Za karakterizacijo obratovalnih in fizikalnih ter mehanskih lastnosti materialov se uporabljajo različni kazalniki. Modul elastičnosti betona, ki označuje sposobnost elastične deformacije zaradi delovanja zunanje sile in pritiska, je postal razširjen. Za razumevanje lastnosti pripravljene betonske raztopine je vredno ugotoviti, kaj je to, od česa je odvisno in kako je določeno.
Preberite v članku
- 1 Betonski modul elastičnosti in enote
- 2 Dejavniki, ki vplivajo na modul elastičnosti betona
- 2.1 Kakovost in volumetrična vsebnost agregatov
- 2.2 Razred betona
- 2.3 Temperatura in vlažnost zraka
- 2.4 Čas izpostavljenosti in pogoji strjevanja zmesi
- 2.5 Starost betona in konstrukcijske ojačitve
- 3 Modul elastičnosti betona (Eb): metode določanja vrednosti
- 3.1 Mehanski preskus
- 3.1.1 Materiali in orodja
- 3.1.2 Vzorčna preskusna shema
- 3.2 Ultrazvočna metoda brez uničenja
- 3.1 Mehanski preskus
Betonski modul elastičnosti in enote
Med delovanjem se trdne snovi naložijo in začnejo deformirati. Sprva so tekoče spremembe deformacije reverzibilne in njihova velikost glede na uporabljeno silo je linearna. Takoj, ko je obremenitev odstranjena, izdelek popolnoma obnovi prvotno obliko. Za opis tekočih procesov se uporablja Hookov zakon, po katerem je kot koeficient uporablja se sorazmernost med absolutnim stiskanjem ali raztezkom in modulom uporabljene sile elastičnost.
Opredelitev tega kazalnika je naslednja: modul elastičnosti je koeficient sorazmernosti med normalno napetostjo in ustrezno relativno vzdolžno deformacijo. Merjeno v kgf / cm² (N / m², Pa). Imenuje se Youngov modul.
Takoj, ko obremenitev preseže določeno raven, se začne faza nepopravljivih sprememb. Deformabilnost postane neelastična. Škarje se povečajo brez dodatne obremenitve. V območju plazenja se notranje vezi začnejo razpadati in betonska konstrukcija izgubi trdnost.
Dejavniki, ki vplivajo na modul elastičnosti betona
Vrednost modula elastičnosti se lahko močno razlikuje. Na to vpliva veliko dejavnikov. Če želite doseči želeni rezultat, jih je vredno vnaprej spoznati.
Kakovost in volumetrična vsebnost agregatov
Beton je mešanica cementa in agregatov. Kakovost in koncentracija slednjih neposredno vplivata na vrednost elastičnega modula. Če je struktura nehomogena, se verjetnost zapletenega stresnega stanja znatno poveča. Glavna obremenitev pade na trde delce. Območja s prazninami in porami so prečno napeta.
Pozor! Vnos grobega agregata v sestavo pomaga povečati elastične lastnosti armiranega betona.
Razred betona
Razred betona ima neposreden vpliv na model elastičnosti. Višji kot je razred, večjo tlačno trdnost in gostoto bo imela sestava in bolje se bo upirala delujoči obremenitvi. Najvišja vrednost – blizu betona B60 – številčno enako 39,5 MPa × 10-3. Najmanjša vrednost je pri B10 in ustreza 19 MPa × 10-3.
Temperatura in vlažnost zraka
Ko se temperatura dvigne, se deformacija v betonu poveča in zmanjšajo elastične lastnosti. To prispeva k povečanju notranje energije zmesi, pa tudi k linearnemu raztezanju materiala, trajektorijam molekularnega gibanja in povečanju plastičnosti.
Pozor! Temperaturna nihanja se upoštevajo le, če njihovo območje presega 20 ° C.
Vlažnost vpliva na elastičnost materiala. Koeficient lezenja se uporablja pri izračunih. Višji kot je odstotek vodne pare, manjša bo plastična deformacija.
Čas izpostavljenosti in pogoji strjevanja zmesi
Na modul elastičnosti vpliva tudi trajanje obremenitve betonske konstrukcije. Če se izvede obremenitev, se v trenutku deformacija konstrukcije poveča sorazmerno z uporabljenimi zunanjimi silami. Dolgotrajna napetost vodi do zmanjšanja velikosti modula. Odvisnost ni linearna. Plastična in elastična deformacija se seštevata.
Pogoji, pod katerimi beton pridobi svojo trdnost, se lahko razlikujejo. V naravnih razmerah je vrednost vedno višja. Če je material v avtoklavu ali paren pod atmosferskim tlakom, se bo vrednost nekoliko zmanjšala. Razlog za to je nastanek velikega števila praznin in por zaradi neenakomerne temperaturne širitve volumna, zmanjšanja kakovosti hidratacije cementnih zrn.
Starost betona in konstrukcijske ojačitve
Sveže vliti beton traja štiri tedne, da se strdi. Po določenem obdobju bo mešanica imela elastične lastnosti in zadostno plastičnost. Največja trdota bo dosežena šele po 200-250 dneh. V tem času modul elastičnosti doseže največjo vrednost, ki ustreza moči blagovne znamke.
Da bi vgrajena konstrukcija trajala dlje, jo je treba okrepiti. Kot ojačitveni elementi se vzame mreža ali okvir, za izdelavo katerega je bila uporabljena armatura iz razredov AI, AIII, A500C, At800, les in kompoziti. Vsi ti elementi v procesu delovanja zaznavajo natezne in tlačne obremenitve, ki delujejo na brst.
Zahvaljujoč ojačitvi je mogoče povečati lastnosti elastičnosti in trdnosti konstrukcije. Verjetnost razpok tipa deformacije in krčenja se zmanjša.
Modul elastičnosti betona (Eb): metode določanja vrednosti
Postopek določanja Eb se lahko nekoliko razlikuje. Vsaka metoda ima svoje značilnosti. Vredno se je seznaniti z odtenki vsake metode, da se izognete napakam pri določanju vrednosti.
Mehanski preskus
Med mehanskimi preskusi se vzorec uniči. Raziskave se izvajajo ob upoštevanju zahtev GOST 24452, ki določajo zahteve za uporabljene vzorce in postopek za izvajanje raziskav.
Materiali in orodja
Za raziskave se uporabljajo vzorci v obliki kroga ali kvadrata. Razmerje med višino in prerezom je štiri. Vzorci se izvrtajo, izvrtajo ali izrežejo iz končnega izdelka. Pred testiranjem jih hranimo pod vlažno krpo.
Za pridobitev želene vrednosti se vzorci postavijo na stiskalnico, opremljeno s posebnimi podstavki, ki omogočajo merjenje deformacije. Instrumenti so nameščeni pod različnimi koti na rob vzorca. Za pritrditev indikatorjev se uporabljajo jekleni okvirji. V nekaterih primerih so indikatorji prilepljeni na podporne vložke.
Pozor! Če konstrukcija deluje v pogojih visoke vlažnosti, je potrebno posebno usposabljanje v skladu z GOST 24452-80.
Vzorčna preskusna shema
Preskusi se izvajajo v naslednjem zaporedju:
- Vzorce pripravimo in postavimo pod stiskalnico z indikatorji, s čimer dosežemo poravnavo osi vzorca in središča plošče. Destruktivna obremenitev je dodeljena v t / m2. Vrednost je odvisna od trdnosti betona.
- Postopno povečanje obremenitve se izvede s korakom 10% destruktivnega in z intervalom 4-5 minut.
- Povečajte vrednost na 40-45% največje vrednosti. V odsotnosti dodatnih zahtev se naprave odstranijo, nadaljnje nalaganje pa se izvaja s konstantno hitrostjo.
- Rezultati za vsak vzorec se obdelujejo, ko je obremenitev 30% lomne obremenitve. Podatki so prikazani v dnevniku preskusov.
Glede na izvedene raziskave se določi začetni modul elastičnosti Eb. Smerne vrednosti za vsak razred so vsebovane v tabelah gradbenih kod in oznakah izdelkov. Za B15, B20, B25, B30, pridobljen v naravnih pogojih utrjevanja, je koeficient 23, 27, 30, 32,5 MPa × 10-3 v pogojih toplotne obdelave - 25, 24,5, 27, 29.
Ultrazvočna metoda brez uničenja
Mehanska metoda vključuje odvzem vzorca iz že dokončane strukture. To ni vedno priročno in vključuje številne težave. Ultrazvočna metoda omogoča brez lokalnega uničenja. V pogojih visoke vlažnosti je napaka 15 -75% zaradi večje hitrosti širjenja ultrazvočnih valov v vodnem okolju. Obstaja metoda, ki omogoča iskanje vrednosti pri različni vsebnosti vlage v materialu. Preskusi se izvajajo na vzorcih z različno nasičenostjo vode.
Za iskanje standardnih in izračunanih vrednosti se uporabljajo korekcijski faktorji ob upoštevanju ustreznih vrednosti. Tehnika je podana v SP 63.13330.2012.
V komentarjih delite, kateri metodi najbolj zaupate pri določanju modula elastičnosti betona in katero ste morali uporabiti.
