Вся бібліотека >>>

Зміст книги >>>

 

Книги по будівництву

 Властивості бетону


Побут. Господарство. Будівництво. Техніка

 

ГЛАВА 6. Пружність, усадка та повзучість бетону

 

 

Модуль пружності

 

Строго кажучи, термін «модуль пружності» (модуль Юнга) відноситься безпосередньо тільки на прямолінійній ділянці діаграми напруга - деформація або, в випадку відсутності такої ділянки, до дотичної до кривої, що проходить через початок координат. Цей початковий модуль має невелике практичне значення. Можна визначати модуль пружності за дотичним, що проходить через будь-яку точку графіка напруга - деформація, однак цей модуль застосовується лише при дуже малих відхиленнях навантаження вище або нижче того рівня, при якому цей модуль визначається.

Величина спостережуваних деформацій і хід кривої напруга-деформація залежать, принаймні частково, від швидкості додатка навантаження. Коли навантаження додається надзвичайно швидко, наприклад менш ніж за 0,01 сек, деформації різко знижуються і кривизна залежності напруга-деформація стає надзвичайно малою. Збільшення часу навантаження з 5 сек. до 2 хв може змінити деформацію на 15%, але в межах інтервалу від 2 до 10 хв (і навіть до 20), тобто за час, що зазвичай застосовується при випробуваннях зразків на стандартному випробувальному обладнанні, збільшення деформацій мізерно мало.

Збільшення деформації під навантаженням або частина такого збільшення обумовлено повзучістю бетону, однак поділ пружною і пластичної частини деформації важко із-за залежності миттєвої деформації від швидкості навантаження. Для практичних цілей поділ деформацій виробляють наступним чином: деформація за час навантаження вважається пружною, подальше збільшення деформації протікає за рахунок повзучості бетону. Модуль пружності, що задовольняє цій умові, показаний на рис. 6.1 модуль деформації. Стандартних методів визначення модуля деформації в даний час немає; у деяких лабораторіях він визначається при рівнях напружень в інтервалах від 28 до 140 кгс/см2, в інших - при напругах, що досягає 15, 25, 33 або 50% від руйнівного навантаження. Оскільки модуль деформації зменшується зі збільшенням напруги, напруга, при якому він визначається, завжди має бути встановлено. Цей модуль є статичним модулем пружності, так як він визначається з відношення напруги до деформації, яке в протилежність динамічного модуля встановлюється на рівні 280 кгс/см2.

Визначення початкового модуля пружності пов'язано з значними труднощами, однак його приблизна величина може бути визначена непрямим шляхом: січна до кривої напруга-деформація на гілки розвантаження часто, хоча і не у всіх випадках, паралельна дотичній, проходить через початок координат (рис. 6.1). Повторна навантаження і розвантаження зменшує повзучість, тому діаграма напруга-деформація, отримана після трьох або чотирьох навантаг, характеризується дуже малою кривизною.



Вплив повзучості на величину загальної деформації значно зменшується при вимірюваннях деформацій в малому діапазоні зміни напруг, однак у цьому випадку точний вимір деформації представляє великі труднощі.

На рис. 6.2 представлений графік деформацій бетону різної міцності в залежності від відношення діючих напружень до міцності бетону. Під навантаженням, що становить половину кінцевої міцності, більш високою величиною деформації характеризується бетон більшої міцності. При це для будь-яких двох бетонів ставлення їх деформацій значно менше, ніж ставлення їх міцностей, тобто бетон більшої міцності характеризується більшою величиною модуля пружності (табл. 6.1).

Модуль пружності бетону збільшується пропорційно кореню квадратному із його міцності. Ця залежність справедлива тільки для основної частини графіка і залежить від умов випробування зразків: водонасы-щенниє зразки характеризуються більш високим модулем пружності, ніж сухі (рис. 6.3), в той час як міцність знаходяться на одному рівні. Властивості заповнювача також впливають на модуль пружності бетону; із збільшенням модуля пружності крупного заповнювача збільшується модуль пружності бетону. Форма поверхні крупного заповнювача і характеристика його поверхні можуть також впливати на величину модуля пружності бетону і на вигляд графічної залежності напруга - деформація (рис. 6.4).

Нижче приведений модуль пружності бетону різної міцності, визначений згідно із керівництвом СР 2007-1960 по проектуванню попередньо напруженого бетону.

Співвідношення між модулем пружності і міцністю бетону залежить також від кількісного співвідношення компонентів у суміші (модуль пружності заповнювачів зазвичай вище, ніж модуль пружності цементного каменю) і від віку зразків: із збільшенням віку бетону модуль пружності його зростає швидше, ніж міцність.

Цю залежність можна чітко простежити на рис. 6.5, де також наводяться результати випробувань бетону на керамзиті. Модуль пружності бетону на легкому заповнювачі зазвичай становить від 40 до 80% модуля пружності важкого бетону тій же міцності, при цьому модуль пружності легкого бетону не залежить від модуля пружності цементного каменю і співвідношення компонентів у склад бетону.

Співвідношення між модулем пружності і міцністю бетону залишається незмінним при дії підвищених (до 230° С) температур, оскільки в цьому температурному інтервалі і модуль пружності і міцність бетону змінюється з підвищенням температури по одному закону.

Вище були розглянуті питання, пов'язані з модулем пружності при стиску, однак для ряду бетонів модуль пружності при розтягуванні має ті ж значення, що і модуль пружності при стиску. Модуль пружності при розтягуванні може бути визначений за результатами випробувань зразків на вигин, при цьому, у разі необхідності, проводиться коректування результатів на вплив зрізу.

При випробуваннях на вигин на графічній залежності напруга - деформація є спадна гілка кривої при навантаженнях, близьких до руйнівних, т. е. має місце зменшення напруги, що супроводжується збільшенням деформацій бетону (рис. 6.6). Таке ж явище спостерігається і при випробуваннях на стиск за умови, що зразок завантажується при постійній величиною деформації.

Модуль пружності при зрізі прямими експериментами не визначається.

    

 «Властивості бетону» Наступна сторінка >>>

 

Дивіться також:

 

Як приготувати бетон і будівельні розчини

Вихідні матеріали 1.1. Мінеральні в'яжучі речовини 1.2. Заповнювачі 1.3. Вода 1.4. Визначення необхідної кількості матеріалів Будівельні розчини 2.1. Властивості будівельних розчинів 2.2. Види будівельних розчинів 2.3. Приготування будівельних розчинів 2.4. Склади Бетони 3.1. Види бетону 3.2. Властивості бетону 3.3. Приготування бетонного розчину 3.4. Склади 3.5. Шлакобетон 3.6. Опілкобетон

 

Високоміцний бетон

Глава I. ОСОБЛИВОСТІ ТЕХНОЛОГІЇ ВИГОТОВЛЕННЯ ВИСОКОМІЦНИХ БЕТОНІВ

1. МАТЕРІАЛИ, ВИКОРИСТОВУВАНІ ДЛЯ ПРИГОТУВАННЯ БЕТОНУ

2. ВПЛИВ ЯКОСТІ ТА ДОЗУВАННЯ СКЛАДОВИХ НА ВЛАСТИВОСТІ БЕТОНУ ТА БЕТОННОЇ СУМІШІ

3. ПІДБІР СКЛАДУ ТА КОНТРОЛЬ ЯКОСТІ ВИСОКОМІЦНОГО БЕТОНУ

4. ОТРИМАННЯ ВИСОКОМІЦНОГО БЕТОНУ В ВИРОБНИЧИХ УМОВАХ

Глава 2. ВПЛИВ ЗМІНИ СТРУКТУРИ ЗАТВЕРДІЛОГО БЕТОНУ НА ЙОГО МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ПІД ДІЄЮ ЗОВНІШНІХ ФАКТОРІВ

1. МІЦНІСТЬ ТА ДЕФОРМАЦІЇ БЕТОНУ

2. ДІАГРАМА СТАНІВ БЕТОНУ І ПАРАМЕТРИЧНІ ТОЧКИ

3. ВПЛИВ ПАРАМЕТРІВ RT НА ЗАКОНОМІРНОСТІ ДЕФОРМУВАННЯ І МІЦНІСТЬ БЕТОНУ

4. ЗАКОНОМІРНОСТІ ДЕФОРМУВАННЯ І РУЙНУВАННЯ СТРУКТУРИ БЕТОНУ ПРИ СКЛАДНИХ НАПРУЖЕНИХ СТАНАХ

Г л а в a III. МІЦНІСНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ БЕТОНУ ПРИ КОРОТКОЧАСНОМУ СТАТИЧНОМУ НАВАНТАЖЕННІ

2. МІЦНІСТЬ ПРИ ОСЬОВОМУ РОЗТЯГУВАННІ

3. МІЦНІСТЬ НА РОЗТЯГ ПРИ ВИГИНІ І РОЗКОЛЮВАННІ

4. НОРМАТИВНІ І РОЗРАХУНКОВІ ОПОРУ ВИСОКОМІЦНИХ БЕТОНІВ

Глава IV. МІЦНІСНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ БЕТОНУ ПРИ БАГАТОРАЗОВОМУ ТА ТРИВАЛОМУ НАВАНТАЖЕННІ

2. МІЦНІСТЬ БЕТОНУ ПРИ ТРИВАЛОМУ НАВАНТАЖЕННІ

Г л а в а V. ДЕФОРМАЦІЇ БЕТОНУ ПРИ КОРОТКОЧАСНОМУ НАВАНТАЖЕННІ. МОДУЛЬ ПРУЖНОСТІ БЕТОНУ

1. МЕТОДИ ОЦІНКИ МОДУЛЯ ПРУЖНОСТІ БЕТОНУ

3. АНАЛІЗ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ЗАКОНОМІРНОСТЕЙ ЗВ'ЯЗКУ МІЖ МОДУЛЕМ ПРУЖНОСТІ І МІЦНІСТЮ ВАЖКОГО БЕТОНУ

4. ОСОБЛИВОСТІ ВЗАЄМОЗВ'ЯЗКУ МОДУЛЯ ПРУЖНОСТІ І МІЦНОСТІ БЕТОНУ

5. ДЕЯКІ ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ З НОРМУВАННЯ ПРУЖНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ВИСОКОМІЦНОГО БЕТОНУ

6. ГРАНИЧНА ДЕФОРМАТИВНІСТЬ БЕТОНУ ПРИ КОРОТКОЧАСНОМУ НАВАНТАЖЕННІ

Глава VI. ДЕФОРМАЦІЇ БЕТОНУ ПРИ ТРИВАЛОМУ НАВАНТАЖЕННІ. ПОВЗУЧІСТЬ БЕТОНУ

1. ФАКТОРИ, ЩО ВПЛИВАЮТЬ НА ПОВЗУЧІСТЬ БЕТОНУ

2. ХАРАКТЕР ВЗАЄМОЗВ'ЯЗКУ МІЖ ПОВЗУЧІСТЮ І МІЦНІСТЮ БЕТОНУ

3. АНАЛІЗ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ЗВ'ЯЗКІВ ПОВЗУЧОСТІ І МІЦНОСТІ ВАЖКОГО БЕТОНУ НА ОСНОВІ ВИРАЗІВ

4. ПРО ВПЛИВ РУХЛИВОСТІ БЕТОННОЇ СУМІШІ НА ПОВЗУЧІСТЬ ВИСОКОМІЦНОГО БЕТОНУ

5. ОЦІНКА ВЛАСТИВОСТЕЙ ПОВЗУЧОСТІ ВИСОКОМІЦНИХ БЕТОНІВ ПРИ ПРОЕКТУВАННІ КОНСТРУКЦІЙ

6. ОСОБЛИВОСТІ ДЕФОРМУВАННЯ ВИСОКОМІЦНОГО БЕТОНУ В НЕЛІНІЙНІЙ ОБЛАСТІ

Г л а в а VII. ВЛАСНІ ДЕФОРМАЦІЇ БЕТОНУ. УСАДКА БЕТОНУ

1. ФАКТОРИ, ЩО ВПЛИВАЮТЬ НА ВЕЛИЧИНУ УСАДКИ БЕТОНУ

2. ПРО ДЕФОРМАЦІЙ ЗВ'ЯЗКУ УСАДКИ З ВЛАГОФИЗИЧЕСКИМИ ПРОЦЕСАМИ В БЕТОНІ

3. УСАДКА БЕТОНІВ РІЗНОЇ МІЦНОСТІ

4. РУХЛИВІСТЬ БЕТОННОЇ СУМІШІ І УСАДКА ВИСОКОМІЦНОГО БЕТОНУ

5. ПРАКТИЧНИЙ МЕТОД ПРОГНОЗУВАННЯ ДЕФОРМАЦІЙ УСАДКИ ВИСОКОМІЦНИХ БЕТОНІВ

Глава VIII. ЗМІНА У ЧАСУ МІЦНІСНИХ І ДЕФОРМАТИВНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ БЕТОНУ

1. ОЦІНКА ЗРОСТАННЯ У ЧАСІ МІЦНІСНИХ ХАРАКТЕРИСТИК БЕТОНУ

2. ВПЛИВ СТАРІННЯ БЕТОНУ НА ЙОГО ДЕФОРМАТИВНІ ВЛАСТИВОСТІ

Г л а в а IX. ПРОБЛЕМИ ДОВГОВІЧНОСТІ ВИСОКОМІЦНОГО БЕТОНУ

1. СТІЙКІСТЬ БЕТОНУ В АГРЕСИВНИХ СЕРЕДОВИЩАХ

2. МОРОЗОСТІЙКІСТЬ БЕТОНУ

Глава X. ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ ВИСОКОМІЦНИХ БЕТОНІВ

 

Розчини будівельні

1. ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ

 2. ВИЗНАЧЕННЯ РУХЛИВОСТІ РОЗЧИННОЇ СУМІШІ

3. ВИЗНАЧЕННЯ ЩІЛЬНОСТІ РОЗЧИНОВОЇ СУМІШІ

4. ВИЗНАЧЕННЯ РОЗШАРУВАННЯ РОЗЧИНОВОЇ СУМІШІ

5. ВИЗНАЧЕННЯ ВОДОУДЕРЖИВАЮЩЕЙ ЗДІБНОСТІ РОЗЧИНОВОЇ СУМІШІ

6. ВИЗНАЧЕННЯ МІЦНОСТІ РОЗЧИНУ НА СТИСК

7. ВИЗНАЧЕННЯ СЕРЕДНЬОЇ ЩІЛЬНОСТІ РОЗЧИНУ

8. ВИЗНАЧЕННЯ ВОЛОГОСТІ РОЗЧИНУ

9. ВИЗНАЧЕННЯ ВОДОПОГЛИНАННЯ РОЗЧИНУ

10. ВИЗНАЧЕННЯ МОРОЗОСТІЙКОСТІ РОЗЧИНУ

 

Суміші бетонні