5. Деформативные свойства бетона. Объёмные и силовые деформации. Диаграмма состояния бетона.

Деформативность – это способность материала изменять форму и размеры под действием внешних сил и факторов. Различают объёмные и силовые д-и. Объёмные – в следствии физ. хим. процессов которые происходят в Б. 1) первый вид – усадка – уменьшение размеров Б при твердении во всех направлениях по объёму. Относительная д-я усадки для Б в зависимости от его состава бывает: , где истинный размер квадрата, после деформации. 2) Набухание – увеличение размеров Б при увлажнении. Д-я набухания примерно в 2 раза меньше чем усадки. При одновременных д-иях набухания и усадки, д-ии будут меньше, так как набухание частично компенсирует усадку. 3) Температурные д-ии, по всем направлениям, и характеризуются коэф. линейной температурной деформации . Силовые д-ии – развиваются в основном вдоль линии действия сил, и бывают нескольких видов: 1) д-ии при однократном загружение, кратковременной нагрузкой – определяем напряжение от относительного удлинения или сжатия. В общем случае при любом виде нагружения, различают упругие ( ) и пластические ( ) д-ии . С увеличением напряжения, доля пластических д-ий в общей их величине возрастёт, а доля упругих останется постоянной . 2) зависимость д-ии от скорости загружения. Чем меньше скорость загружения, тем больше доля пласт. д-ий , а упругие остаются одинаковыми. 3) д-ии при длительном действии нагрузки (01 – быстрое, 02 – средне, 03 – медленной загружение). конечная относительная д-ия ползучести, она не зависит от скорости загружения и состоит из и д-ий во время загружения и д-ий ползучести . Упругие деформации определяются по касательной проведённой к графику определения напряжений д-ий в начале координат, и она одинакова для всех независимо от скорости загружения. 4) д-ии при многократно повторяющихся нагрузках – происходит постепенное накопление д-ий и после достаточного числа циклов все неупругие д-ии «выбираются», ползучесть достигает своего предельного значения, при данном уровне напряжений, и Б начинает работать упруго (01 – первоначальное напряжение, 12 – д-ии при многократном загружение, 23 – упругие д-ии при большом количестве загружений. 24 – д-ии при повышенном уровне напряжений, 45 – д-ии при новом уровне напряжений, 56 – упругие д-ии при новом уровне напряжений. При многократном напряжении образец не разрушается, если G не превышает предела прочности.

Диаграмма состояния бетона.

Деформативные свойства Б изучают по диаграмме состояния. За основу принимают фактическую диаграмму состояния при однократном загружение, и в ней различают несколько участков:1) 01 – почти прямая линия – участок условной упругости, 2) при условной упругости, 3) наибольшее напряжение при загружении (предел прочности Б), 3) предельная сжимаемость до разрушения, 4) 1-2 – участок упруго-пластичной работы, 5) 2-3 – почти горизонталь – участок пластическоц д-ии (пластичность – увеличение д-ий при постоянном уровне напряжений), 6) точка 4 – развивается max д-ия при разрушении разрушение.

Свод правил рассматривает упрощённые диаграммы – это 2-х и 3-х линейные. Наиболее близка к фактической 3-х линейная диаграмма (все линии прямые). деформация при упругой работе, , 01 – напряжение прямо-пропорционально д-ии. начальный модуль д-ии b. - не зависит от скорости загружения, поэтому и принимается за основную деформативную характеристику Б. ; наибольшее напряжение в Б; предельная относительная д-ия в Б при загружении, ; 2-3 – рост д-ий при постоянном G; max д-ия при разрушении; точка 3 – разрушение; предельные упругие напряжения. (60%). . 2-х линейная диаграмма – при длительном действии нагрузки, д-ии Б развиваются при постоянных G, при этом G можно определить по относительная , но модуль относительной деформации здесь будет : . , где коэф. учитывающий длительность действия нагрузки – коэф. ползучести, он зависит от влажности и вида Б. . чем меньше влажность, тем больше . Модуль сдвига Б. G=0,4E_b коэф. Пуассона (коэф. полезной деформации Б), .