ГОСТ 24545-2021
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
БЕТОНЫ
Методы испытаний на выносливость
Concretes. Endurance test methods
МКС 91.100.30
Дата введения 2022-09-01
Предисловие
Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом "Научно-исследовательский центр "Строительство" - Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона им.А.А.Гвоздева (НИИЖБ им.А.А.Гвоздева) АО "НИЦ "Строительство"
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 9 декабря 2021 г. N 60)
За принятие проголосовали:
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97 | Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97 | Сокращенное наименование национального органа по стандартизации |
Армения | AM | ЗАО "Национальный орган по стандартизации и метрологии" Республики Армения |
Беларусь | BY | Госстандарт Республики Беларусь |
Казахстан | KZ | Госстандарт Республики Казахстан |
Киргизия | KG | Кыргызстандарт |
Россия | RU | Росстандарт |
Узбекистан | UZ | Узстандарт |
(Поправка. ИУС N 4-2022).
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 16 декабря 2021 г. N 1796-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 24545-2021 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 сентября 2022 г.
5 ВЗАМЕН ГОСТ 24545-81
Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.
В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге "Межгосударственные стандарты"
ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 4, 2022 год
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на все виды бетонов в строительстве, в том числе на жаростойкие бетоны и бетоны, подвергающиеся насыщению водой или нефтепродуктами и другими жидкостями, и устанавливает методы испытаний на выносливость.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 10180 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам
ГОСТ 24452 Бетоны. Методы определения призменной прочности, модуля упругости и коэффициента Пуассона
ГОСТ 28840 Машины для испытания материалов на растяжение, сжатие и изгиб. Общие технические требования
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (www.easc.by) или по указателям национальных стандартов, издаваемых в государствах, указанных в предисловии, или на официальных сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации. Если на документ дана недатированная ссылка, то следует использовать документ, действующий на текущий момент, с учетом всех внесенных в него изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то следует использовать указанную версию этого документа. Если после принятия настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение применяется без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 выносливость: Свойство материала противостоять многократно повторяющемуся нагружению.
4 Правила изготовления и отбора образцов
4.1 Предусмотренные настоящим стандартом испытания проводят на образцах, специально изготовленных из бетонной смеси.
4.3 Размеры образцов для испытаний выбирают в зависимости от наибольшей крупности заполнителей в пробе бетонной смеси в соответствии с требованиями ГОСТ 10180.
4.4 Отбор проб бетонной смеси, изготовление и хранение образцов следует проводить в соответствии с требованиями ГОСТ 10180.
4.5 Образцы изготовляют сериями. Для проведения испытаний на выносливость при заданных параметрах нагружения (уровня и частоты нагружения, а также коэффициента асимметрии) серия должна состоять из шести образцов, из которых три образца подвергают многократно повторяющемуся нагружению, а на трех образцах определяют призменную прочность.
Для проведения испытаний в целях построения кривой выносливости серия должна состоять из 15 образцов, из которых 12 образцов подвергают многократно повторяющемуся нагружению, а на трех образцах определяют призменную прочность.
5 Испытательные стенды, приборы, измерительное оборудование и материалы
5.1 Для проведения испытаний следует применять испытательное оборудование, работающее в режиме многократно повторяющегося нагружения, отвечающее требованиям настоящего стандарта и допущенное к работе в установленном порядке.
5.2 Испытания следует проводить на испытательном оборудовании, имеющем счетчик числа циклов нагружения, а также динамическую тарировку в эксплуатационном режиме.
5.3 Опорные плиты испытательной машины, применяемой по ГОСТ 28840, должны обеспечивать неподвижность образцов в процессе испытаний и возможность их центрирования по отношению к центральной оси машины.
5.4 Для насыщения образцов водой или нефтепродуктами следует применять оборудование и приборы в соответствии с требованиями ГОСТ 24452.
6 Подготовка к испытаниям
6.1 Образцы должны быть перенесены в помещение для испытаний не менее чем за 3 сут.
6.2 Подготовку образцов к испытаниям следует начинать с их внешнего осмотра и определения линейных размеров, допускаемые отклонения которых от номинальных размеров должны удовлетворять требованиям ГОСТ 10180.
6.3 Призменную прочность бетона определяют по ГОСТ 24452 до испытаний на выносливость.
6.4 Насыщение образцов водой, нефтепродуктами или другими жидкостями, а также подготовку образцов, подвергаемых испытаниям при нагреве, проводят по ГОСТ 24452.
6.5 В помещении, в котором проводят испытания, температура воздуха должна быть не ниже 10°С.
7 Проведение испытаний
7.1 Определяют выносливость образцов стандартных размеров путем нагружения многократно повторяющейся осевой сжимающей нагрузкой (различной величины, в частях от разрушающей). Результатом испытаний является количество циклов до разрушения образца или достижение бетоном заданного количества циклов многократного приложения нагрузки на определенном уровне нагружения. Результаты испытаний используют для построения кривой выносливости для оценки бетона.
Если программа испытаний предусматривает количество циклов нагружения меньше базового, кривую выносливости не строят, а только фиксируют достижение заданного количества циклов или количество циклов до разрушения образца.
При отсутствии таких требований испытания проводят для базового количества циклов с последующим построением кривой выносливости.
7.4 Испытания образцов следует начинать с уровня нагружения, равного 0,9, с последующим снижением уровня согласно 7.2.
7.5 На каждом уровне нагружения следует испытывать не менее трех образцов. Схема испытательной машины для одновременного испытания трех образцов приведена на рисунке 1. При разрушении образца испытательную машину останавливают, на его место устанавливают металлический вкладыш, способный воспринимать прилагаемую нагрузку, и продолжают испытания.
1 - рама машины; 2 - верхняя винтовая опора с оголовником; 3 - образец; 4 - гидродомкрат; 5 - маслопровод
Рисунок 1 - Схема испытательной машины для одновременного испытания трех образцов
8 Обработка результатов
8.1 В обработку результатов испытаний включают образцы, разрушившиеся в интервале от 100 до заданного количества циклов многократно повторяющегося нагружения.
8.2 По результатам испытаний отдельных образцов при заданных параметрах нагружения в соответствии с 4.5 и 7.2 вычисляют среднее значение количества циклов многократно повторяющегося нагружения по формуле
Если среднее значение количества циклов, вычисленное по формуле (2), меньше количества циклов, заданного нормативным документом, то делают заключение о несоответствии прочности бетона требованиям к его выносливости и о необходимости проведения испытаний на другом составе бетона.
8.3 По результатам испытаний образцов для построения линии регрессии выносливости в соответствии с 4.5 и 7.2 следует установить линейную зависимость, определяемую уравнением регрессии
8.5 По построенной линии регрессии выносливости следует провести оценку сопротивляемости бетона многократно повторяющемуся нагружению.
8.6 Примеры обработки результатов испытаний в соответствии с 8.2-8.4 и оценки на их основе выносливости бетона приведены в приложении Б. Допускается такую обработку результатов проводить аналитически или с помощью профильных компьютерных программ.
Приложение А
(рекомендуемое)
Форма журнала испытаний для определения выносливости бетона при действии одноосной многократно повторяющейся сжимающей нагрузки
1 | 4 | 7 | |||
(маркировка образца) | (тип испытательной машины) | [(призменная прочность , МПа)]
| |||
2 | 5 | 8 | |||
(дата изготовления, возраст в момент испытания, условия твердения)
| (влажность образца по массе) | (частота нагружения) | |||
3 | 6 | 9 | |||
(дата испытания) | [кубиковая прочность ( , МПа)] | (температура нагрева бетона) |
Высота образца, м | Раз- меры попе- реч- ного сече- ния обра- зца, м | Пло- щадь попе- реч- ного сече- ния обра- зца , м | Масса обра- зца, кг | Сред- няя плот- ность бетона, г/см | Макси- маль- ная нагру- зка , Н | Мини- маль- ная нагру- зка , Н | Коэффициент асимметрии цикла | Максимальное напряжение | Минимальное напряжение | Коли- чество циклов нагру- жений до разру- шения обра- зца |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
Руководитель лаборатории | |||
Ответственный за испытание образцов |
Приложение Б
(справочное)
Пример обработки результатов испытаний
Б.1 Пример построения кривой (линии) выносливости бетона с использованием регрессионной зависимости и оценки результатов испытаний
Таблица Б.1
Номер испытания | |||
1
| 0,9 | 1000 | 3,000 |
2
| 0,9 | 1500 | 3,176 |
3
| 0,9 | 1800 | 3,255 |
4
| 0,8 | 5000 | 3,699 |
5
| 0,8 | 2000 | 3,301 |
6
| 0,8 | 7079 | 3,850 |
7
| 0,7 | 31620 | 4,500 |
8
| 0,7 | 20000 | 4,300 |
9
| 0,7 | 100000 | 5,000 |
10
| 0,6 | 450000 | 5,653 |
11
| 0,6 | 580000 | 5,763 |
12 | 0,6 | 860000 | 5,934 |
Вид линии регрессии определяют по формуле
По результатам расчетов:
Подставляя в формулу (2) вычисленные значения, получают численные значения коэффициентов линии регрессии:
Уравнение линии регрессии имеет вид
и уравнение линии нижней границы доверительного интервала
при которой проводят оценку соответствия бетона требованиям к его выносливости.
На рисунке Б.1 показаны в полулогарифмических координатах линия регрессии, линии верхней и нижней границ доверительного интервала.
Рисунок Б.1 - Линия регрессии по результатам испытаний на выносливость
Б.2 Пример проверки соответствия бетона требованиям к его выносливости
Проверка бетона железобетонной балки на соответствие требований по выносливости при следующих параметрах:
Опытное значение среднеквадратического отклонения равно
Выявление анормального результата при испытании трех образцов вычисляют по формуле
Таблица Б.2
Объем выборки | Предельное значение при уровне значимости | |||
0,100 | 0,075 | 0,050 | 0,025 | |
3 | 1,15 | 1,15 | 1,15 | 1,15 |
4 | 1,42 | 1,44 | 1,46 | 1,48 |
5 | 1,60 | 1,64 | 1,67 | 1,72 |
6 | 1,73 | 1,77 | 1,82 | 1,89 |
7 | 1,83 | 1,88 | 1,94 | 2,02 |
8 | 1,91 | 1,96 | 2,03 | 2,13 |
9 | 1,98 | 2,04 | 2,11 | 2,21 |
10 | 2,03 | 2,10 | 2,18 | 2,29 |
11 | 2,09 | 2,14 | 2,23 | 2,36 |
12 | 2,13 | 2,20 | 2,29 | 2,41 |
13 | 2,17 | 2,24 | 2,33 | 2,47 |
14 | 2,21 | 2,28 | 2,37 | 2,50 |
15 | 2,25 | 2,32 | 2,41 | 2,55 |
16 | 2,28 | 2,35 | 2,44 | 2,58 |
17 | 2,31 | 2,38 | 2,48 | 2,62 |
18 | 2,34 | 2,41 | 2,50 | 2,66 |
19 | 2,36 | 2,44 | 2,53 | 2,68 |
20 | 2,38 | 2,46 | 2,56 | 2,71 |
Подставляя значения величин минимального и максимального результатов, получают:
УДК 691.32.001.4:006.354 | МКС 91.100.30 |
Ключевые слова: бетоны, выносливость, сжимающая нагрузка, одноосная многократно повторяющаяся нагрузка, испытания |