- Фактори міцності бетону
- Способи визначення модуля пружності бетону
- Таблиця залежності модуля пружності від різних факторів
- Що впливає на модуль пружності?
Модуль пружності бетону - загальна назва сукупності декількох фізичних величин, що характеризують здатність матеріалу періодично піддаватися деформації при впливі на нього будь-якої навантаження. Поняття модуля пружності бетону не має широкого поширення і відомо лише вузькому колу фахівців. Для забудовника, що займається приватними будівлями, або для будівельника поєднання цих слів не несе ніякої інформації. Однак варто пам'ятати, що термін служби того чи іншого об'єкту, що зводиться безпосередньо залежить від даного поняття.
Значення міцності бетону.
Фактори міцності бетону
Бетон відноситься до розряду матеріалів, що мають високу міцність. Незважаючи на це, він може бути підданий часткової деформації в результаті дії навантаження. У таких випадках прийнято виділяти два фактора, що вказують на твердість матеріалу:
У більшості випадків фахівці дивляться на перший показник міцності.
Ультразвуковий метод контролю модуля пружності бетону.
Отже, для цих різнобічних впливів, розглянутих вище, повинен бути вірно підрахований модуль пружності бетону.
Як свідчить будівельна практика, показники, розглянуті вище, вважаються рівноцінними. Вони вказують на схильність бетону до короткої деформації під впливом підвищених навантажень, але при цьому не допускаючи змін, що носять непоправної характер. До таких змін можна віднести руйнування структури бетону, поява в матеріалі мікротріщин. Здатність до тимчасової деформації необхідно знати, у випадках коли конструкція з бетонних елементів піддається всіляким прогину (наприклад, залізобетонні конструкції типу арок або різні види перекриттів). У певних рамках матеріал відрізняється від безлічі інших, що використовуються в будівництві, оскільки під впливом підвищеного навантаження він пружно реагує.
Повернутися до списку
Способи визначення модуля пружності бетону
Модуль пружності бетону визначається експериментально на підставі зразків бетону, які зазнали перевірці.
Залежність модуля пружності цементного каменю від межі міцності.
Даний показник має позначення у вигляді символу «Е». Також він відомий своєю другою назвою - «модуль Юнга». Фахівці ділять модуль пружності на наведений і початковий (Eb і Eb1). Слід зазначити, що для простого обивателя складні приклади розрахунків, пов'язані з вивченням даного терміна, і математичні правила, які застосовуються для них, не зможуть ніяк допомогти на практиці. У всіх особливостях і нюансах даного поняття можливо розібратися лише людині, яка має відповідну освіту.
Повернутися до списку
Таблиця залежності модуля пружності від різних факторів
Однак не буде зайвим дізнатися про існування спеціальної таблиці, за допомогою якої можна дізнатися залежність модуля пружності Е ряду матеріалів від температури плавлення (рис. 1). У таблиці представлені такі матеріали, як:
Малюнок 1. Модуль пружності бетону.
У таблиці наведено температура плавлення кожного перерахованого матеріалу, яка безпосередньо залежить від модуля пружності.
Таким чином, стає зрозумілою необхідність розуміння того, що впливає на модуль деформації бетону і пружності.
Повернутися до списку
Що впливає на модуль пружності?
Розглянемо, від чого залежить ця характеристика матеріалу:
Таблиця визначення кількості бетону в залежності від марок цементу.
- Найважливіше вплив мають характеристики наповнювача. Можна побачити, що залежність, якщо зобразити її у вигляді графіка, є практично прямолінійною. Значення модуля буде нижче для неважких бетонів, ніж для бетону, що має великі гранули, такі, як щебінь і гравій.
- Наступне вплив на розглянуту характеристику надає клас бетону. Для того щоб визначити клас, розроблена спеціальна таблиця. Немає необхідності розглядати те, як вона виглядає в теперішньому вигляді, так як людина, що займається приватною практикою, користується неповним асортиментом матеріалів. У таблиці дані відомості, що містять міцність і модуль, подивившись на які, можна зрозуміти, що вони прямо пропорційно залежать один від одного. Залежність постійна і не змінюється до 230 ° С, тобто практично ніколи. Наведені дані допомагають керувати пружністю бетону. Пружність береться в розрахунок в залежності від того, монтаж якого предмета конструкції буде проведений. Наприклад, з якою силою буде навантажений елемент конструкції або як довго на конструкцію буде впливати додаткова маса і з якою періодичністю.
- Модуль пружності залежить також від віку бетону. Чим більше вік бетону, тим сильніше змінюється характер його пористості: спостерігається поступове зменшення обсягу мікропор. Вони немов заростають продуктами цементної гідратації. Наприклад, у віці 3 місяців водонепроникність бетону збільшується вдвічі в порівнянні з маркою 4-тижневого віку. Поступово проглядається тенденція, згідно з якою числовий показник модуля пружності матеріалу стає більше. Отже, щоб визначити величину в заданому проміжку часу, фахівці беруть до уваги таблиці, в яких можна побачити початкові дані. Ці дані множаться на поправочні коефіцієнти.
- Спостерігається пряма залежність даної характеристики від технології обробки бетону. Існує три основних технології.
Затвердіння бетону природним шляхом. На початку процесу природного затвердіння матеріал схоплюється. Починається цей процес через кілька годин з моменту укладання. Утворюються первинні зчіпки всередині матеріалу. Розпочата в бетоні хімічна реакція між рідиною і цементом в результаті закінчується тим, що бетон починає поступово твердіти. Підсумкової метою є зчіпка застиглим в'язкою речовиною всіх елементів. Процес схоплювання може тривати як кілька годин, так і цілу добу. Це залежить від температури. В цей час настійно не рекомендується піддавати матеріал будь-яким навантаженням, так як згодом це негативно відіб'ється на якості всієї конструкції. Тимчасовим стандартом природного твердіння бетону є один календарний місяць. По досягненню цього терміну на конструкцію дозволено здійснювати навантаження.
Бетон автоклавного тверднення. Такий вид бетону є штучним матеріалом, створюваним з декількох компонентів і добавок. Даний метод твердіння сприяє матеріалу максимально відповідати вимогам, при яких його будуть використовувати.
Тепловологових вид обробки. Даний вид затвердіння має місце у випадках, коли бетону необхідно надати високу твердість.
- Кількість часу, протягом якого матеріал піддається навантаженню. Для того щоб визначити цей показник, необхідно початковий модуль пружності помножити на необхідний коефіцієнт. Для різних типів матеріалів він різний: 0,85 і 0,7.
Схема приготування бетонної суміші.
Для того щоб продовжити розглядати такі фактори, що свій вплив на розглянуту характеристику бетону, слід звернути увагу на «повзучість» матеріалу. З її допомогою можна дізнатися, до якої міри може деформуватися бетон. Важливо знати, що при короткому проміжку часу впливу тяжкості бетон набуває форму, яку мав спочатку.
У тому випадку, якщо процес дії вантажу на матеріал не зупиняється, запускається процес пластичної деформації. Даний вид деформації в більшості випадків має незворотний характер. Часто на практиці бувають ситуації, при яких практично неможливо розрізнити ці деформації один від одного. В такому випадку необхідно знати, що пластичність викликана «ползучестью» матеріалу. Саме «повзучість» враховується, коли вплив навантаження має тривалий характер.
- Вологість повітря. Повзучість бетону і вологість повітря мають між собою пряму залежність. Так само, як і в інших випадках, ця залежність визначається за спеціальними схемами. Необхідно враховувати також існуючу температуру і радіаційне випромінювання.
- Металева основа. Даний фактор необхідно брати до уваги під час вивчення даної характеристики бетону, так як відомо, що метал схильний до деформації від сили дії тяжкості набагато меншою, ніж бетон.
Отже, розглянувши поняття модуля пружності бетону, можна побачити, що дана характеристика залежить від безлічі факторів, не зважати на які в будівельній діяльності не можна.