7. Деформативные свойства бетона

Модуль упругости – зависимость внутренних напряжений от деформаций, возникающих в элементе. G=P/A, ε=Δ/lo, tgα=E. рассмотрим диаграмму G-ε. При небольших напряжениях эта завсимость мало чем отличается от закона гука. Но после некоторго уровня загружения проявляяется пластическая составляющая деформации бетона. В некоторой точке 2 деформация складывается из упругой и пластической, т.к. бетон является упругопластичным материалом. Если снять давление с образца в точке 2 то образец восстановит упругие деформации. После восстановления упругих деформаций прибор зафиксирует деформацию упругого последействия εrec. После этого останется остаточная деформация εset. Проведя касательную к точке 2 получим касательный модуль упругости. Его недостаток в том что он включает в себя фиктивные деформации. Секущий модуль деформации( линия 0-2) не учитывает кривизну линии G- ε, и соответственно значения E нестабильны. На участках, близких к точке 0, модули деформаций касательный и секущий совпадают, и определяют величину начального модуля упругости. Начальный модуль упругости – нормируемый показатель деформативных свойств бетона.

Есек=Уо*(1-Gb/1.5Rпр), при напряжениях G<2/3Rпр. При повторных циклах загружения бетона пластические деформации бетона уменьшаются, соответственно уменьшается и величина остаточных деформаций εset.

8. Влияние длительно действующих факторов на деформации бетона

В течении эксплуатации бетон испытывает на себе влияния длительных факторов – усадка и ползучесть, температурные воздействия, агрессивные воздействия внешней среды. Процесс усадки бетона носит затухающий характер. Средние значения усадки нормируют в зависимости от водоцементного отношения. ε shr,t= εshr*(1-e^-pt) p-коэффициент, учитывающий изменение скорости усадки во времени. Усадка бетона происходит изза испарения воды, не вступившей в реакцию. Усадка происходит неравномерно, в результате на поверхности образуются мелкие трещины, которые под воздействием внешней среды увеличатся. Чтобы избежать этого в подповерхностные слои бетона предусматривают противоусадочную арматуру. При загружении образца длительное время происходит два вида деформаций. 1 – упруго-пластичные деформации(ε0), возникающие в момент приложения нагрузки, и деформации ползучести(ε_cr), которые являются затухающими деформациями. Характеристика ползучести бетона ϕ_cr,t= ε_cr/ ε₀.

9. Эксплуатационно-технологические характеристики бетона

Для мостовых конструкций используют тяжелый бетон с маркой по плотности D=2200-2500. Морозостойкость – способность сохранения своих физикомеханических свойств при многократном замораживании и оттаиввании. Марка морозостойкости F –минимальное число циклов замораживания-оттаивания. Высокие требования к морозостойкости предъявляют для элементов моста, попавших в зону переменного уровня воды. Водонепроницаемость образца оценивают максимальным давлением воды, определяемого высотой водного столба hw, при котором не наблюдают следы просачивания через образец.

10. Свойства стальной арматуры

Стали бывают мягкими и жесткими. Мягкие стали имеют предел текучести. При растягивании, при определенном уровне напряжений (пределлом пропорциональности) начинают проявляться пластические деформации. Далее образец продолжает деформироваться без роста напряжений. Это фаза текучести, а напряжение при фазе текучести называют пределом текучести. По завершении фазы текучести в нем происходит изменение структуры металла, и он снова сопротивляется растяжению до момента достижения критического напряжения при котором начинается фаза разрушения. Твердые стали не имеют предела текучести. Для твердой стали предел пропорциональности больше. Прочностные свойства стали определяют по пределу текучести, для твердых сталей определяют условный предел текучести, путем отложения на оси абсцисс значения остаточной деформации εост, равной 0,2%. Проводят линию паралельно диаграмме, и точку пересечения называют пределом текучести. Класс по прочности арматуры определяют по сопротивлению на растяжение (А-R_s). Для армирования ненапряженных конструкций применяют арматуру 2 видов: гладкую А240, и периодического профиля А300 и А400. Арматурная сталь периодического профиля имеет поперечные выступы на поверхности, расположенные под углом к оси стержня, для улучшения сцепления с бетоном. Диаметр арматурной стали периодического профиля принимают равным диаметру равновеликой по площади сечения окружности. При армировании предварительно напряженных конструкций используют термически упрочненную арматуру классов АТ и холоднодеформированную высокопрочную проволоку класса В. Арматуру подразделяют на свариваемую (индекс С) и стойкую против коррозии(индекс К) Расчетные сопротивления арматуру сжатию принимают равной сопротивлению на растяжение. По химическому составу стали разделяют на малоуглеродистые (Сталь 3, Сталь 5) и низколегированным(10ГТ, 25Г2С)

Сталь характеризуют: модуль упругости Еs и относительная деформация удлинения арматуры εs0 при достижении расчетного сопротивления Rs. При скручивании 7 высокопрочных проволок получают арматурный канат К7. Длина заделки – длина погружения арматуры в бетон, при которой стержень невозможно выдернуть из бетона. Длину заделки нормируют в зависимости от класса арматуры и бетона. На изгиб образец проверяют в два этапа: Сначала нагретый образец сгибают до достижении заданного угла, затем охлаждают и частично разгибают. Если на образце нет видимых глазом трещин то он прошел испытания.