Olika indikatorer används för att känneteckna de operativa och fysiska och mekaniska egenskaperna hos material. Betongens elasticitetsmodul, som kännetecknar förmågan att elastiskt deformeras till följd av inverkan av yttre kraft och tryck, har blivit utbredd. För att förstå egenskaperna hos den färdiga betonglösningen är det värt att ta reda på vad det är, vad det beror på och hur det bestäms.
Läs i artikeln
- 1 Konkret elasticitetsmodul och enheter
- 2 Faktorer som påverkar betongens elasticitetsmodul
- 2.1 Kvalitet och volymetriskt innehåll av aggregat
- 2.2 Betongklass
- 2.3 Lufttemperatur och luftfuktighet
- 2.4 Exponeringstid och härdningsförhållanden för blandningen
- 2.5 Ålder av betong och strukturell armering
- 3 Betongens elasticitetsmodul (Eb): metoder för att bestämma värdet
- 3.1 Mekaniskt test
- 3.1.1 Material och verktyg
- 3.1.2 Provningsprogram
- 3.2 Icke-destruktiv ultraljudsmetod
- 3.1 Mekaniskt test
Konkret elasticitetsmodul och enheter
Under drift laddas fasta ämnen och börjar deformeras. Till en början är de flödande deformationsförändringarna reversibla och deras storlek från den applicerade kraften är linjär. Så snart lasten avlägsnas återställer produkten sin ursprungliga form helt. För att beskriva de pågående processerna används Hookes lag, enligt vilken, som en koefficient proportionalitet mellan absolut kompression eller förlängning och den applicerade kraften används modulen elasticitet.
Definitionen av denna indikator är följande: elasticitetsmodul - proportionalitetskoefficienten mellan normalspänningen och motsvarande relativ längsgående deformation. Mätt i kgf / cm² (N / m², Pa). Det kallas Youngs modul.
Så snart belastningen överstiger en viss nivå börjar fasen med irreversibla förändringar. Deformabilitet blir oelastisk. Skjuvningen ökar utan ytterligare belastning. I krypzonen börjar inre bindningar bryta ner och betongkonstruktionen tappar styrka.
Faktorer som påverkar betongens elasticitetsmodul
Värdet av elasticitetsmodulen kan variera avsevärt. Det påverkas av många faktorer. För att få önskat resultat är det värt att lära känna dem i förväg.
Kvalitet och volymetriskt innehåll av aggregat
Betong är en blandning av lite cement och aggregat. Kvaliteten och koncentrationen hos den senare har en direkt inverkan på värdet av den elastiska modulen. Om strukturen är inhomogen ökar sannolikheten för ett komplext spänningstillstånd avsevärt. Huvudbelastningen faller på de hårda partiklarna. Områden med hålrum och porer genomgår tvärspänning.
Uppmärksamhet! Införandet av grovt aggregat i kompositionen bidrar till att öka de elastiska egenskaperna hos armerad betong.
Betongklass
Betongklassen har en direkt inverkan på elasticitetsmodellen. Ju högre klass, desto större tryckhållfasthet och densitet kommer kompositionen att ha och desto bättre motstår den verkande belastningen. Högsta värde – nära betong B60 – numeriskt lika med 39,5 MPa × 10-3. Det minsta värdet är vid B10 och motsvarar 19 MPa × 10-3.
Lufttemperatur och luftfuktighet
När temperaturen stiger ökar deformationen i betong och de elastiska egenskaperna minskar. Detta bidrar till en ökning av blandningens inre energi, liksom den linjära expansionen av materialet, molekylrörelsens banor och en ökning av plasticitet.
Uppmärksamhet! Temperaturfluktuationer beaktas endast om deras intervall överstiger 20 ° C.
Fukt påverkar materialets elasticitet. Krypkoefficienten används i beräkningarna. Ju högre andel vattenånga, desto lägre blir plastdeformationen.
Exponeringstid och härdningsförhållanden för blandningen
Lastens varaktighet på betongkonstruktionen påverkar också elasticitetsmodulen. Om lastning utförs ökar omedelbart deformationen av strukturen i proportion till de applicerade yttre krafterna. Långvarig spänning leder till en minskning av modulens storlek. Beroendet är olinjärt. Plast och elastisk deformation läggs upp.
Betingelserna under vilka betong får sin styrka kan variera. Under naturliga förhållanden är värdet alltid högre. Om materialet autoklaveras eller ångas under atmosfärstryck minskar värdet något. Anledningen till detta är bildandet av ett stort antal hålrum och porer på grund av ojämn temperaturutvidgning av volymen, en minskning av kvaliteten på hydrering av cementkorn.
Ålder av betong och strukturell armering
Nyhälld betong tar fyra veckor att härda. Efter den angivna perioden kommer blandningen att ha elastiska egenskaper och tillräcklig plasticitet. Den maximala hårdheten uppnås först efter 200-250 dagar. Det är vid denna tidpunkt som elasticitetsmodulen når sitt maximivärde som motsvarar varumärkets styrka.
För att den monterade strukturen ska hålla längre måste den förstärkas. Som förstärkningselement används ett nät eller en ram för tillverkning av vilken förstärkning som tillhör klasserna AI, AIII, A500C, At800, trä och kompositer användes. Alla dessa element i driftsprocessen uppfattar drag- och tryckbelastningar som verkar på knoppen.
Tack vare förstärkningen är det möjligt att öka strukturens elasticitet och hållfasthet. Sannolikheten för sprickbildning av deformation och krympningstyp minskar.
Betongens elasticitetsmodul (Eb): metoder för att bestämma värdet
Förfarandet för att bestämma Eb kan skilja sig något. Varje metod har sina egna särdrag. Det är värt att bekanta sig med nyanserna i varje metod för att undvika misstag vid bestämning av värdet.
Mekaniskt test
Under mekaniska tester förstörs provet. Forskningen utförs med beaktande av kraven i GOST 24452, som fastställer kraven för de prover som används och förfarandet för forskning.
Material och verktyg
För forskning används prover som har formen av en cirkel eller en kvadrat. Förhållandet mellan höjd och tvärsnitt är lika med fyra. Prover borras ut, borras ut eller skärs av den färdiga produkten. De förvaras under en fuktig trasa före testning.
För att få önskat värde placeras proverna på en press utrustad med speciella baser som gör att du kan mäta deformationen. Instrumenten är placerade i olika vinklar mot provkanten. Stålramar används för att fixa indikatorerna. I vissa fall limmas indikatorerna på stödinsatserna.
Uppmärksamhet! Om strukturen fungerar under hög luftfuktighet krävs särskild utbildning i enlighet med GOST 24452-80.
Provningsprogram
Testerna utförs i följande ordning:
- Proverna bereds och placeras under en press med indikatorer för att uppnå inriktning av provaxlarna och plattans mitt. Destruktiv belastning tilldelas i t / m2. Värdet beror på betongens hållfasthet.
- En stegvis ökning av belastningen utförs med ett steg på 10% av den destruktiva och med ett intervall på 4-5 minuter.
- Ta värdet till 40-45% av maxvärdet. I avsaknad av ytterligare krav tas enheterna bort och ytterligare laddning utförs med konstant hastighet.
- Resultaten för varje prov bearbetas när lasten är 30% av brytbelastningen. Data visas i testloggen.
Enligt den undersökning som utförts bestäms den initiala elasticitetsmodulen Eb. Riktvärdena för varje klass finns i byggkodstabellerna och produktmärkning. För B15, B20, B25, B30, erhållen under naturliga härdningsförhållanden, är koefficienten 23, 27, 30, 32,5 MPa × 10-3 under värmebehandlingsförhållanden - 25, 24,5, 27, 29.
Icke-destruktiv ultraljudsmetod
Den mekaniska metoden innebär att ett prov tas bort från en redan färdig struktur. Detta är inte alltid bekvämt och innebär ett antal svårigheter. Ultraljudsmetoden gör det möjligt att klara sig utan lokal förstörelse. Vid hög luftfuktighet är felet 15 -75% på grund av den högre utbredningshastigheten för ultraljudsvågor i vattenmiljön. Det finns en metod som gör att du kan hitta värdet vid olika fuktinnehåll i materialet. Tester utförs på prover med olika vattenmättnad.
För att hitta standard- och beräknade värden används korrigeringsfaktorer, med beaktande av motsvarande värden. Tekniken ges i SP 63.13330.2012.
Dela i kommentarerna vilken metod du litar mest på för att bestämma betongens elasticitetsmodul och vilken du var tvungen att använda.
