Calcolo della resistenza dei materiali

NOME: Emanuele Magro A3 18-11-06

SCOPO: eseguire semplici esperimenti con diversi strumenti.

MATERIALI: campioni di calcestruzzo di forma cubica,

STRUMENTI: sclerometro, macchina ultrasuoni, pressa, plessimetro

PRINCIPIIO DEL METODO:

SCLEROMETRO: strumento per la prove non distruttiva del calcestruzzo caratterizzato da un display che indica la sua resistenza. La sua unità di misura è il KN/cm²

MACCHINA ULTRASUONI: strumento composto da 2 elementi: uno è il ricevitore e l’altro è l’emettitore. Questo strumento ci indica quanto tempo impiega l’onda per attraversare il corpo. L’unità di misura è il microsecondo

PRESSA: è una macchina in ghisa costituita da un compressore elettrico

FLESSIMETRO: Strumento per il collaudo di ogni tipo di struttura in ferro ed in calcestruzzo.

1° PROCEDIMENTO: Dopo aver preso un cubo di calcestruzzo, lo si pesa con una bilancia di sensibilità 0,001 Kg. Per individuare la resistenza al rimbalzo del materiale si posiziona lo sclerometro sul cubo, dopodiché , si procede alla prova di percussione con 5 o preferibilmente 10 colpi sulla superficie preparata e si stabilisce la media R delle 10 letture allo sclerometro, tenendo conto di ciascuna delle indicazioni particolari allo sclerometro. Si elimineranno solamente i valori che contrastano in modo evidente, sostituendoli con altri di nuove prove. Secondo questa esperienza questi contrasti sono dovuti ai nidi di sabbia o ciottoli. La durezza all urto viene indicata con R.
dalla tavola si ricaverà il valore più probabile Wm( valore più probabile della resistenza alla compressione sul cubo) ed il valore minimo Wmin( comprendono l 80% della totalità delle prove) della resistenza alla compressione sul cubo di calcestruzzo. Si calcola la media R al 1/10 d unità della scala dello sclerometro, ma i valori si arrotonderanno alle decine in KG/cm². La resistenza alla compressione sul cubo potrà anche essere letta con sufficiente precisione dalla tabella(fig1) . Dopodiché si osserva la misura ottenuta e si effettuano i calcoli. Per individuare invece l’onda che passa attraverso il corpo si usa la macchina ultrasuoni. Si mette un po’ di gel sui due lati del cubo e sul ricevitore e l emettitore. Fatto ciò si uniscono le basi con i lati del cubo e si premono per pochi secondi. Si può notare sul display il risultato e, dopo alcuni calcoli si trova la velocità dell’onda.
Per trovare la resistenza alla compressione si usa la pressa. Prima si posiziona il cubo sotto la pressa e, aspettando alcuni minuti si osserva che il cubo, dopo un certo valore di resistenza si frantuma. Eseguendo alcuni calcoli si trova il carico di rottura e la resistenza alla compressione del calcestruzzo con questa formula: V= S/Tx10.
Dove V e la velocità in m/sec, S è la distanza in metri, t è il tempo in microsecondi.
La velocità di propagazione, nel calcestruzzo usuale, è compresa normalmente tra 4000 e 4800 m/sec.
Per la determinazione della velocità, quando è possibile si consiglia il metodo diretto, altrimenti si può applicare il metodo indiretto. In ogni caso la distanza delle sonde deve essere valutata con una approssimazione inferiore a più meno 1
Poiché la velocità dell’ultrasuono dipende dalla densità del mezzo, nel nostro caso il calcestruzzo, è necessario conoscere il tipo di cemento , il rapporto tra acqua e cemento, il contenuto d umidità e le condizioni di maturazione. Sarebbe pertanto necessario tarare il calcestruzzo in questione con una serie di cubetti da provare con il metodo diretto con l apparecchiatura ad ultrasuoni e da rompere successivamente nella prova a compressione.
Un modo di operare più conforme all’indagine non distruttiva può essere quello di ottenere una curva velocità sonica- resistenza del calcestruzzo mediante l impiego dello sclerometro.

2° ESPERIMENTO

SCOPO: eseguire semplici esperimenti con diversi strumenti.

MATERIALI: Tondini di ferro

STRUMENTI: Estensimetro

PRINCIPIIO DEL METODO:.
ESTENSIMETRO: dispositivo che serve per misurare le deformazioni elastiche di corpi

1° PROCEDIMENTO: Si posiziona il tondino di ferro nel punto di inserimento dell’ estensimetro. Poi si aziona la macchina e, dopo qualche minuto si osserva che il tondino si rompe e sul display è rimasto il risultato della resistenza.