) В большинстве случаев обстоятельства, колебания нагрузки возникают, если форма трещины принадлежит межфазной развязке; колебания вызваны постепенным разъединением на границе раздела болт-раствор.Эволюция гребня показывает зависимость квадратичной параболы, тогда как впадина показывает линейную тенденцию к увеличению для образцов с последним сегментом длиной 15 см; если длина этого сегмента 10 см, то эволюция гребня показывает линейную тенденцию к уменьшению, тогда как эволюция впадины показывает линейную тенденцию к увеличению. (4) Если длина последнего сегмента определена как 9 см или меньше, то этот сегмент будет слишком большим. короткие, чтобы уравновесить неуклонный рост отрывной нагрузки. Считается, что отсоединение сегментов произойдет в кратчайшие сроки после начала испытания, и прогрессивное разъединение на границе раздела болт-цемент в последнем сегменте также преждевременно проявится, что напрямую приведет к снижению нагрузки на подшипник во время подъема нагрузки. процедура.(5) Если система болтовых соединений завершается разъединением на границе раздела, то окончательное смещение при испытании на отрыв сильно зависит от длины последнего сегмента; взаимосвязь показывает положительную корреляцию. Эта корреляция также применима к пиковой нагрузке и соответствующему смещению; их значения также увеличиваются по мере увеличения длины последнего сегмента.
Конкурирующие интересы
Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих интересов.
Благодарности
Авторы хотели бы выразить признательность за финансовую поддержку этого исследования со стороны Программы (IRT_14R55) для инновационной исследовательской группы в университете Министерства образования Китая, проект 51274193 при поддержке Национального фонда естественных наук Китая, науки и технологий Проект Министерства образования Китая (113030A) и приоритетная академическая программа развития высших учебных заведений Цзянсу. Комментарии и предложения от Ванксин Сун из Государственной ключевой лаборатории угольных ресурсов и безопасной добычи полезных ископаемых (CUMT) очень ценятся.
Анализ разрушения при испытании на разрыв
[1]
Скрамтаев Б.Г.— Определение прочности бетона для контроля бетонных конструкций . Слушания, Американский институт бетона, Vol. 34, 1938.
[2]
Кьеркегор-Хансен П.— ЛОК-прочность . Нордиск Бетонг, Стокгольм, Швеция, No.3, 1975, стр. 19–28.
Google ученый
[3]
Кьеркегор-Хансен П., Бикли Дж. А. – Оценка прочности бетона на месте с помощью тестовой системы LOK , представленная на осеннем съезде Американского института бетона, Хьюстон, Техас, США, 29 октября – ноябрь. 3, 1978.
[4]
Кренчел Х., Бикли Дж. А. – Методы испытаний бетона на вырыв. Историческая справка и научный уровень сегодня , представленный на ежегодной конференции Американского института бетона, Феникс, Аризона., США, 4–9 марта 1984 г.
[5]
Кренчел Х., Петерсен К.Г. – Испытания на месте с помощью LOK-теста, десятилетний опыт . Труды Международной конференции по неразрушающему контролю бетона на месте, CAMMET, Оттава, Онтарио, Канада, 2–5 октября 1984 г.
[6]
Малхотра В.М. – Оценка испытания на вырыв для определения прочности монолитного бетона Материалы и конструкции (RILEM, Париж), Vol. 8, No. 43, январь – февраль. 1975, с. 19–31.
Google ученый
[7]
Ришарс О.— Прочность бетона на вырыв, воспроизводимость и точность механических испытаний . STP-626, ASTM, Phila., 1977, стр. 32–40.
Google ученый
[8]
Jensen B.C., Braestrup M.W. – LOK-тесты определяют прочность бетона на сжатие .Нордиск Бетонг, Стокгольм, Швеция, № 2, 1976 г., стр. 9–11.
Google ученый
[9]
Оттосен Н.С. – Нелинейный анализ методом конечных элементов при испытании на разрыв . Журнал структурного отдела, Труды Американского общества инженеров-строителей, Vol. 107, № ST4, апрель 1981 г., стр. 591–603.
Google ученый
[10]
Стоун В.С., Карино, штат Нью-Джерси – Деформация и разрушение при крупномасштабных испытаниях на разрыв . Технический доклад № 80-46, журнал ACI, ноябрь – декабрь. 1983, стр. 501–513.
[11]
Енер М., Чен В.Ф. – О прочности бетона на месте и испытаниях на отрыв . Цементный бетон и заполнители. 6, No. 2, Winter 1984, pp. 96–99.
Google ученый
[12]
Стоун В.C., Gija J.— Влияние геометрии и агрегата на надежность испытания на отрыв . Concrete International, Vol. 7, No. 2, февраль 1985 г., стр. 27–36.
Google ученый
[13]
Дженг Ю.С., Шах С.П. – Критерий вязкости разрушения бетона . Международный журнал инженерной механики разрушения, Vol. 20, № 3, с. 1055–1069.
[14]
Вечаратана М., Шах С.П. – Прогнозирование зоны нелинейного разрушения бетона . Журнал инженерной механики, ASCE, Vol. 109, № 5, октябрь 1983 г., стр. 2231–1246.
Артикул Google ученый
[15]
Монстед К., Торсен Т.— Интерференционный флуоресцентный анализ трещин .
Добавить комментарий Отменить ответ
Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *
Комментарий *
Имя *
Email *
Сайт

Навигация по записям
Предыдущая запись: Фасадные краски по бетону – виды, выбор оптимальной смеси, технология окраски фасада
Следующая запись: Плита осб размер: Какие бывают размеры и цены у ОСБ плиты?
Рубрики
Дизайн
Каркас
Крыша
Монтаж
Облицовка
Отделочные работы
Сайдинг
Своими руками
Строительные советы
Технологии строительства
Утепление
Фасад
Чертежи
© 2019 САРГОРСТРОЙ | (8452) 63-29-08, 63-12-28 | Карта сайта
Top