Különféle mutatókat használnak az anyagok működési, fizikai és mechanikai tulajdonságainak jellemzésére. Elterjedt a beton rugalmassági modulusa, amely a külső erő és nyomás hatására rugalmasan deformálódó képességet jellemzi. A készbeton megoldás tulajdonságainak megértéséhez érdemes megtudni, hogy mi ez, mitől függ és hogyan határozzák meg.
Olvassa el a cikkben
- 1 Beton rugalmassági modulus és egységek
- 2 A beton rugalmassági modulusát befolyásoló tényezők
- 2.1 Az adalékanyagok minősége és térfogati tartalma
- 2.2 Beton osztály
- 2.3 Levegő hőmérséklet és páratartalom
- 2.4 A keverék expozíciós ideje és kikeményedési körülményei
- 2.5 A beton és a szerkezeti megerősítés kora
- 3 A beton rugalmassági modulusa (Eb): az érték meghatározásának módszerei
- 3.1 Mechanikai vizsgálat
- 3.1.1 Anyagok és szerszámok
- 3.1.2 Minta tesztelési séma
- 3.2 Roncsolásmentes ultrahangos módszer
- 3.1 Mechanikai vizsgálat
Beton rugalmassági modulus és egységek
Működés közben a szilárd anyagok betöltődnek és deformálódni kezdenek. Eleinte az áramló alakváltozások reverzibilisek, és nagyságuk az alkalmazott erőtől lineáris. A terhelés eltávolítása után a termék teljesen visszaállítja eredeti alakját. A folyamatok leírására Hooke törvényét használják, amely szerint együtthatóként az abszolút összenyomódás vagy nyúlás és az alkalmazott erőmodul közötti arányosságot használják rugalmasság.
Ennek a mutatónak a meghatározása a következő: rugalmassági modulus - a normál feszültség és a megfelelő relatív hosszirányú deformáció közötti arányossági együttható. Mért kgf / cm² (N / m², Pa). Young -modulusnak hívják.
Amint a terhelés meghalad egy bizonyos szintet, megkezdődik a visszafordíthatatlan változások szakasza. A deformálhatóság rugalmatlanná válik. A nyíróerő további terhelés nélkül növekszik. A kúszási zónában a belső kötések felbomlanak, és a betonszerkezet elveszíti erejét.
A beton rugalmassági modulusát befolyásoló tényezők
A rugalmassági modulus értéke jelentősen változhat. Számos tényező befolyásolja. A kívánt eredmény elérése érdekében érdemes előre megismerni őket.
Az adalékanyagok minősége és térfogati tartalma
A beton néhány cement és adalékanyag keveréke. Ez utóbbiak minősége és koncentrációja közvetlen hatással van a rugalmassági modulus értékére. Ha a szerkezet inhomogén, a komplex stresszállapot valószínűsége jelentősen megnő. A fő terhelés a kemény részecskékre esik. Az üregekkel és pórusokkal rendelkező területek keresztirányú feszültséget szenvednek.
Figyelem! A durva adalékanyag bevezetése a készítménybe segít növelni a vasbeton rugalmas tulajdonságait.
Beton osztály
A betonosztály közvetlen hatással van a rugalmassági modellre. Minél magasabb az osztály, annál nagyobb lesz a kompozíció nyomószilárdsága és sűrűsége, és annál jobban ellenáll a ható terhelésnek. Legmagasabb érték – B60 beton közelében – számszerűen 39,5 MPa × 10-3. A legkisebb érték B10 -nél van, és 19 MPa × 10 -nek felel meg-3.
Levegő hőmérséklet és páratartalom
A hőmérséklet emelkedésével a beton deformációja növekszik, és a rugalmas tulajdonságok csökkennek. Ez hozzájárul a keverék belső energiájának növekedéséhez, valamint az anyag lineáris tágulásához, a molekuláris mozgás pályáihoz és a plaszticitás növekedéséhez.
Figyelem! A hőmérséklet -ingadozásokat csak akkor veszik figyelembe, ha a tartományuk meghaladja a 20 ° C -ot.
A nedvesség befolyásolja az anyag rugalmasságát. A kúszási együtthatót használják a számítások során. Minél nagyobb a vízgőz százalékos aránya, annál kisebb lesz a képlékeny deformáció.
A keverék expozíciós ideje és kikeményedési körülményei
A betonszerkezetre gyakorolt terhelés időtartama a rugalmassági modulust is befolyásolja. Ha terhelést hajtanak végre, a szerkezet deformációja azonnal növekszik az alkalmazott külső erők arányában. A hosszan tartó feszültség a modul nagyságának csökkenéséhez vezet. A függőség nem lineáris. A műanyag és rugalmas deformáció összeadódik.
A beton szilárdságának növekedési feltételei változhatnak. Természetes körülmények között az érték mindig magasabb. Ha az anyagot autoklávban dolgozzuk fel vagy légköri nyomáson pároljuk, az érték kismértékben csökken. Ennek oka a térfogat egyenetlen hőmérséklet -bővülése, a cementszemcsék hidratálásának minőségének csökkenése miatt nagy számú üresség és pórus kialakulása.
A beton és a szerkezeti megerősítés kora
A frissen öntött beton négy hétig tart. A megadott idő elteltével a keverék rugalmas tulajdonságokkal és megfelelő plaszticitással rendelkezik. A maximális keménységet csak 200-250 nap múlva éri el. Ekkor a rugalmassági modulus eléri a márkaerősségnek megfelelő maximális értékét.
Annak érdekében, hogy a szerelt szerkezet tovább tartson, meg kell erősíteni. Megerősítő elemként hálót vagy keretet vesznek, amelyek előállításához az AI, AIII, A500C, At800, fa és kompozit osztályokba tartozó megerősítést használták. Mindezek az elemek a működés során érzékelik a rügyre ható húzó- és nyomóterhelést.
Az erősítésnek köszönhetően növelhető a szerkezet rugalmassági és szilárdsági jellemzői. Csökken a deformációs és zsugorodási típus repedésének valószínűsége.
A beton rugalmassági modulusa (Eb): az érték meghatározásának módszerei
Az Eb meghatározásának eljárása kissé eltérhet. Minden módszer saját megkülönböztető jellemzőkkel rendelkezik. Érdemes megismerkedni az egyes módszerek árnyalataival, hogy elkerüljük a hibákat az érték meghatározásakor.
Mechanikai vizsgálat
A mechanikai vizsgálatok során a minta megsemmisül. A kutatást a GOST 24452 követelményeinek figyelembevételével végzik, amelyek meghatározzák a felhasznált mintákra vonatkozó követelményeket és a kutatás lefolytatásának eljárását.
Anyagok és szerszámok
A kutatáshoz olyan mintákat használnak, amelyek kör vagy négyzet alakúak. A magasság és a keresztmetszet aránya négy. A mintákat fúrják ki, fúrják ki vagy vágják le a késztermékből. A vizsgálat előtt nedves ruhával kell tartani.
A kívánt érték eléréséhez a mintákat speciális bázisokkal ellátott présgépre kell helyezni, amely lehetővé teszi a deformáció mérését. A műszereket különböző szögekben helyezik el a minta széléhez képest. Az indikátorok rögzítéséhez acél kereteket használnak. Bizonyos esetekben a mutatókat a tartóbetétekhez ragasztják.
Figyelem! Ha a szerkezet magas páratartalmú körülmények között működik, speciális képzésre van szükség a GOST 24452-80 szerint.
Minta tesztelési séma
A teszteket a következő sorrendben hajtják végre:
- A mintákat előkészítik, és indikátorokkal ellátott prés alá helyezik, így elérik a minta tengelyeit és a lemez közepét. A romboló terhelés t / m -ben van hozzárendelve2. Az érték a beton szilárdságától függ.
- A terhelés fokozatos növelését a romboló 10% -os lépésével és 4-5 perces időközönként hajtjuk végre.
- Állítsa az értéket a maximum 40-45% -ára. További követelmények hiányában az eszközöket eltávolítják, és a további terhelést állandó sebességgel végzik.
- Az egyes minták eredményeit akkor dolgozzuk fel, ha a terhelés a törési terhelés 30% -a. Az adatok megjelennek a tesztnaplóban.
Az elvégzett kutatások szerint meghatározzák az Eb rugalmassági modulust. Az egyes osztályokra vonatkozó irányértékeket az építési kód táblázatok és a termékcímkék tartalmazzák. A természetes keményedési körülmények között kapott B15, B20, B25, B30 esetében az együttható 23, 27, 30, 32,5 MPa × 10-3 illetve hőkezelési körülmények között - 25, 24,5, 27, 29.
Roncsolásmentes ultrahangos módszer
A mechanikai módszer magában foglalja a minta eltávolítását a már kész szerkezetből. Ez nem mindig kényelmes, és számos nehézséggel jár. Az ultrahangos módszer lehetővé teszi a helyi megsemmisítés nélkül való eljárást. Magas páratartalom esetén a hiba 15 -75%, az ultrahangos hullámok nagyobb terjedési sebessége miatt a vízi környezetben. Van egy módszer, amely lehetővé teszi, hogy megtalálja az értéket az anyag különböző nedvességtartalmánál. A vizsgálatokat különböző víztelítettségű mintákon végzik.
A standard és a számított értékek megtalálásához korrekciós tényezőket használnak, figyelembe véve a megfelelő értékeket. A technikát az SP 63.13330.2012 tartalmazza.
Ossza meg megjegyzésekben, hogy melyik módszerben bízik a legjobban a beton rugalmassági modulusának meghatározásában, és melyiket kellett használnia.
