ЩАМ

Връзката между стрес σ и деформация епсилон на бетон варира при различна скорост, продължителността или честотата на възникване на товарене и разтоварване. В много бързо ( "миг") качването на бетон се държи като идеално еластично тяло. Въпреки това, трябва при нормално разглежда като еластична пластмаса в продължителността на лабораторен тест (от няколко минути до един час) и още повече, когато непрекъснато натоварване в конкретни конструктивни елементи. Пластмасови, необратима деформация протичащо в резултат на промяната в структурата на гел на цимент камъка и на контактите между агрегат и цимент матрица. В напрежения по-високи от Rt. развие kvaziplasticheskie деформация, причинена от процеса на бетон микрофрактура.

Пълен относителна деформация εpoln бетон с изключение на свиване може да се изрази с формулата

където εupr - относително еластична деформация, съответстваща на много бързото нарастване на натоварването; εp - на пълзене щам, който се появява по време на продължителна качване (включително в продължение на много години); пълзене деформация съдържа обратим (еластичен последица) и необратими части.

Зависимостта на ε и σ не е уникален и може да бъде представляван от σ-ε област. Един пример на такава връзка под натиск тежък бетон (с постоянна скорост на натоварване) е показана на Фиг. 1.

Фигура 1. стрес щам

Поле σ-ε е ограничена от: 1 - еластична деформация; 2 - ограничаване на деформации по време на продължително качване; 3 - бетон продължително качване (дългосрочно сила).

Компресиране на деформация на бетона при краткосрочно натоварване. Съществуващите разпоредби установяват връзка между σ и ε, съответстващи моментно зареден, продължителността на който не е в регулация, но обикновено не надвишава 30 минути.

σ-ε диаграма при постоянна скорост щам на растеж е показано на фиг. 2. Кривата има надолу деформация част съответстваща капка натоварване.

Фигура 2. Зависимост на стрес деформация при къси и качване определение E0 модули. ЕО и ЕК

Поради разнообразието на свойствата на бетон, влияе размери на пробите, влиянието на бетон деформация влага в зависимост от скоростта на зареждане и измервания граница щам условността предходната унищожаване на експериментални данни от различни изследователи са различни, особено при определянето на максималния размер на деформация.

За да се установи връзка инжектира стойност (фигура 2) Между напрежения и щамове: Е0 - модул (първоначално модул); Ео - среда (сечащ) модул; Ek - допирателна модул.

Приблизително Ek и ε може да бъде определена от формула LI Onishchik:

Началните стойности на еластична модули бетон натиск съотношение Eb = Е0 равна на нормално напрежение σ до относителна епсилон деформационната стойност σ≤0,2Rpr.

Eb стойности за тежък бетон и газобетон цимент са дадени в таблица. 1 и 2. За бетона с порести агрегати първоначалното натиск модул се определя по формулата

където Eb модул и якост на бетон в кгс / см 2 и насипна плътност γ т / m 3.

Таблица 1. Първоначални тежки бетонни модули на еластичност в компресия в ИБ кгс / см 2

След Eb с формулите, дадени в изрезка LL-V.1-72, твърдост се изразява в бетонни и стоманобетонни елементи, взети при изчисляването на деформация и структурни вибрации. Средна бетон модул деформация на стойностите на стрес, които са близо до изчислените съпротивления, може да се приема равна на: Ec = 0,85Eb.

Процент от общата деформация на еластичната част εupr намалява с увеличаване на напрежението. В напрежения σ≤0,5Rpr еластична деформация е обикновено по-голяма от общата щам 0.8.

Ограничете εpr деформация в кратък бетон компресия, съответстваща RPR. обикновено от 0.8 до 2.2 mm / m за различните типове бетон. Когато хидростатичното налягане на бетона може да получи много голяма пределна деформация от порядъка на 10 mm / m или повече.

Напречните разширителни коефициенти тежък бетон при напрежения σ≤0,5 ÷ 0,6 RPR обикновено варират μ = 0,1 ÷ 0,2. В напрежения по-големи от 0,6 RPR коефициент ц се увеличава бързо и при напрежения RPR 0.9-0.95 μ = 0.5. В едноосен обем компресия на бетон при високи напрежения започва постепенно да се увеличи в сравнение със съответните по-ниски напрежения, както и времето на счупване е по-голям от първоначалния обем поради развитието на микропукнатини в бетон маса.

Деформацията на бетон под натиск на постоянни и пулсиращи натоварвания. Фиг. 3 показва схема на бетон компресията, когато прекъснат (поетапно) натоварване и поддържане на същата продължителност на всеки етап натоварване. След всеки етап на натоварване на схемата отбелязани хоризонтална платформа, чиято дължина зависи от продължителността и степента на натоварване. С течение на времето, развитието на деформации спира по-бързо от по-малко стрес σ. При много високи напрежения в близост до RPR. деформация се развива непрекъснато, при постоянна, а след това при намаляване на натоварването.

Фигура 3. Връзката между щамовете и стрес в прекъснат натоварване и поддържане на същата продължителност на всеки етап натоварване

Чрез повтори товарене и товари се увеличава постепенно остатъчна деформация и кривата на натоварване и разтоварване отстранени, ако напрежението не надвишава лимита издръжливост на бетона. След няколко цикъла на товарене и разтоварване на бетона започва да работи като идеално еластично тяло (фиг. 4а). Ако стресът надхвърля ограничението от издръжливост, криви на натоварване след серия от товарни цикли са извити, а в продължението на тези тестове се случва бетон недостатъчност.

Фигура 4. Диаграма конкретни деформация под повтори товарене: и - при напрежение по-малко от границите на умора; б - при първия цикъл на товарене

Фиг. 4, б (първи цикъл на натоварване и разтоварване), че по време на разтоварването на нула стрес изчезва εupr еластична деформация част. С течение на времето след изписването изчезва постепенно дори една малка част от εupr на деформация (пружиниране деформация). Остатъкът от εost деформация е постоянен (остатъчна).

Физическите явления, протичащи в бетона под повтаря натоварване, в близост до възникват в много дълго време се прилага натоварване. Ето защо, ако напрежението в повтарящи се натоварвания не надвишават RT. тя може да се очаква, че с увеличаването на броя на пълни цикъла на зареждане граница деформация достигнат конкретни общо щамове при отчитане на конкретните пълзене (вж. по-долу).

Деформация при опън и срязване бетон малко проучена. При продължително прилагане на товар открива разтягане пластична деформация, за предпочитане при високо напрежение в бетона.

Резервен щам бетон опън е около 10 пъти по-малък, отколкото при компресия, и е от 0.07 до 0.2 мм / м. Възможност за разширяване на бетон до голяма степен зависи от типа на пълнене. За лек бетон чакъл, туф GD Tsiskreli получи стойност граница щам под напрежение от 0.16 до 0.3 mm / m.

Creep на бетон компресия се случва дори и при относително ниско напрежение, ако напрежението не е твърде голям, за деформация избледняват с течение на времето. Затихване деформации дължи, от една страна, постепенно преразпределение на напреженията в бетона на компонент с висока пластичност гел при значително по-строги агрегат и цимент снаждане и от друга - като намаление количество гел втвърдяване бетон в последната.

Пълзене, включително ограничаване (съответстващи на т → ∞), зависи от много фактори. Възраст на бетона по време на действие на зареждане е особено силна в първия период от време, след натоварване, и в по-малка степен в бъдеще. С течение на времето, настроено на същата скорост на деформация на бетона, натоварен на различна възраст. В сравнително ниски напрежения не повече от 0,5 RPR. пълзят деформация с течение на времето на натоварване, както и ограничаване на тока приблизително пропорционално на постоянно напрежение. В напрежения по-голяма от 0,5 RPR връзка между лимит пълзене деформация и напрежението не е линейна: максималният напрежението расте по-бързо, отколкото на напрежението. Например, ако σ = 0,6 RPR ограничаване деформация може да бъде два пъти по-голяма, отколкото когато σ = 0,5 RPR.

Значително засяга напречни размери на пробните тела. Чрез експерименти пълзят щам след 500 дни за проби 15 см в диаметър е 60% по-високи, отколкото за проби с диаметър 25 см. Повлияе на пълзене щам като тип цимент се използва, съставът на бетона, вида на агрегат, бетон, влажност и средата, в която се намира.

Creep при напрежение не повече от 0,5 RPR. характеризиращ се с т.нар мярка за пълзене (в cm 2 / кг), равна относителна деформация пълзене при напрежение от 1 кг / см 2. Мярка пълзене е функция на и се увеличава с продължителността на прилагане на товара.

Понякога пълзене не е определена чрез измерване на пълзене, и така наречената характеристика φt. равен на съотношението на пълзене деформация на еластичната деформация εp Eupr:

Връзката между мярката и характеристиката на пълзене се определя по формулата

Пълзене деформация може да се определи с формулата

където т - време, считано от датата на производство на бетон, в години; τ - възрастта на бетона по време на зареждане на възраст; σ - стрес в кгс / см 2 (σ≤0,5 RPR). Формулата дава добри резултати за бетон с тежки коефициенти m = 1.5 и п = 2.

Фигура 5. номограма II Ulitsky да се определи границата на характеристиките на пълзене

Експерименталните данни, дължината на съответното натоварване на конкретни проби 7-10 години бе определен лимит пълзене мярка в зависимост от вида на цимент - от 0.007 до 0.018 mm / m. Ограничаване на пълзене е мярка за проби от тежък бетон, основани на цимент Портланд са били добавени в ерата на 28 дни, 0,017-0,018 мм / м, и зарежда в 90-те дни на възраст, 0,015-0,016 мм / м.

Creep развива главно през първите две години след бетон натоварване; една година до 65-75%, а в 2 години - 80-90% от крайната щам. Фиг. 6 показва бетон пълзене деформация.

Фигура 6. пълзене. Проби цилиндри г = 10 cm, H = 35 см бетон състав 1: 5. теглото. W / С = 0.69

бетон свиване се дължи на изменения в обема на структурата на гела, причинени от постепенно изпаряване на излишната вода и усвояването на нейните зърна от цимент хидратация. Когато обезводняване гела се запечатва, останалата вода в структурата на гела формира гел частици. свиване също да предизвика химически процеси, протичащи по време на втвърдяването.

В първите дни на бетон процес втвърдяване по време на бързата кристализация и отделяне на топлина се дължи на влиянието на възможно увеличаване на обема на бетона. В следващите процеси случи, причинява свиване описано по-горе. темп на свиване намалява с течение на времето, но неговото прекратяване понякога се види само в рамките на няколко години.

Изследванията са показали, че при достатъчно висока влажност сушене бетон това, свързано с премахването на свободната вода от големи пори, за да не причинява свиване. При достигане на определена "критична" бетон отстраняване на влага на влага от структурата на гел започва и свиване се случи.

Големината на "критичната" влажността за тежки конкретни експерименти беше в диапазона 1-2%. Според други свиване започва с висока бетонна влага. Експерименти, проведени върху малки проби от втвърден бетон, показват, че неговото свиване обикновено е от 0.2 до 0.4 mm / m, достигайки в някои случаи, 0.7 mm / m (за бетон, който се измервания в началото на възраст няколко дни) Когато овлажняване се увеличава бетон обем (подуване). Той също така започва след достигане на определена "критична" влажност. Подуване деформация (посочен 1% бетон влага) е много по-малко свиване деформация.

Коефициентът на линейно разширение на температурата не е стабилен и зависи от вида и състава на бетона, агрегат тип и така нататък.

Стойността на αt. при промяна на температурата от -50 ° С до + 50 ° С се приемат в обхвата от 0.7 х 10 -5 зависимост от вида и състава на бетона, когато бетонът е близо до условията на влажност на природен въздушно сух съхранение. При по-висока влажност αt взети от 1 х 10 5 1.5 х 10 -5 - при ниски температури и се увеличава с 0.1 х 10 -5 - при положителни температури.