(60C) Keskmine 2259,36 Õues 137-1 2418,2 10,13 10 101,3 2387,16 Õues 137-2 2413,7 10,10 10 101 2389,8 Keskmine 2388,5 5.2 Betooni survetugevus Betooni survetugevusi eri kivistamise keskkondades illustreerib joonis 1. Tabel 2. Rühma katsetatud betoonist katsekehade survetugevused Katsekeha nr. Purustatav Survepind Survetugevus jõud [kN] [mm2] [N/mm2] 135-1 388,341 9830 39,51 135-2 378,465 9890 38,27 Keskmine 38,89 136-1 321,974 9980 32,26 136-2 350,184 10060 34,81
kus, K 30 12 redutseerimiskoefitsient, mis tamme korral on võrdne 0,55; männil 0,45; kuusel 0,445; kasel ja lehisel 0,40. 4.3.2. Veesisalduse mõju uurimiseks kasutatakse 3 erineva veesisaldusega proovikehi: Kuivatatud püsiva massini 105°C juures, Õhkkuivasid, Vees immutatuid. Peale survetugevuse määramist määratakse nimetatud proovikehade veesisaldus ja joonistatakse graafiliselt välja sõltuvus fS,W W. Saadud survetugevused redutseeritakse hiljem 12%-lisele veesisaldusele, kasutades eelpool toodud valemeid. 5. Katsetulemused 5.1. Puidu liik: kuusk 5.2. Niiskussisalduse määramine Proovikeha mass, g Proovi- Puidu Niiskuse sisaldus, Keskmin keha nr. olek mass enne pärast [%] e [%] kuivatamist kuivatamist
Vesi 242,5 1,940 Katselised koonusevajumid Tabel 2 töödeldavus Katse nr. Tsemendi mark betoonis Koonuse vajum, mm 1 CEM I 42,5 N 45 2 CEM I 42,5 N 45 3 CEM I 42,5 N 45 4 CEM I 42,5 N 45 Kivistunud proovikehade survetugevused vastavalt pärast 1; 3; 7 ja 28 päeva normaaltingimustes viibimist. Survepindalaks on 100*100 mm. Rühm nr 2 C20/25 Tabel 3. Betoonist proovikehade katsetulemused vastavalt 1;3;7 ja 28 päeva pärast kivinemist Prk nr Jrk nr Proovi Prk Tihedu Purusta Survetugevus [MPa] keha mass s v jõud mõõtm ed [g] [kg/m3] Survel [mm]
Pressil asetseva mõõteriista abil määratakse purustav jõud. Survetugevus arvutatakse valemiga 4. Valem 4: Rs - proovikeha survetugevus [N/mm2] F purustav jõud [N] S proovikeha ristlõikepind [mm2] Keskmise survetugevuse arvutamisel ei võeta arvesse neid tulemusi, kus survetugevus ületab enam kui 40 % keskmisest survetugevuse. Normaliseeritud survetugevuse saamiseks korrutatakse survetugevuse kujuteguriga, kujutegur leitakse interpoleerimise teel. [1] Normaliseeritud survetugevused on arvutatud valemiga 5. Valem 5: RSN normaliseeritud survetugevus [N/mm2] RS survetugevus [N/mm2] k kujutegur [0,91] 4.4 Paindetugevuse määramine Paindetugevuse määramiseks asetatakse tellis kahele toele, mille vahekaugus on 200 mm. Koormus rakendatakse tellisele tugiava keskele. Proovikehade paindetugevus arvutatakse valemiga 6. Valem 6: RP proovikeha paindetugevus [N/mm2] F purustav jõud [N/mm2] l tugiava [mm] h proovikeha kõrgus [mm] b proovikeha laius [mm]
Rs,w Rs,12 = 30 K 12 (Valem 6) 30 Kus, K 12 - redutseerimiskoefitsient, mis on 0,45 männil Rs,w - Survetugevus niiskussisaldusel w % [N/mm2] Peale survetugevuse määramist määratakse proovikehade niiskussisaldus ja joonistatakse välja sõltuvus Rs,w -W. Saadud survetugevused redutseeritakse hiljem 12%-lisele niiskussisaldusele. Sellele vastav jõud (F) leitakse katseandmete põhjal joonistatud jõudude-deformatsioonide kõveral 4.4 Puidu survetugevuse määramine risti kiudu. Survetugevus määratakse proovikehadega, mille ristlõike mõõtmed on 20*20 mm ja pikkus kiu suunas 60mm. Koormamine toimub standardse terasest vahetüki abil, nii et survepind on 20*20mm. Koormamise kiirus 100 kgf/min. Katse käigus määratakse astmeliselt kasvavale
4 3.66 3.13 3 2 1 0 50°C Laboratoorsed / õhkkuivad Vee sees Niiske/vee kohal Kivistumistingimus 5.4.2 Survetugevused Tabel 4. Survetugevused. Survetugevus Proovikeh Kivistamistingimus Purustav jõud, kN Keskmine a nr. Üksik N/mm2 N/mm2
valemit. Kui proovikeha niiskussisaldus ületab hügroskoopse piiri, kasutatakse valemit 6 Niiskusisalduse mõju määramiseks uuriti 3 erineva niiskussisaldusega puidust proovikeha. Esimesed proovikehad olid õhukuivad. Teised olid kuivatuskapis olevad kehad, mille kuivatus toimus temperatuuril 105±5˚ püsiva massini. Samuti katsetati puitu, mis oli vees immutatud. Kui survetugevus on määratud, leitakse nimetatud proovikehade niiskusisaldus ja sõltuvus 𝑅𝑠,𝑤 – w. Survetugevused redutseeritakse 12 %-lisele niiskussisaldusele. 4.4. Valemid Tiheduse määramine: 𝑚𝑤 𝜌𝑤 = 𝑎 ∗ 1000, [kg/m³] (1) 𝑤 𝑏𝑤 𝑙𝑤 • 𝑚𝑤 - proovikeha mass [g] • 𝑎𝑤 , 𝑏𝑤 , 𝑙𝑤 - proovikeha mõõtmed [cm] Tihedus puidule veesisaldusega 12 %: 𝜌
Katsetulemused on esitatud tabelis 4. Veesisalduse mõju uurimiseks kasutati kolme erineva veesisaldusega proovikehi: o kuivatatud püsiva massini 105˚C juures; o õhukuivasid; o vees immutatuid. Peale proovikehade survetugevuse määramist määrati veel nimetatud proovikehade f S ,W veesisaldus ja joonistati graafiliselt välja sõltuvus - W. Saadud survetugevused redutseeriti pärast 12%-lisele veesisaldusele. Selleks kasutati eelnevalt välja toodud valemeid. Katsetulemused on esitatud graafikul 1. Katsetatav puidu liik: MÄND Tabel 1. Niiskussisalduse määramine Proovikeha mass, [g] Niiskuse Keskmine Prk nr. Puidu olek enne peale sisaldus, niiskuse kuivatamist kuivatamist [%] sisaldus
Katsest oli näha, et kehad, mis kivinesid ahjus, pidaseid survele paremini vastu kui niiskes kohas kivinenud katsekehad. Ahjus kivinenud katsekehade survetugevuseks tuli 17,9 N/mm², niiskes keskkonnas kivinenud katsekehade survetugevuseks tuli aga 27,7 N/mm². Betoon kuulub tugevusklassi C20/25. Hommikuse rühma survetugevuseks külmas keskkonnas tuli 14 N/mm² ja niiskes keskkonnas 26,3 N/mm². Niiskes keskkonnas kivinenud betooni survetugevused on suhteliselt võrdsed. Järeldada saab ka seda, et külmas keskkonnas kivinenud betoon on kõige nõrgem. 6.KORDAMISKÜSIMUSED 6.1 Millised on betooni põhilised omadused? Betooni põhilisteks omadusteks on tugevus, poorsus, külmakindlus, püsivus, tihedus [1]. 6.2 Mida mõistate betooni klassi all? Betooni klassi aluseks on proovikehade 15x15x15 cm 95 %-lise tõenäosusega garanteeritud survetugevuse peale 28-päevast kivinemist 20ºC ja 95 100 % niiskuse juures. [1] 6
42,5 1 0,181242457 43 2 0,112353231 43,5 1 0,059886621 44 0 0,02744686 44,5 0 0,010816186 45 1 0,003665002 Graafik 2. Survetugevuse esinemissagedus 1.7.3. Minu rühma katsekehade survetugevused Graafik 3. Katsekehade survetugevused 11 Graafik 4. Katsekehade keskmised survetugevused 1.8. Järeldused Betooniõpetuse laboratoorses tööd ,,Betooni koostise arvutamine" valmistati segu trelliga segades, vahepeal käsitsi üle segades, garanteerimaks täielik läbisegamine. Segud kivinesid võrdsetel tingumustel normaaltingimustel. Betoonisegu töödeldavus määrati Abramsi koonusega ning kõigi 5 rühma puhul oli segu 1 korral
teineteise peale asetatud silikaattellisest (õõnteta kivide puhul võib kasutada poolikuid kive asetatud teineteisele nii, et murtud otspinnad oleksid vastassuundades. Proovikeha asetatakse pressi alumisele plaadile, tsentreeritakse ning viiakse sujuvasse kokkupuutesse pressi ülemise plaadiga. Proovikeha koormatakse ühtlaselt kuni purunemiseni. Oma katses määrasime me esmalt kuivade silikaattelliste survetugevuse ning seejärel 7 ööpäeva hiljem määrasime katsekehade survetugevused, mis olid veetnud 7 ööpäeva vees. Survetugevus arvutatakse igale proovikehale eraldi Valem 4.3.4 abil. F Rs = Valem 4.3.4 S Rs proovikeha survetugevus (N/mm2); F purustav jõud (kN); S proovikeha ristlõikepind (cm2). 5. Katsete tulemused 4 Tiheduse määramine
0 % 222 126 121 964 2309 100 100 286.00 6 2 27.2 Tabel 5.2 6. Järeldus Katsetest saab järeldada, et kehade survetugevus on suurim siis, kui kehad on normaaltingimustes kivistunud. See pole kindel juhus, kuna osade katsekehade üksikud survetugevused olid suuremad kui normaaltingimustes kivistunud betoonist katsekehadel. 4 Betooni segu konsistent saadi koonuse vajumise meetodi. Koonuse vajumiks saadi 11,5 cm, mille alusel saab selle klassiks panna S3 EVS-EN 206:2014 kohaselt. Normaaltingimustel kivistunud katsekeha klassifitseerub survetugevusega 26,6 N/mm2 survetugevusklassi C20/25 standardi EVS-EN 206:2014 alusel. Külmas tingimuses
Prk Keskmine 4,07 nr. (vesi) 4.1 11,90 24,78 294,88 924,95 3,14 5.1 11,90 24,98 297,26 938,85 3,16 6.1 12,00 25,14 301,68 935,71 3,10 Keskmine 3,13 Joonis 1. Kuivade ja märgade tehiskivide survetugevused 5. Järeldused Tehiskivide keskmine tihedus on 1918,8 kg/m3 (brutokivi tiheduse klass on 2,0). Tehiskivide veeimavus on massi järgi 9,90% ja mahu järgi 19,03%. Kuiva tehiskivi survetugevus on 4,07 kN ning märja puhul 3,13 kN - proovikehad kuuluvad survetugevuse klassi 35. Järeldub, et survetugevus (tõenäoliselt ka muud tugevused) vähenevad katsekehade veega immutamisel. 6. Küsimused 1. Keraamilisi telliseid valmistatakse savist
kus - - parandustegur, = 0,04; RS,W - survetugevus niiskussisaldusel w % [N/mm²]. 2) kui niiskussisaldus ületab hügroskoopsuse piiri, kasutatakse valemit nr 6: 3.2. Niiskussisalduse mõju uurimiseks kasutatakse 3 erineva niiskussisaldusega proovikehi: kuivatatuid püsiva massini 105°C juures, õhukuivasid, vees immutatuid. Peale survetugevuse määramist määratakse nimetatud proovikehade niiskussisaldus ja joonistatakse välja sõltuvus RS,W - W. Saadud survetugevused redutseeritakse hiljem 12%- lisele niiskussisaldusele, kasutades eelpool toodud valemeid. Purustav Keskkon jõud d: Mõõtmed survetuge alfa Survetugevus [N/mm2] Niiskuse Ristlõike Immut./ [mm] vusel K3020
teineteise peale asetatud silikaattellisest (õõnteta kivide puhul võib kasutada poolikuid kive asetatud teineteisele nii, et murtud otspinnad oleksid vastassuundades. Proovikeha asetatakse pressi alumisele plaadile, tsentreeritakse ning viiakse sujuvasse kokkupuutesse pressi ülemise plaadiga. Proovikeha koormatakse ühtlaselt kuni purunemiseni. Oma katses määrasime me esmalt kuivade silikaattelliste survetugevuse ning seejärel 7 ööpäeva hiljem määrasime katsekehade survetugevused, mis olid veetnud 7 ööpäeva vees. Survetugevus arvutatakse igale proovikehale eraldi valem abil: F ƒ s= S Kus: ƒs – proovikeha survetugevus (N/mm2); F – purustav jõud (kN); S – proovikeha ristlõikepind (cm2). 5
Valem 6: RS,12 = RS,W / K3012 , kus K3012 redutseerimiskoefitsent, mis tamme korral on võrdne 0,55; männil 0,45; kuusel 0,445; kasel ja lehisel 0,40. Niiskussisalduse mõju uurimiseks kasutatakse 3 erineva niiskussisaldusega proovikeha: - Kuivatatuid püsiva massini 105C juures - Õhukuivasid - Vees immutatuid Peale survetugevuse määramist määratakse nimetatud proovikehade niiskussisaldus ja joonistatakse välja sõltuvus RS,W W. Saadud survetugevused redutseeritakse hiljem 12%- lisele niiskussisaldusele, kasutades eelool toodud valemeid. 3.4 Puidu survetugevuse määramine risti kiudu Survetugevuse määramiseks kasutatakse proovikehasid ristlõike mõõtmetega 20x20 mm ja pikkusega kiu suunas 60 mm. Koormamine toimub standardse terasest vahetüki abil, nii et survepind on 20x20 mm, koormamise kiirus 100 kgf/min (981N/min). Katse käigus määratakse astmeliselt kasvavale survejõule vastav deformatsioon mm. Joonestatakse graafik F=f()
w antud niiskus [%] parandustegur, mis on 0,04 Rs,12 survetugevus niiskussisaldusel 12% [N/mm2] 2) Kui niiskussisaldus ületas hügroskoopsuse piiri, kasutati valemit (6). Rs,12=Rs,w/K1230 (6) K1230 redutseerimiskoefitsent, mis on männil 0,45 Peale survetugevuse määramist määrati nimetatud proovikehade niiskussisaldus ja joonistati välja sõltuvus Rs,w W graafikus 4.4. Saadud survetugevused redutseeriti hiljem 12%-lisele niiskussisaldusele, kasutades eelpool toodud valemeid. Saadud tulemused märgiti tabelisse 4.3. 4. Katse tulemused 4.1 Puidu liik - mänd 4.2 Niiskusesisalduse määramine Tabel 4.1 Proovikeha Kuivatatud/ Niiskuse sisaldus [%] Proovi-keha mass [g] õhkkuiv/ nr enne peale
20 2570 19.8 2550 19.6 Prk nr 4 Prk nr 5 Prk nr 6 immutatud Proovikehad 4, 5, 6 Graafik 3. Kuivade ja immutatud proovikehade keskmised survetugevused. Kuiv Immutatud 50 45 40 35 Survetugevus [N/mm2] 30 25 20 15 10 5 0 Survetugevus 5. Järeldus
3 8 9 70 1167 36,63 36,46 3,6 11, 4 8 8,8 94 1567 51,44 11, 5 9 8,5 44 733 25,58 11, 6 8 8,7 41 683 22,94 * - manomeetri skaala oli 5t. Tabel 3. Katsetatud proovikehade survetugevused. Ristlõike Survetugevus mõõtmed [mm] Purustav kgf/cm² N/mm² Proovikeha Survepind Manomeetri jõud nr. c b [cm²] näit [kgf] Üksik Keskmine Keskmine 118,
katsekehad ning saadud tulemused kantakse valemisse nr 2. Saadud tihedus arvutatakse ümber puidule niiskussisaldusega 12% valemiga nr 3. 4.3. Puidu survetugevugevuse määramiseks koormatakse erinevad proovikehad ühtlaselt ja sellise kiirusega, et ta puruneks 1 ± 0,5 minuti jooksul. Jäädvustatakse purustav jõud ja arvutatakse survetugevus valemiga nr 4. Pelae katsetamist arvutatakse saadud survetugevused ümber standartniiskusele vastavalt ealnevale niiskussisaldusele. Kui proovikeha niiskus on alla hügroskoopsuse piiri (30%) siis kasutatakse valemit nr 5. Kui niiskussisaldus on üle hügroskoopsuse piiri siis kasutati valemit nr 6. 4.4. Survetugevuse määramiseks kasutatakse proovikehasid ristlõike mõõtmetega 20 20 mm ja pikkusega kiu suunas 60 mm. Koormamine toimub standardse terasest vahetüki abil, nii et survepind on 20x20 mm, koormamise kiirus
31-2 2484 2484 250 425 42,5 41,83 31-3 2497 2497 250 425 42,5 119-1 2324 2324 118 200 20,0 119-2 2305 2305 127 215 21,5 20,83 119-3 2299 2299 124 210 21,0 6 GRAAFIK Betooni survetugevused erinevate kivinemiskeskkondade juures 50 45 40 N/mm2 35 30 25 20 15 10 5 0 normaaltingimustes vees -10 °C -20 °C 4
Kirjandusliku allika väitel jääb nimimõõduga 88x120x250 silikaattelliste paindetugevus vahemikku 4-5 N/mm2. Kuivas keskkonnas olnud proovikehade paindetugevus on 42% suurem, kui immutatud proovikehade paindetugevus. Katsetatud silikaattelliste paindetugevused jäävad alla kirjanduslikus allikas väljatoodule. Katsekehade 1-6 kehade kõrgused erinesid nimimõõdust rohkem, kui kirjanduslikus allikas lubatud. Katsetulemustest on näha, et immutatud katsekehade painde- ja survetugevused vähenevad pea poole võrra. Silikaattelliste kasutamisel niisketes tingimustes peab arvestama surve ja paindetugevuse märkimisväärse vähenemisega. Silikaattellise pehmenemise koefitsendiks tuli 0,7. Kirjandusliku allika järgi materjale, mis lagunevad veega immutamisel s.o. kpehm < 0,8 ei saa kasutada veega läbiimbuvates konstruktsioonides. Järelikult ei saa katsetatud silikaattelliseid kasutada vundamentide ehitusel. 7. Vastused küsimustele
kõrgusega. Materjali vastupanu piir saavutatakse alumistes kiududes, kuhu ka tekib esimesena pragu. Meie katsel tuli kehade keskmine paindetugevus 3,66 N/mm². Keha paindetugevust suurendatakse kehasse pandud terasega. Normaliseeritud survetugevuse kujutegur oleneb keha laiusest ja kõrgusest. Kujutegur korrutatakse läbi keha survetugevusega. Antud katsel normaliseeritud survetugevus kuival kivil tuli 34,93 N/mm² ja immutatud kivil 31,70 N/mm². Mõlemad survetugevused kuuluvad survetugevuse klassi 30-35. Pehmendustegur on immutatud ja kuivade kehade keskmise survetugevuse suhe. Pehmendustegur tuli 0.91. 7 7. KÜSIMUSED 1. Keraamilise tellise tooraineks on savikad materjalid, mis koosnevad plastsest saviainest ja mitteplastsest osast, kujutades endast polümineraalide kompleksi. Tavaline tellisesavi sisaldab 50-60% kvartsliiva ja tolmu. Kõik kokku moodustav veega segades plastse massi. 2
Rs,12=Rs,w/K3012 K3012 redutseerimiskoefitsent, mis tamme korral on võrdne 0,55; männil 0,45; kuusel 0,445; kasel ja lehisel 0,40. Rs,w survetugevus niiskussisaldusel w %[N/mm2] 4.3.2 Niiskussisalduse mõju uurimiseks kasutatakse 3 erineva niiskussisaldusega proovikehi: kuivatatuid püsiva massini 105ºC juures õhukuivasid vees immutatuid Peale survetugevuse määramist määratakse nimetatud proovikehade siiskussisaldus ja joonistatakse välja sõltuvus Rs,w w. Saadud survetugevused redutseeritakse hiljem 12%- lisele niiskussisaldusele, kasutades eelpool toodud valemeid 5 ja 6. 4.4. Survetugevuse määramine risti kiudu Survetugevuse määramiseks kasutatakse proovikehasid ristlõike mõõtmetega 20 x 20 mm ja pikkusega kiu suunas 60 mm. Koormamine toimub standardse terasest vahetüki abil nii, et survepind on 20 x 20 mm. Koormamise kiirus 100kgf/min (981 N/min). Katse käigus määratakse astmeliselt kasvavale survejõule vastav deformatsioon mm. Joonestatakse
w antud niiskus [%] parandustegur, mis on 0,04 Rs,12 survetugevus niiskussisaldusel 12% [N/mm2] 2) Kui niiskussisaldus ületas hügroskoopsuse piiri, kasutati valemit (6). Rs,12=Rs,w/K1230 (6) K1230 redutseerimiskoefitsent, mis on männil 0,45 Peale survetugevuse määramist määrati nimetatud proovikehade niiskussisaldus ja joonistati välja sõltuvus Rs,w W graafikus 5.4. Saadud survetugevused redutseeriti hiljem 12%-lisele niiskussisaldusele, kasutades eelpool toodud valemeid. Saadud tulemused märgiti tabelisse 5.3. 4.4 Survetugevuse määramine risti kiudu Survetugevuse määramiseks kasutatakse proovikehasid ristlõike mõõtmetega 20 x 20 mm ja pikkusega kiu suunas 60 mm. Koormamine toimub standardse terasest vahetüki abil nii, et survepind on 20 x 20 mm. Koormamise kiirus 100kgf/min (981 N/min).
36 40 40 293 68,67 6,87 37 40 40 258 60,47 6,05 38 40 40 278 65,16 6,52 39 40 40 257 60,23 6,02 Näide valemi 1 järgi: k=1000 P=98 kgf l=10 cm b = h = 40 mm Paindetugevus 5.3.2. Survetugevuse määramine Standardplaatide survepind = 16 cm² = 1600 mm². Tabelis 5.3 on välja toodus kehade survetugevused. 1 kgf = 9,81 N 5 Tabel 5.3. Survetugevus Proovi- Survetugevus Kivistamis- Purustav jõud , Purustav jõud , keha tingimus kgf kN Üksik nr kgf/cm² N/mm²
annaabi.ee 
