Prędkość obciążania

Prędkość obciążania podana jest w normie ASTM C 496-71. Próba ta omawiana jest także w normie BS 1881: 1970. Próbę rozłupywania można przeprowadzać również na kostkach, przy czym obciążenie przykłada się za pośrednictwem półwalcowych elementów stalowych, opierających się na kostce wzdłuż linii środkowych, na dwóch przeciwległych powierzchniach kostki. Obciążenie można również przykładać wzdłuż dwóch naprzeciwległych krawędzi kostki (program uprawnienia budowlane na komputer).

Pierwsza z tych metod daje wyniki takie same, jak próba rozłupywania walca, mianowicie pozioma składowa naprężenia wynosi 2p gdzie przez a oznaczono długość krawędzi kostki. Oznacza to, że obciążenie przenoszone jest jedynie przez beton w kształcie walca wpisanego w kostkę. Rozłupywanie kostki wzdłuż przekątnej jest metodą mniej pewną, prawdopodobnie z uwagi na nierównomierny rozkład naprężeń. Próba rozłupywania kostek ma znaczenie przede wszystkim w tych krajach, gdzie nie walce, a kostki stosowane są jako normowa próbka do badania wytrzymałości na ściskanie. Dane odnośnie do stosowania tej metody są nieliczne (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Przeprowadzenie próby rozciągania przez rozłupywanie nie nastręcza specjalnych trudności i daje wyniki bardziej wyrównane niż inne próby rozciągania betonu. Przypuszcza się, że wytrzymałość określona w wyniku rozłupywania bliższa jest prawdziwej wytrzymałości betonu na rozciąganie niż ta wartość, którą uzyskuje się przy zginaniu. Wytrzymałość na rozciąganie wyznaczona przez rozłupywanie jest o 5-12% wyższa niż wytrzymałość przy czystym rozciąganiu osiowym. Inną korzyścią, jaką daje próba rozłupywania, jest okoliczność, że ten sam typ próbki może być stosowany do badania wytrzymałości zarówno na ściskanie, jak i na rozciąganie (uprawnienia budowlane).

Wpływ prędkości obciążania

Jako odmiana metody rozłupywania została niedawno opracowana przez Malhotrę i innych nowa próba, w której do wnętrza betonowej próbki pierścieniowej przykładane jest ciśnienie hydrostatyczne. Zniszczenie następuje przez pękanie wzdłuż promienia, przy czym obliczeniowa wytrzymałość na rozciąganie jest nieco wyższa od wytrzymałości na rozciąganie osiowe (program egzamin ustny).

W tym zakresie prędkości, z jakimi praktycznie obciążenie może być przykładane, prędkość obciążenia ma znaczny wpływ na pozorną wytrzymałość betonu. Im niższa jest prędkość wzrostu naprężeń, tym niższa będzie uzyskana wytrzymałość. Jest to prawdopodobnie związane ze wzrostem odkształceń w czasie na skutek pełzania. Z chwilą osiągnięcia granicznej wartości odkształcenia zniszczenie następuje w dużej mierze niezależnie od wartości przyłożonego naprężenia (opinie o programie). Obciążanie do zniszczenia w czasie 30-240 min powoduje, że zniszczenie następuje przy 84-88°/o wytrzymałości uzyskiwanej przy obciążaniu z prędkością w przybliżeniu równą 12 MN/m²’min. Beton w czasie nieograniczonym wytrzymuje naprężenia nie przekraczające 70% wytrzymałości uzyskiwanej przy wspomnianej prędkości 12 MN/m² • min (segregator aktów prawnych).

Wyniki uzyskane przez różnych badaczy, którzy badali wpływ prędkości obciążania na wytrzymałość betonu. Jak widać, zwiększenie prędkości obciążenia z 0,04 MN/m² • • min do 4 • 10⁶ MN/m² • min powoduje dwukrotny wzrost pozornej wytrzymałości betonu. Nie zostało to jednak potwierdzone w badaniach Evansa, który nie zauważył wpływu prędkości obciążania w zakresie poniżej 4 • 10 MN/ /m² • min.

Wzrost wytrzymałości wraz z prędkością obciążania jest proporcjonalnie tym wyższy, im uboższa jest mieszanka. Evans wyznaczył następujące wartości, odpowiadające zmniejszeniu czasu obciążania z 0,1 do 0,002 s. Wyniki te uzyskano korzystając z maszyny wytrzymałościowej pracującej na zasadzie sprężonego powietrza (promocja 3 w 1). W maszynach wytrzymałościowych spotykanych w zwyczajnych laboratoriach betonowych, zakres zmian prędkości obciążania wynosi praktycznie biorąc 4- 400 MN/m²* min. Przy takich prędkościach mierzona wytrzymałość zmienia się jedynie w zakresie 97-103% wytrzymałości uzyskanej przy prędkości 12 MN/m² • min.