Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Конспект_БП_новый.docx
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
11.24 Mб
Скачать

Лекція №4 деформативність бетону

4.1 Несилові деформації бетону.

4.2 Силові деформації бетону: деформації бетону при короткочасній дії навантаження, деформації бетону при тривалій дії навантаження, повзучість бетону, деформації бетону при багаторазово повторюваному навантаженні, граничні деформації бетону, модуль деформацій бетону.

Література: 1, С. 21 – 25.

4.1 Несилові деформації бетону

Під деформативністю твердих тіл розуміють їх здатність змінювати розміри та форму під впливом силових і несилових факторів. Деформації бувають силові, що розвиваються за лінією дії сили, й несилові (об'ємні). Силові деформації поділяють на пружні та пластичні, а також класифікують за часом прикладання навантаження на деформації при: одноразовому короткочасному; тривалій дії; багаторазово прикладеному навантаженні. До несилових деформацій належать усадка, набухання й температурні (вкорочення або подовження) деформації.

Усадка це зменшення об'єму бетону під час твердіння його на повітрі. На неї суттєво впливають кількість цементу, його вид, W/C відношення, температурно-вологісний режим, при якому твердіє бетон, вид заповнювачів. Відносна деформація усадки становить (30 – 70)х10-5. Вільній усадці цементного каменю в початковий період твердіння бетону перешкоджають заповнювачі, котрі стають внутрішніми в'язями й викликають у цементному камені початкові напруження розтягу. По мірі твердіння гелю кристалічні утворення також виступають у ролі в'язей. Нерівномірне висихання бетону за об'ємом призводить до нерівномірної усадки, а це, в свою чергу, до виникнення початкових усадкових напружень: розтягу на відкритих зовнішніх поверхнях зразка, котрі швидко сохнуть, і стиску у внутрішньому, більш вологому його об'ємі. Наслідком початкових напружень розтягу є усадкові тріщини в бетоні, особливо на поверхні елементів (рис. 15). Зменшення усадки, усадкових напружень і розвитку тріщин можна досягнути як технологічними (добором гранулометричного складу та виду заповнювачів із метою зменшення їх поверхні й об'єму пустот, а також зменшенням витрат цементу та W/C співвідношення; збільшенням щільності бетону; зволоженням відкритої поверхні його), так і конструктивними засобами (відповідним армуванням конструкцій і влаштуванням усадкових швів у них).

Повна деформація усадки складається із двох компонент

, (6)

де – деформація усадки при висиханні, – деформація внутришньої усадки. Перша розвивається повільніше, оскільки залежить від міграції води у бетоні при його твердінні, більша частина другої реалізується в перші години після бетонування та лінійно залежить від його міцності.

Розвиток деформації усадки при висиханні описується функцією

, (7)

де – коефіцієнт, який залежить від умовного розміру поперечного перерізу елемента ( – площа бетонного перерізу), u – периметр тієї його частини, що зазнає висушування ( коливається від 1,0 до 0,7);

, (8)

де t – вік бетону на момент, що розглядається; ts – вік бетону на початку висихання (як правило, це час завершення догляду за бетоном).

Кінцеве значення деформації усадки при висиханні . Номінальне її початкове значення (очікуване середнє значення з коефіцієнтом варіації близько 30 %) може бути прийняте за нормами залежно від класу бетону та відносної вологості.

Деформації внутрішньої усадки визначають як

, (9)

де , а , тут t приймається у добах.

Усадку бетону враховують у деяких розрахунках ЗБК, наприклад, при визначенні втрат попереднього напруження арматури в попередньо напружених конструкціях та розрахунку тріщиностійкості ЗБК.

Рисунок 15 − Усадка бетону: 1 − фрагмент бетонної балки; 2, 3 − поздовжні й поперечні усадкові тріщини; 4 − зовнішній шар; 5 − внутрішній шар; 6 − напруження розтягу

Під час твердіння у воді відбувається набухання бетону збільшення його об'єму при сильному зволоженні. Ці деформації значно менші від деформацій усадки, та при розрахунках конструкцій їх до уваги не приймають.

Зі збільшенням температури бетон розширюється, зі зменшенням – укорочується. Зазначені деформації характеризують коефіцієнтом лінійної температурної деформації – відносного подовження (вкорочення) зразка при нагріванні (охолодженні) на 1 °С (у межах зміни температури від – 40 до + 50 °С).