Materiālu ekspluatācijas un fizikālo un mehānisko īpašību raksturošanai tiek izmantoti dažādi rādītāji. Betona elastības modulis, kas raksturo spēju elastīgi deformēties ārējā spēka un spiediena ietekmē, ir kļuvis plaši izplatīts. Lai saprastu gatavā betona šķīduma īpašības, ir vērts noskaidrot, kas tas ir, no kā tas ir atkarīgs un kā tas tiek noteikts.
Lasiet rakstā
- 1 Betona elastības modulis un vienības
- 2 Faktori, kas ietekmē betona elastības moduli
- 2.1 Agregātu kvalitāte un tilpuma saturs
- 2.2 Betona klase
- 2.3 Gaisa temperatūra un mitrums
- 2.4 Maisījuma iedarbības laiks un sacietēšanas apstākļi
- 2.5 Betona un konstrukciju stiegrojuma vecums
- 3 Betona elastības modulis (Eb): vērtības noteikšanas metodes
- 3.1 Mehāniskais tests
- 3.1.1 Materiāli un instrumenti
- 3.1.2 Parauga pārbaudes shēma
- 3.2 Nesagraujoša ultraskaņas metode
- 3.1 Mehāniskais tests
Betona elastības modulis un vienības
Darbības laikā cietās vielas tiek ielādētas un sāk deformēties. Sākumā plūstošās deformācijas izmaiņas ir atgriezeniskas, un to lielums no pielietotā spēka ir lineārs. Tiklīdz slodze tiek noņemta, produkts pilnībā atjauno sākotnējo formu. Lai aprakstītu notiekošos procesus, tiek izmantots Huksa likums, saskaņā ar kuru kā koeficients tiek izmantota proporcionalitāte starp absolūto saspiešanu vai pagarinājumu un pielietoto spēka moduli elastība.
Šī indikatora definīcija ir šāda: elastības modulis - proporcionalitātes koeficients starp normālo spriegumu un atbilstošo relatīvo garenisko deformāciju. Izmērīts kgf / cm² (N / m², Pa). To sauc par Janga moduli.
Tiklīdz slodze pārsniedz noteiktu līmeni, sākas neatgriezenisku izmaiņu fāze. Deformācija kļūst neelastīga. Bīdes palielinās bez papildu slodzes. Šļūšanas zonā iekšējās saites sāk sabrukt un betona konstrukcija zaudē spēku.
Faktori, kas ietekmē betona elastības moduli
Elastības moduļa vērtība var ievērojami atšķirties. To ietekmē daudzi faktori. Lai iegūtu vēlamo rezultātu, ir vērts tos iepriekš iepazīt.
Agregātu kvalitāte un tilpuma saturs
Betons ir dažu cementa un pildvielu maisījums. Pēdējo kvalitāte un koncentrācija tieši ietekmē elastības moduļa vērtību. Ja struktūra ir neviendabīga, ievērojami palielinās sarežģīta stresa stāvokļa iespējamība. Galvenā slodze attiecas uz cietajām daļiņām. Vietās ar tukšumiem un porām tiek veikta šķērseniska spriedze.
Uzmanību! Rupja pildvielas ievadīšana sastāvā palīdz palielināt dzelzsbetona elastīgās īpašības.
Betona klase
Betona klasei ir tieša ietekme uz elastības modeli. Jo augstāka klase, jo lielāka būs kompozīcijas spiedes izturība un blīvums, un jo labāk tā izturēs slodzi. Augstākā vērtība – netālu no betona B60 – skaitliski vienāds ar 39,5 MPa × 10-3. Mazākā vērtība ir pie B10 un atbilst 19 MPa × 10-3.
Gaisa temperatūra un mitrums
Temperatūrai paaugstinoties, betona deformācija palielinās un elastības īpašības samazinās. Tas veicina maisījuma iekšējās enerģijas pieaugumu, kā arī materiāla lineāro izplešanos, molekulārās kustības trajektorijas un plastiskuma palielināšanos.
Uzmanību! Temperatūras svārstības tiek ņemtas vērā tikai tad, ja to diapazons pārsniedz 20 ° C.
Mitrums ietekmē materiāla elastību. Aprēķinos tiek izmantots šļūdes koeficients. Jo lielāks ir ūdens tvaiku procentuālais daudzums, jo zemāka būs plastmasas deformācija.
Maisījuma iedarbības laiks un sacietēšanas apstākļi
Slodzes ilgums uz betona konstrukciju ietekmē arī elastības moduli. Ja tiek veikta slodze, konstrukcijas deformācija uzreiz palielinās proporcionāli pielietotajiem ārējiem spēkiem. Ilgstošs spriegums noved pie moduļa lieluma samazināšanās. Atkarība ir nelineāra. Sastopas plastmasas un elastīgās deformācijas.
Apstākļi, kādos betons iegūst izturību, var būt dažādi. Dabiskos apstākļos vērtība vienmēr ir augstāka. Ja materiāls tiek autoklāvēts vai tvaicēts atmosfēras spiedienā, vērtība nedaudz samazināsies. Iemesls tam ir liela skaita tukšumu un poru veidošanās tilpuma nevienmērīgas temperatūras paplašināšanās dēļ, cementa graudu hidratācijas kvalitātes pazemināšanās.
Betona un konstrukciju stiegrojuma vecums
Svaigi izlieta betona sacietēšana prasa četras nedēļas. Pēc noteiktā laika perioda maisījumam būs elastīgas īpašības un pietiekama plastika. Maksimālā cietība tiks sasniegta tikai pēc 200-250 dienām. Tieši šajā laikā elastības modulis sasniedz maksimālo vērtību, kas atbilst zīmola stiprumam.
Lai uzstādītā konstrukcija kalpotu ilgāk, tā ir jāpastiprina. Kā pastiprinošus elementus ņem sietu vai rāmi, kura ražošanai tika izmantots armatūra, kas pieder pie AI, AIII, A500C, At800, koka un kompozītmateriālu klasēm. Visi šie elementi darbības procesā uztver stiepes un spiedes slodzes, kas iedarbojas uz pumpuru.
Pateicoties stiegrojumam, ir iespējams palielināt struktūras elastības un izturības īpašības. Samazinās deformācijas un saraušanās veida plaisāšanas varbūtība.
Betona elastības modulis (Eb): vērtības noteikšanas metodes
Eb noteikšanas procedūra var nedaudz atšķirties. Katrai metodei ir savas atšķirīgās iezīmes. Lai vērtības noteikšanas laikā izvairītos no kļūdām, ir vērts iepazīties ar katras metodes niansēm.
Mehāniskais tests
Mehānisko testu laikā paraugs tiek iznīcināts. Pētījums tiek veikts, ņemot vērā GOST 24452 prasības, kas nosaka prasības izmantotajiem paraugiem un pētījumu veikšanas kārtību.
Materiāli un instrumenti
Pētījumiem tiek izmantoti paraugi, kuriem ir apļa vai kvadrāta forma. Augstuma un šķērsgriezuma attiecība ir vienāda ar četriem. Paraugi tiek izurbti, izurbti vai izgriezti no gatavā produkta. Pirms pārbaudes tie tiek turēti zem mitra drānas.
Lai iegūtu vēlamo vērtību, paraugi tiek novietoti uz preses, kas aprīkota ar īpašām pamatnēm, kas ļauj izmērīt deformāciju. Instrumenti ir novietoti dažādos leņķos pret parauga malu. Indikatoru fiksēšanai tiek izmantoti tērauda rāmji. Dažos gadījumos indikatori tiek pielīmēti pie atbalsta ieliktņiem.
Uzmanību! Ja konstrukcija darbojas augsta mitruma apstākļos, ir nepieciešama īpaša apmācība saskaņā ar GOST 24452-80.
Parauga pārbaudes shēma
Pārbaudes tiek veiktas šādā secībā:
- Paraugus sagatavo un ievieto zem preses ar indikatoriem, panākot parauga asu un plāksnes centra izlīdzināšanu. Iznīcinošā slodze tiek piešķirta t / m2. Šī vērtība ir atkarīga no betona stiprības.
- Pakāpenisku slodzes palielināšanu veic ar soli 10% no postošās un ar 4-5 minūšu intervālu.
- Novietojiet vērtību līdz 40-45% no maksimālās. Ja nav papildu prasību, ierīces tiek noņemtas, un turpmāka iekraušana tiek veikta ar nemainīgu ātrumu.
- Katra parauga rezultāti tiek apstrādāti, ja slodze ir 30% no pārrāvuma slodzes. Dati tiek parādīti testa žurnālā.
Saskaņā ar veiktajiem pētījumiem tiek noteikts sākotnējais elastības modulis Eb. Katras klases vadlīnijas ir iekļautas būvnormatīvu tabulās un produktu marķējumā. B15, B20, B25, B30, kas iegūti dabiskos sacietēšanas apstākļos, koeficients ir 23, 27, 30, 32,5 MPa × 10-3 attiecīgi termiskās apstrādes apstākļos - 25, 24,5, 27, 29.
Nesagraujoša ultraskaņas metode
Mehāniskā metode ietver parauga noņemšanu no jau gatavas struktūras. Tas ne vienmēr ir ērti un ietver vairākas grūtības. Ultraskaņas metode ļauj iztikt bez vietējas iznīcināšanas. Augsta mitruma apstākļos kļūda ir 15 -75%, jo ir lielāks ultraskaņas viļņu izplatīšanās ātrums ūdens vidē. Ir metode, kas ļauj atrast vērtību pie dažāda materiāla mitruma satura. Testi tiek veikti ar paraugiem ar atšķirīgu ūdens piesātinājumu.
Lai atrastu standarta un aprēķinātās vērtības, tiek izmantoti korekcijas koeficienti, ņemot vērā atbilstošās vērtības. Tehnika ir dota SP 63.13330.2012.
Komentāros dalieties, kurai metodei jūs visvairāk uzticaties betona elastības moduļa noteikšanai un kurai no jums bija jāizmanto.