Medžiagų eksploatacinėms ir fizinėms bei mechaninėms savybėms apibūdinti naudojami įvairūs rodikliai. Paplito betono elastingumo modulis, apibūdinantis gebėjimą elastingai deformuotis dėl išorinės jėgos ir slėgio. Norint suprasti paruošto betono tirpalo savybes, verta išsiaiškinti, kas tai yra, nuo ko jis priklauso ir kaip jis nustatomas.
Skaitykite straipsnyje
- 1 Betono elastingumo modulis ir vienetai
- 2 Veiksniai, turintys įtakos betono elastingumo moduliui
- 2.1 Užpildų kokybė ir tūris
- 2.2 Betono klasė
- 2.3 Oro temperatūra ir drėgmė
- 2.4 Mišinio ekspozicijos laikas ir kietėjimo sąlygos
- 2.5 Betono ir konstrukcijų sutvirtinimo amžius
- 3 Betono elastingumo modulis (Eb): vertės nustatymo metodai
- 3.1 Mechaninis bandymas
- 3.1.1 Medžiagos ir įrankiai
- 3.1.2 Pavyzdžio bandymo schema
- 3.2 Neardomasis ultragarsinis metodas
- 3.1 Mechaninis bandymas
Betono elastingumo modulis ir vienetai
Eksploatacijos metu kietosios medžiagos pakraunamos ir pradeda deformuotis. Iš pradžių tekantys deformacijos pokyčiai yra grįžtami, o jų dydis nuo taikomos jėgos yra tiesinis. Kai tik krovinys pašalinamas, gaminys visiškai atkuria savo pradinę formą. Vykstantiems procesams apibūdinti naudojamas Huko dėsnis, pagal kurį kaip koeficientas naudojamas proporcingumas tarp absoliutaus suspaudimo arba pailgėjimo ir taikomo jėgos modulio elastingumas.
Šio rodiklio apibrėžimas yra toks: elastingumo modulis - proporcingumo koeficientas tarp normalaus įtempio ir atitinkamos santykinės išilginės deformacijos. Matuojamas kgf / cm² (N / m², Pa). Jis vadinamas Youngo moduliu.
Kai tik apkrova viršija tam tikrą lygį, prasideda negrįžtamų pokyčių etapas. Deformacija tampa neelastinga. Šlytis padidėja be papildomos apkrovos. Šliaužimo zonoje pradeda trūkti vidiniai ryšiai, o betono konstrukcija praranda stiprumą.
Veiksniai, turintys įtakos betono elastingumo moduliui
Elastingumo modulio vertė gali labai skirtis. Tam įtakos turi daug veiksnių. Norint gauti norimą rezultatą, verta su jais susipažinti iš anksto.
Užpildų kokybė ir tūris
Betonas yra kai kurių cemento ir užpildų mišinys. Pastarojo kokybė ir koncentracija turi tiesioginės įtakos tamprumo modulio vertei. Jei struktūra nevienalytė, sudėtingos įtampos būsena žymiai padidėja. Pagrindinė apkrova tenka kietosioms dalelėms. Vietos, kuriose yra tuštumų ir porų, patiria skersinę įtampą.
Dėmesio! Šiurkštaus užpildo įvedimas į kompoziciją padeda padidinti gelžbetonio elastines savybes.
Betono klasė
Betono klasė turi tiesioginį poveikį elastingumo modeliui. Kuo aukštesnė klasė, tuo didesnė kompozicijos gniuždymo jėga ir tankis, tuo geriau ji atlaikys veikiančią apkrovą. Didžiausia vertė – šalia betono B60 – skaičius lygus 39,5 MPa × 10-3. Mažiausia vertė yra B10 ir atitinka 19 MPa × 10-3.
Oro temperatūra ir drėgmė
Kylant temperatūrai, betono deformacija didėja, o elastinės savybės mažėja. Tai prisideda prie mišinio vidinės energijos padidėjimo, taip pat tiesinio medžiagos išsiplėtimo, molekulinio judėjimo trajektorijų ir plastiškumo padidėjimo.
Dėmesio! Į temperatūros svyravimus atsižvelgiama tik tuo atveju, jei jų intervalas viršija 20 ° C.
Drėgmė veikia medžiagos elastingumą. Skaičiavimuose naudojamas šliaužimo koeficientas. Kuo didesnis vandens garų procentas, tuo mažesnė bus plastinė deformacija.
Mišinio ekspozicijos laikas ir kietėjimo sąlygos
Betono konstrukcijos apkrovos trukmė taip pat turi įtakos elastingumo moduliui. Jei apkrova atliekama, konstrukcijos deformacija akimirksniu padidėja proporcingai išorinėms jėgoms. Dėl ilgalaikės įtampos sumažėja modulio dydis. Priklausomybė yra nelinijinė. Padidėja plastinė ir elastinė deformacija.
Betono stiprumo sąlygos gali skirtis. Natūraliomis sąlygomis vertė visada yra didesnė. Jei medžiaga apdorojama autoklave arba garinama esant atmosferos slėgiui, vertė šiek tiek sumažės. To priežastis yra daugybė tuštumų ir porų susidarymas dėl netolygaus tūrio plėtimosi, sumažėjusi cemento grūdų hidratacijos kokybė.
Betono ir konstrukcijų sutvirtinimo amžius
Šviežiai išlietas betonas sukietėja keturias savaites. Pasibaigus nurodytam laikotarpiui, mišinys įgis elastines savybes ir bus pakankamai plastiškas. Didžiausias kietumas bus pasiektas tik po 200–250 dienų. Būtent šiuo metu elastingumo modulis pasiekia didžiausią vertę, atitinkančią prekės ženklo stiprumą.
Kad sumontuota konstrukcija tarnautų ilgiau, ji turi būti sutvirtinta. Kaip armatūros elementai imamas tinklelis arba rėmas, kurio gamybai buvo naudojama armatūra, priklausanti klasėms AI, AIII, A500C, At800, mediena ir kompozitai. Visi šie elementai veikimo procese suvokia pumpurą veikiančias tempimo ir gniuždymo apkrovas.
Armatūros dėka galima padidinti konstrukcijos elastingumo ir stiprumo charakteristikas. Sumažėja deformacijos ir susitraukimo tipo įtrūkimų tikimybė.
Betono elastingumo modulis (Eb): vertės nustatymo metodai
Eb nustatymo procedūra gali šiek tiek skirtis. Kiekvienas metodas turi savo išskirtines savybes. Verta susipažinti su kiekvieno metodo niuansais, kad nustatant vertę būtų išvengta klaidų.
Mechaninis bandymas
Atliekant mechaninius bandymus, mėginys sunaikinamas. Tyrimas atliekamas atsižvelgiant į GOST 24452 reikalavimus, nustatančius reikalavimus naudojamiems mėginiams ir tyrimų atlikimo tvarką.
Medžiagos ir įrankiai
Tyrimams naudojami apskritimo arba kvadrato formos mėginiai. Aukščio ir skerspjūvio santykis yra lygus keturiems. Mėginiai išgręžiami, išgręžiami arba supjaustomi iš gatavo produkto. Prieš bandymą jie laikomi po drėgnu skudurėliu.
Norint gauti norimą vertę, mėginiai dedami ant preso, kuriame yra specialios bazės, leidžiančios išmatuoti deformaciją. Prietaisai yra išdėstyti skirtingais kampais nuo mėginio krašto. Plieniniai rėmai naudojami indikatoriams tvirtinti. Kai kuriais atvejais indikatoriai priklijuojami prie atraminių įdėklų.
Dėmesio! Jei konstrukcija veikia didelės drėgmės sąlygomis, reikia specialaus mokymo pagal GOST 24452-80.
Pavyzdžio bandymo schema
Bandymai atliekami tokia seka:
- Mėginiai paruošiami ir dedami po presu su indikatoriais, kad būtų galima suderinti mėginio ašis ir plokštelės centrą. Naikinanti apkrova priskiriama t / m2. Vertė priklauso nuo betono stiprumo.
- Laipsniškas apkrovos didinimas atliekamas 10% žalingo žingsnio ir 4-5 minučių intervalu.
- Padidinkite vertę iki 40–45% didžiausios. Nesant papildomų reikalavimų, prietaisai pašalinami, o tolesnis pakrovimas atliekamas pastoviu greičiu.
- Kiekvieno mėginio rezultatai apdorojami, kai apkrova sudaro 30% lūžimo apkrovos. Duomenys rodomi bandymų žurnale.
Remiantis atliktais tyrimais, nustatomas pradinis elastingumo modulis Eb. Orientacinės kiekvienos klasės vertės yra nurodytos statybos kodekso lentelėse ir gaminio ženklinime. B15, B20, B25, B30, gautų natūraliomis kietėjimo sąlygomis, koeficientas yra 23, 27, 30, 32,5 MPa × 10-3 atitinkamai terminio apdorojimo sąlygomis - 25, 24,5, 27, 29.
Neardomasis ultragarsinis metodas
Mechaninis metodas apima mėginio pašalinimą iš jau baigtos konstrukcijos. Tai ne visada patogu ir apima daugybę sunkumų. Ultragarsinis metodas leidžia apsieiti be vietinio sunaikinimo. Esant didelei drėgmei, paklaida yra 15–75% dėl didesnio ultragarsinių bangų sklidimo vandens aplinkoje greičio. Yra metodas, leidžiantis rasti vertę esant skirtingam medžiagos drėgnumui. Bandymai atliekami su skirtingo vandens prisotinimo mėginiais.
Norint rasti standartines ir apskaičiuotas vertes, naudojami pataisos koeficientai, atsižvelgiant į atitinkamas vertes. Technika pateikta SP 63.13330.2012.
Pasidalinkite komentaruose, kokiu metodu labiausiai pasitikite nustatydami betono elastingumo modulį ir kurį turėjote naudoti.
