Ulike indikatorer brukes for å karakterisere de operasjonelle og fysiske og mekaniske egenskapene til materialer. Betongens elastisitetsmodul, som kjennetegner evnen til elastisk deformering som følge av virkningen av ytre kraft og trykk, har blitt utbredt. For å forstå egenskapene til den ferdige betongløsningen, er det verdt å finne ut hva det er, hva det avhenger av og hvordan det bestemmes.
Les i artikkelen
- 1 Betongmodul for elastisitet og enheter
- 2 Faktorer som påvirker betongens elastisitetsmodul
- 2.1 Kvalitet og volumetrisk innhold av aggregater
- 2.2 Betongklasse
- 2.3 Lufttemperatur og fuktighet
- 2.4 Eksponeringstid og herdingsbetingelser for blandingen
- 2.5 Alder på betong og konstruksjonsarmering
- 3 Betongens elastisitetsmodul (Eb): metoder for å bestemme verdien
- 3.1 Mekanisk test
- 3.1.1 Materialer og verktøy
- 3.1.2 Eksempel på testskjema
- 3.2 Ikke-destruktiv ultralydsmetode
- 3.1 Mekanisk test
Betongmodul for elastisitet og enheter
Under drift lastes faste stoffer og begynner å deformeres. Først er de flytende deformasjonsendringene reversible, og størrelsen fra den påførte kraften er lineær. Så snart lasten er fjernet, gjenoppretter produktet sin opprinnelige form helt. For å beskrive de pågående prosessene brukes Hookes lov, ifølge hvilken som en koeffisient proporsjonalitet mellom absolutt kompresjon eller forlengelse og påført kraftmodul brukes elastisitet.
Definisjonen på denne indikatoren er som følger: elastisitetsmodul - proporsjonalitetskoeffisienten mellom normalspenningen og den tilsvarende relative langsgående deformasjonen. Målt i kgf / cm² (N / m², Pa). Det kalles Youngs modul.
Så snart belastningen overskrider et visst nivå, begynner fasen med irreversible endringer. Deformering blir uelastisk. Skjæret øker uten ytterligere belastning. I krypesonen begynner interne bindinger å brytes ned og betongkonstruksjonen mister styrke.
Faktorer som påvirker betongens elastisitetsmodul
Verdien av elastisitetsmodulen kan variere betydelig. Det påvirkes av mange faktorer. For å få ønsket resultat, er det verdt å bli kjent med dem på forhånd.
Kvalitet og volumetrisk innhold av aggregater
Betong er en blanding av noe sement og tilslag. Kvaliteten og konsentrasjonen av sistnevnte har en direkte innvirkning på verdien av den elastiske modulen. Hvis strukturen er inhomogen, øker sannsynligheten for en kompleks spenningstilstand betydelig. Hovedbelastningen faller på de harde partiklene. Områder med hulrom og porer gjennomgår tverrspenning.
Merk følgende! Innføring av grovt aggregat i sammensetningen bidrar til å øke de elastiske egenskapene til armert betong.
Betongklasse
Betongklassen har en direkte innvirkning på elastisitetsmodellen. Jo høyere klasse, desto større trykkstyrke og tetthet vil sammensetningen ha og jo bedre vil den motstå virkningsbelastningen. Høyeste verdi – nær betong B60 – numerisk lik 39,5 MPa × 10-3. Den minste verdien er på B10 og tilsvarer 19 MPa × 10-3.
Lufttemperatur og fuktighet
Når temperaturen stiger, øker deformasjonen i betong og de elastiske egenskapene reduseres. Dette bidrar til en økning i blandingens indre energi, i tillegg til materialets lineære ekspansjon, molekylær bevegelsesbaner og en økning i plastisitet.
Merk følgende! Temperaturvariasjoner blir bare tatt i betraktning hvis området overstiger 20 ° C.
Fuktighet påvirker materialets elastisitet. Krypskoeffisienten brukes i beregningene. Jo høyere prosentandel vanndamp, desto lavere blir plastisk deformasjon.
Eksponeringstid og herdingsbetingelser for blandingen
Varigheten av belastningen på betongkonstruksjonen påvirker også elastisitetsmodulen. Hvis lastingen utføres, øker deformasjonen av strukturen umiddelbart i forhold til de påførte ytre kreftene. Langvarig spenning fører til en nedgang i modulens størrelse. Avhengigheten er ikke-lineær. Plastisk og elastisk deformasjon legger til.
Betingelsene som betong får sin styrke under kan variere. Under naturlige forhold er verdien alltid høyere. Hvis materialet autoklaveres eller dampes under atmosfærisk trykk, vil verdien synke noe. Årsaken til dette er dannelsen av et stort antall hulrom og porer på grunn av ujevn temperaturutvidelse av volumet, en reduksjon i kvaliteten på hydrering av sementkorn.
Alder på betong og konstruksjonsarmering
Nyhelt betong tar fire uker å herde. Etter den angitte perioden vil blandingen ha elastiske egenskaper og tilstrekkelig plastisitet. Maksimal hardhet vil bare nås etter 200-250 dager. Det er på dette tidspunktet at elastisitetsmodulen når sin maksimale verdi som tilsvarer merkevarens styrke.
For at den monterte strukturen skal vare lenger, må den forsterkes. Som forsterkningselementer tas et nett eller en ramme, for fremstilling av hvilke armering som tilhører klassene AI, AIII, A500C, At800, tre og kompositter ble brukt. Alle disse elementene i operasjonsprosessen oppfatter strekk- og trykkbelastninger som virker på knoppen.
Takket være forsterkningen er det mulig å øke strukturens elastisitet og styrkeegenskaper. Sannsynligheten for sprekkdannelse av deformasjon og krymping er redusert.
Betongens elastisitetsmodul (Eb): metoder for å bestemme verdien
Fremgangsmåten for å bestemme Eb kan variere noe. Hver metode har sine egne særpreg. Det er verdt å gjøre deg kjent med nyansene i hver metode for å unngå feil ved fastsetting av verdien.
Mekanisk test
Under mekaniske tester blir prøven ødelagt. Forskningen utføres under hensyntagen til kravene i GOST 24452, som fastslår kravene til prøvene som brukes og prosedyren for forskning.
Materialer og verktøy
For forskning brukes prøver som har form av en sirkel eller et kvadrat. Forholdet mellom høyde og tverrsnitt er lik fire. Prøver bores ut, bores ut eller kuttes fra det ferdige produktet. De holdes under en fuktig klut før testing.
For å oppnå ønsket verdi plasseres prøvene på en presse utstyrt med spesielle baser som lar deg måle deformasjonen. Instrumentene er plassert i forskjellige vinkler til prøvekanten. Stålrammer brukes til å fikse indikatorene. I noen tilfeller limes indikatorene til støtteinnsatsene.
Merk følgende! Hvis strukturen opererer under høy luftfuktighet, kreves spesiell opplæring i henhold til GOST 24452-80.
Eksempel på testskjema
Testene utføres i følgende rekkefølge:
- Prøver forberedes og plasseres under en presse med indikatorer, slik at prøveaksene og midten av platen blir justert. Destruktiv belastning er tildelt i t / m2. Verdien avhenger av betongens karakterstyrke.
- En trinnvis økning i belastningen utføres med et trinn på 10% av den destruktive og med et intervall på 4-5 minutter.
- Ta verdien til 40-45% av maksimumet. I mangel av ytterligere krav fjernes enhetene, og ytterligere lasting utføres med konstant hastighet.
- Resultatene for hver prøve behandles når lasten er 30% av bruddlasten. Dataene vises i testloggen.
Ifølge forskningen som er utført, bestemmes den opprinnelige elastisitetsmodulen Eb. Retningslinjene for hver klasse er inneholdt i byggekodetabellene og produktmerking. For B15, B20, B25, B30, oppnådd under naturlige herdingsforhold, er koeffisienten 23, 27, 30, 32,5 MPa × 10-3 henholdsvis under varmebehandlingsforhold - 25, 24,5, 27, 29.
Ikke-destruktiv ultralydsmetode
Den mekaniske metoden innebærer å fjerne en prøve fra en allerede ferdig struktur. Dette er ikke alltid praktisk og innebærer en rekke vanskeligheter. Ultralydmetoden gjør det mulig å klare seg uten lokal ødeleggelse. Under forhold med høy luftfuktighet er feilen 15 -75% på grunn av den høyere forplantningshastigheten til ultralydbølger i vannmiljøet. Det er en metode som lar deg finne verdien ved forskjellige fuktighetsinnhold i materialet. Tester utføres på prøver med forskjellig vannmetning.
For å finne standard og beregnede verdier, brukes korreksjonsfaktorer, med tanke på de tilsvarende verdiene. Teknikken er gitt i SP 63.13330.2012.
Del i kommentarene hvilken metode du stoler mest på for å bestemme elastisitetsmodulen for betong og hvilken du måtte bruke.
