Deformáció egységek betonelemek
TÖRZS
A kapcsolat a stressz σ és a deformáció ε beton változik különböző sebességgel, időtartamát, vagy előfordulásának gyakoriságát és kirakodás. Nagyon gyors ( „instant”) feltöltésével konkrét viselkedik, mint egy ideális rugalmas test. Ugyanakkor meg kell normális tekinthető rugalmas műanyag laboratóriumi vizsgálat időtartama (néhány perc és egy óra), és még inkább, ha folyamatos terhelés konkrét építési elemek. Műanyag, irreverzíbilis alakváltozás miatt bekövetkező eltolódása a gél szerkezetét a cement kő és a kapcsolatok közötti aggregált és a cement mátrixot. Feszültségeken meghaladó Rt. fejleszteni kvaziplasticheskie által okozott deformáció a folyamat konkrét mikrofrakcióval.
Teljes relatív alakváltozás εpoln beton kivételével zsugorodás fejezhető ki képlettel
ahol εupr - relatív rugalmas deformáció megfelelő nagyon gyors növekedése a terhelés; εp - a maradandó alakváltozást fordul elő, hogy hosszan tartó feltöltési (beleértve sok éve); kúszási alakváltozás tartalmaz egy reverzibilis (elasztikus utóhatás) és visszafordíthatatlan alkatrészek.
A függőség ε σ és nem egyedi, és leírható σ-ε területen. Egy példa egy ilyen kapcsolat nyomás alatt nehézbetont (állandó sebességgel terhelés) ábrán mutatjuk be. 1.
1. ábra: A feszültség-nyúlás
Field σ-ε határolja: 1 - rugalmas deformáció; 2 - korlátozó alakváltozások hosszan tartó feltöltése; 3 - szilárdságú beton elhúzódó Feltöltés (hosszú távú szilárdság).
Compression deformációja beton alatt a rövid távú betöltése. Meglévő rendelkezések közötti kapcsolat létrehozása σ ε és megfelelő pillanatnyi terhelés, amelynek időtartamát a nem szabályozott, de általában nem haladja meg a 30 percet.
σ-ε diagram állandó törzs növekedési üteme ábrán látható. 2. A görbe lefelé irányuló deformáció megfelelő részt terhelés csepp.
2. ábra: A függőség stressz deformáció rövid és feltöltése meghatározása E0 modulokat. EK irányelv és az EK
Mivel a sokfélesége beton tulajdonságait, befolyásolja a minták méretei, a befolyása a beton nedvesség deformáció függően terhelési sebesség, és korlátozza törzs mérések feltételekhez előző megsemmisítése kísérleti adatokat a különböző kutatók különböző, különösen a meghatározott maximális összeg deformáció.
A kapcsolat létrehozásához a befecskendezett értéke (2. ábra) között feszültségek és terhelések: E0 - modulus (kezdeti modulus); Ec - közepes (szekáns) modulus; Ek - tangenciális állandóval.
Körülbelül Ek és ε meghatározható a következő képlettel L. I. Onischika:
A kezdeti értékek a rugalmassági modulusz beton kompressziós Eb = E0 arány megegyezik a normál feszültség σ a relatív alakváltozás értéke ε a σ≤0,2Rpr.
Eb értékek nehéz beton és pórusbeton cement táblázatban foglaltuk össze. 1 és 2 a beton porózus aggregátumok kezdeti nyomó rugalmassági modulusa határozza meg a képlet
ahol Eb modulus és a szilárdság a beton kgf / cm 2, és térfogatsűrűsége γ t / m 3.
1. táblázat Kezdeti nehézbetont modulok nyomó rugalmassági Eb kgf / cm 2
Miután Eb által megadott képletek a lenyisszant LL-V.1-72, merevséget expresszálódik beton és vasbeton elemek tekintetében a számítás a deformáció és szerkezeti rezgések. Átlagos konkrét deformációs modulus a stressz értékeket, amelyek közel vannak a számított ellenállások, lehet venni egyenlő: Ec = 0,85Eb.
Százalékos aránya az összes alakváltozás a rugalmas rész εupr csökken növekvő feszültség. Feszültségeken σ≤0,5Rpr rugalmas deformációja tipikusan nagyobb, mint a teljes törzs 0.8.
Korlátozza εpr deformáció rövid beton nyomó megfelelő RPR. általában 0,8-2,2 mm / m a különböző típusú beton. Amikor a hidrosztatikai nyomás beton tud nagyon nagy marginális deformációja nagyságrendileg 10 mm / m vagy annál nagyobb.
Keresztirányú hőtágulási együtthatók nehézbetont feszültségeken σ≤0,5 ÷ 0,6 RPR általában körülbelül μ = 0,1 ÷ 0,2. Feszültségeken nagyobb, mint 0,6, RPR együttható μ gyorsan növekszik, és feszültségeken RPR 0,9-0,95 μ = 0,5. Egytengelyű kompressziós térfogatú beton nagyfeszültséggel kezd fokozatosan növeli, mint a megfelelő kisebb feszültségek, és az idő a törés nagyobb, mint az eredeti térfogat miatt a fejlesztés mikrorepedések a betonba.
Deformáció beton nyomás alatt a folyamatos és szakaszos terhelések. Ábra. A 3. ábra egy diagram, a beton kompressziós, amikor szakaszos (lépésenkénti) terhelés és tartani ugyanazt időtartamát minden terhelési szakasz. Miután minden terhelési szakasz az ábrán jelölt, vízszintes melynek hossza időtartamától függ, és nagysága a terhelést. Idővel a fejlesztési deformációk leáll gyorsabb, mint a kevesebb stressz σ. Nagyon nagy feszültségek közel RPR. deformáció alakul folyamatosan, állandó első, majd alatt csökken terhelés.
3. ábra A kapcsolat a törzsek és feszültségeket a szakaszos terhelés és tartani ugyanazt időtartamát minden terhelési szakasz
Ismételt be- és terhelés fokozatosan nőtt a maradék feszültség és a terhelés kirakodás görbe és finomított, ha a feszültség nem haladja meg a kitartás határát a beton. Miután több ciklusban kirakodó konkrét kezd dolgozni, mint egy ideális rugalmas test (4a.). Ha a stressz meghaladja a kitartás határt, a terhelési görbék után egy sor terhelési ciklusok íveltek, és a folytatása az ilyen vizsgálatok konkrét hiba fordul elő.
4. ábra: Diagram beton alatti deformációk ismételt terhelés: és - egy feszültség kisebb, mint a fáradtság határt; b - amikor az első ciklus loading
Ábra. 4. b (az első ciklus a be- és kirakodás), hogy a kirakás közben nullára stressz eltűnik εupr rugalmas alakváltozás része. Az idő múlása elbocsátás után fokozatosan eltűnik, még egy kis része a deformáció εupr (visszarugózást deformáció). A fennmaradó εost deformáció állandó (remanens).
A fizikai jelenségek konkrét alatt ismételt terhelés, közel felmerülhet egy nagyon hosszú idő egy terhelést alkalmazzák. Ezért, ha a feszültség ismételt terhelések nem haladja meg az Rt. arra lehet számítani, hogy a megnövekedett számának teljes ciklusának terhelési deformációs határ konkrét célok teljes törzsek tekintve beton kúszási (lásd. alább).
Alakváltozás a feszültség alatt álló beton nyírási kevéssé tanulmányozták. A hosszan tartó alkalmazása a terhelés detektált stretching plasztikus deformáció, előnyösen nagy feszültségek a betonban.
Reserve beton szakító törzs körülbelül 10-szer kisebb, mint a nyomás alatt, és a 0,07 és 0,2 mm / m. Bővíthetőség beton nagymértékben függ a töltőanyag. A könnyű beton törmelék, tufa GD Tsiskreli kapott értékhatár törzs feszítés alatt 0,16 és 0,3 mm / m.
Creep beton tömörítés nem történik, még viszonylag alacsony feszültségű, ha a feszültség nem túl nagy, a deformáció idővel elhalványul. Csillapítás alakváltozás, egyrészt, a fokozatos újraelosztása feszültségek a betonban a nagy képlékenység gélkomponens szignifikánsan keményebb összesített és cement splice és a másik - a csökkenés mennyiségű gélt szilárduló beton az utóbbi.
Creep, beleértve korlátozó (megfelel a t → ∞), számos tényezőtől függ. Életkor beton idején a terhelés hatása különösen erős az első időtartam terhelés után, és kisebb mértékben a jövőben. Idővel állítva azonos mértékű deformációja beton betöltött különböző életkorban. Viszonylag alacsony feszültség nem haladja meg a 0,5 RPR. kúszás alakváltozás időbeli terhelés, valamint korlátozza a jelenlegi körülbelül arányos egyenfeszültség. Feszültségeken nagyobb, mint 0,5 RPR kapcsolatát kúszás alakváltozás határa, és a feszültség nem lineáris: a legnagyobb törzs gyorsabban nő, mint a feszültséget. Például, ha σ = 0,6 RPR korlátozó deformáció lehet két-szer nagyobb, mint amikor σ = 0,5 RPR.
Befolyásolja jelentősen keresztmetszeti méretei a próbatestek. A kísérletek maradandó alakváltozást követően 500 nap mintákat 15 cm átmérőjű volt, 60% -kal magasabb, mint a mintákat, amelyek átmérője 25 cm. Befolyásolja a maradandó alakváltozást, mint használt cement, az összetétele a beton, a fajta aggregált, beton, páratartalom és a környezet, amelyben ez található.
Creep feszültségeken meg nem haladó 0,5 RPR. azzal jellemezve, az úgynevezett intézkedés kúszás (cm 2 / kg) egyenlő relatív kúszási alakváltozás feszültségen 1 kg / cm 2. Mérés kúszási függvénye, és növekszik a alkalmazásának időtartamát a terhelés.
Néha kúszás határozza nem az az aktus, a csúszás, és az úgynevezett karakterisztikus φt. arány egyenlő a kúszás alakváltozás rugalmas alakváltozás εp Eupr:
A kapcsolat a intézkedés és a jellegzetes kúszás határozza meg a képlet
Creep deformáció lehet meghatározni, amelyet a képlet
ahol t - számított idő a gyártás időpontját a beton, években; τ - az életkor a konkrét időpontjában berakodás év; σ - stressz kg / cm2 (σ≤0,5 RPR). A képlet jó eredményeket ad a beton nehéz együtthatók m = 1,5 és n = 2.
5. ábra nomogram I. I. Ulitskogo, hogy meghatározzuk a határ a kúszási jellemzők
A kísérleti adatok, a hossza a megfelelő betöltését betonmintákat 7-10 év volt határértéket kúszási intézkedés típusától függően cement - 0,007-0,018 mm / m. Korlátozása kúszás lemérjük a mintákat nehéz konkrét alapján portlandcement bővült a 28. napon, 0,017-0,018 mm / m, és betölteni a 90 naposak, 0,015-0,016 mm / m.
Creep alakul főleg az első két év után a beton betöltése; évente akár 65-75% -os, és 2 év alatt - 80-90% -a nyúlása. Ábra. 6. ábra beton kúszási alakváltozás.
6. ábra kúszás. A mintákat hengerek d = 10 cm, h = 35 cm konkrét összetétele 1: 5. Wt. W / C = 0,69
beton zsugorodása miatt előfordul, hogy változások gél térfogata által okozott fokozatos víz feleslegének lepárlásával és a felszívódást a cementszemcséket hidratálást. Amikor A víztelenítés a gél lezárjuk, a maradék víz a gélszerkezet subtends gél részecskéket. zsugorodás is okozhat kémiai folyamatok során előforduló keményedés.
Az első napokban a beton edzési folyamat során gyors kristályosodás és hőfejlődés hatása miatt egy esetleges mennyiségének növekedése a beton. A következő folyamatok játszódnak le, ami a zsugorodás a fent leírt. zsugorodás mértéke idővel csökken, de a felmondás oka néha csak néhány évig.
Tanulmányok kimutatták, hogy a kellően nagy páratartalom mellett a szárítási betonba kapcsolódó szabad víz eltávolítása a nagy pórusokat, nem okoz zsugorodást. Miután elérte egy bizonyos „kritikus” konkrét nedvesség eltávolítása a nedvességet a gélszerkezet kezdődik és a zsugorodás következik be.
A nagysága a „kritikus” páratartalom nehéz konkrét kísérletek között volt 1-2%. Mások szerint a zsugorodás kezdődik magas beton nedvesség. Végzett kísérletek kis mintán a megkeményedett beton, azt jelzik, hogy a zsugorodás általában 0,2 és 0,4 mm / m, elérve bizonyos esetekben, 0,7 mm / m (betonhoz, hogy vette méréseket elején kor több nap) Amikor párásítás növeljük konkrét mennyiség (duzzanat). Azt is kezdődik elérése után egy bizonyos „kritikus” a páratartalom. Duzzanat deformáció (a továbbiakban: 1% nedvességtartalmú beton) sokkal kisebb zsugorodás deformáció.
A lineáris hőtágulási együtthatója a hőmérsékleten nem stabil, és függ a típusa és összetétele a beton, adalékanyag típusa és így tovább.
Az érték αt. módosítása során a hőmérséklet -50 ° C és + 50 ° C elfogadott tartományban 0,7 × 10 -5 típusától függően, és összetétele a beton, ha a beton közel van a páratartalom mellett a természetes légszáraz tárolás. Egy magasabb páratartalom αt vett 1 × 10 5-1,5 x 10 -5 - alacsony hőmérsékleten, és növekszik 0,1 × 10 -5 - a pozitív hőmérsékleteken.