Malzemelerin operasyonel, fiziksel ve mekanik özelliklerini karakterize etmek için çeşitli göstergeler kullanılır. Dış kuvvet ve basıncın etkisiyle elastik olarak deforme olma yeteneğini karakterize eden betonun elastisite modülü yaygınlaşmıştır. Hazır beton çözümünün özelliklerini anlamak için ne olduğunu, neye bağlı olduğunu ve nasıl belirlendiğini bulmaya değer.
Makalede okuyun
- 1 Beton elastisite modülü ve birimleri
- 2 Betonun elastisite modülünü etkileyen faktörler
- 2.1 Agregaların kalitesi ve hacimsel içeriği
- 2.2 beton sınıfı
- 2.3 Hava sıcaklığı ve nem
- 2.4 Karışımın maruz kalma süresi ve kürlenme koşulları
- 2.5 Beton ve yapısal donatı yaşı
- 3 Betonun elastisite modülü (Eb): değeri belirleme yöntemleri
- 3.1 mekanik test
- 3.1.1 Malzemeler ve araçlar
- 3.1.2 Örnek test şeması
- 3.2 Tahribatsız ultrasonik yöntem
- 3.1 mekanik test
Beton elastisite modülü ve birimleri
Çalışma sırasında katılar yüklenir ve deforme olmaya başlar. İlk başta, akan deformasyon değişiklikleri tersinirdir ve uygulanan kuvvete göre büyüklükleri doğrusaldır. Yük kaldırılır kaldırılmaz ürün tamamen orijinal şeklini geri kazanır. Devam eden süreçleri tanımlamak için, bir katsayı olarak Hooke yasası kullanılır. mutlak sıkıştırma veya uzama ile uygulanan kuvvet modülü arasındaki orantı kullanılır esneklik.
Bu göstergenin tanımı şu şekildedir: elastisite modülü, normal stres ile karşılık gelen nispi uzunlamasına deformasyon arasındaki orantı katsayısıdır. Kgf / cm² (N / m², Pa) cinsinden ölçülür. Young modülü olarak adlandırılır.
Yük belirli bir seviyeyi geçer geçmez geri dönüşü olmayan değişiklikler aşaması başlar. Deformabilite esnek olmayan hale gelir. Daha fazla yük uygulaması olmadan kesme artar. Sürünme bölgesinde iç bağlar bozulmaya başlar ve beton yapı mukavemetini kaybeder.
Betonun elastisite modülünü etkileyen faktörler
Elastikiyet modülünün değeri önemli ölçüde değişebilir. Birçok faktörden etkilenir. İstenilen sonucu elde etmek için onları önceden tanımaya değer.
Agregaların kalitesi ve hacimsel içeriği
Beton, bazı çimento ve agregaların bir karışımıdır. İkincisinin kalitesi ve konsantrasyonu, elastik modülün değeri üzerinde doğrudan bir etkiye sahiptir. Yapı homojen değilse, karmaşık bir stres durumu olasılığı önemli ölçüde artar. Ana yük sert parçacıkların üzerine düşer. Boşlukları ve gözenekleri olan alanlar enine gerilime maruz kalır.
Dikkat! Bileşime kaba agreganın eklenmesi, betonarmenin elastik özelliklerinin artmasına yardımcı olur.
beton sınıfı
Beton sınıfının elastisite modeli üzerinde doğrudan etkisi vardır. Sınıf ne kadar yüksek olursa, bileşimin sahip olacağı basınç mukavemeti ve yoğunluğu o kadar büyük olur ve hareket eden yüke o kadar iyi direnir. En yüksek değer – betona yakın B60 – sayısal olarak 39,5 MPa × 10'a eşittir-3. En küçük değer B10'dadır ve 19 MPa × 10'a karşılık gelir-3.
Hava sıcaklığı ve nem
Sıcaklık arttıkça betondaki deformasyon artar ve elastik özellikleri azalır. Bu, karışımın iç enerjisinde bir artışa, ayrıca malzemenin doğrusal genişlemesine, moleküler hareket yörüngelerine ve plastisitede bir artışa katkıda bulunur.
Dikkat! Sıcaklık dalgalanmaları, yalnızca aralıkları 20 ° C'yi aşarsa dikkate alınır.
Nem, malzemenin esnekliğini etkiler. Hesaplamalarda sürünme katsayısı kullanılır. Su buharı yüzdesi ne kadar yüksek olursa, plastik deformasyon o kadar düşük olur.
Karışımın maruz kalma süresi ve kürlenme koşulları
Beton yapı üzerindeki yükün süresi de elastisite modülünü etkiler. Yükleme yapılırsa yapının deformasyonu anında uygulanan dış kuvvetlerle orantılı olarak artar. Uzun süreli voltaj, modülün büyüklüğünde bir azalmaya yol açar. Bağımlılık doğrusal değildir. Plastik ve elastik deformasyon toplanır.
Betonun dayanım kazandığı koşullar değişebilir. Doğal koşullarda, değer her zaman daha yüksektir. Malzeme bir otoklavda işlenirse veya atmosfer basıncı altında buharda pişirilirse, değer biraz düşecektir. Bunun nedeni, hacmin eşit olmayan sıcaklık genişlemesi nedeniyle çok sayıda boşluk ve gözenek oluşması, çimento tanelerinin hidratasyon kalitesinin düşmesidir.
Beton ve yapısal donatı yaşı
Taze dökülmüş betonun kürlenmesi dört hafta sürer. Belirtilen süreden sonra karışım elastik özelliklere ve yeterli plastisiteye sahip olacaktır. Maksimum sertliğe ancak 200-250 gün sonra ulaşılacaktır. Bu sırada elastikiyet modülü, marka gücüne karşılık gelen maksimum değerine ulaşır.
Monte edilen yapının daha uzun süre dayanabilmesi için güçlendirilmesi gerekir. Takviye elemanları olarak, üretimi için AI, AIII, A500C, At800, ahşap ve kompozit sınıflarına ait takviye kullanılan bir ağ veya çerçeve alınır. Çalışma sürecindeki tüm bu elemanlar, tomurcuk üzerinde hareket eden çekme ve basınç yüklerini algılar.
Takviye sayesinde yapının elastikiyet ve mukavemet özelliklerini artırmak mümkündür. Deformasyon ve büzülme tipinin çatlama olasılığı azalır.
Betonun elastisite modülü (Eb): değeri belirleme yöntemleri
Eb belirleme prosedürü biraz farklı olabilir. Her yöntemin kendine has özellikleri vardır. Değeri belirlerken hatalardan kaçınmak için her yöntemin nüanslarını tanımaya değer.
mekanik test
Mekanik testler sırasında numune yok edilir. Araştırma, kullanılan numuneler için gereklilikleri ve araştırma yapma prosedürünü belirleyen GOST 24452'nin gereklilikleri dikkate alınarak gerçekleştirilir.
Malzemeler ve araçlar
Araştırma için daire veya kare şeklindeki örnekler kullanılır. Yükseklik ve kesit oranı dörde eşit alınır. Numuneler delinir, delinir veya bitmiş üründen kesilir. Test edilmeden önce nemli bir bez altında tutulurlar.
İstenilen değeri elde etmek için numuneler, deformasyonu ölçmenize izin veren özel tabanlarla donatılmış bir pres üzerine yerleştirilir. Aletler, numune kenarına farklı açılarda yerleştirilmiştir. Göstergeleri sabitlemek için çelik çerçeveler kullanılır. Bazı durumlarda, göstergeler destek eklerine yapıştırılmıştır.
Dikkat! Yapı yüksek nem koşullarında çalışıyorsa, GOST 24452-80'e göre özel eğitim gereklidir.
Örnek test şeması
Testler aşağıdaki sırayla gerçekleştirilir:
- Numuneler hazırlanır ve göstergeli bir presin altına yerleştirilir, numune eksenlerinin ve plakanın merkezinin hizalanması sağlanır. Tahribatlı yük t / m olarak atanır2. Değer, betonun dereceli mukavemetine bağlıdır.
- Yükte kademeli bir artış, yıkıcı olanın% 10'u ve 4-5 dakikalık aralıklarla gerçekleştirilir.
- Değeri maksimumun %40-45'ine getirin. Ek gereksinimlerin yokluğunda, cihazlar çıkarılır ve sabit bir hızda daha fazla yükleme gerçekleştirilir.
- Her numune için sonuçlar, yük, kopma yükünün %30'u olduğunda işlenir. Veriler test günlüğünde görüntülenir.
Yapılan araştırmaya göre başlangıç elastisite modülü Eb belirlenir. Her sınıf için kılavuz değerler bina kodu tablolarında ve ürün etiketlerinde yer almaktadır. Doğal sertleşme koşullarında elde edilen B15, B20, B25, B30 için katsayı 23, 27, 30, 32,5 MPa × 10'dur.-3 sırasıyla, ısıl işlem koşulları altında - 25, 24.5, 27, 29.
Tahribatsız ultrasonik yöntem
Mekanik yöntem, halihazırda tamamlanmış bir yapıdan bir numunenin çıkarılmasını içerir. Bu her zaman uygun değildir ve bir takım zorluklar içerir. Ultrasonik yöntem, yerel tahribat olmadan yapmayı mümkün kılar. Yüksek nem koşullarında, su ortamında ultrasonik dalgaların daha yüksek yayılma hızı nedeniyle hata %15-75'tir. Malzemenin farklı nem içeriğindeki değeri bulmanızı sağlayan bir yöntem vardır. Farklı su doygunluğuna sahip numuneler üzerinde testler yapılır.
Standart ve hesaplanan değerleri bulmak için, karşılık gelen değerler dikkate alınarak düzeltme faktörleri kullanılır. Teknik SP 63.13330.2012'de verilmiştir.
Betonun elastisite modülünü belirlemek için en çok güvendiğiniz yöntemi ve hangisini kullanmanız gerektiğini yorumlarda paylaşın.
