Деформативность бетона

Виды деформаций бетона

Бетон представляет собой упруго-пластический материал. Начиная с малых напряжений, в нем, помимо упругих деформаций, развиваются пластические деформации.

Различают силовые деформации бетона, возникающие под действием приложенных нагрузок, и объемные деформации, вызванные усадкой бетона и изменением температурой среды.

Силовые деформации разделяют на три категории: деформации при однократном загружении кратковременной нагрузкой; деформации при длительном действии нагрузки; деформации при действии многократно повторной нагрузки.

Рисунок 3.4 – Деформации бетона при однократном загружении кратковременной нагрузкой

При однократном загружении образца кратковременно приложенной сжимающей нагрузкой возникают первичные (начальные) деформации бетона.

Опыты показывают, что уже первые доли прикладываемой нагрузки вызывают деформацию бетона , состоящую из двух частей: - упругой восстанавливающейся деформации, и - пластической, остаточной деформации (рис. 3.4). Сами пластические деформации содержат необходимую долю деформаций (около 10%), восстанавливающуюся в течение некоторого периода времени после разгрузки. Эту долю деформаций наз. деформацией упругого после действия и обозначают .

Если и испытываемый на сжатие образец загружать постепенно и замерять деформации для каждой ступени нагрузки дважды - в момент приложения нагрузки и через некоторое время после выдерживания образца под нагрузкой, то на диаграмме получим ступенчатую линию, изображенную на рис. 3.5.

Рисунок 3.5 – Деформации бетона при кратковременном загружении

Деформации, измеренные в момент приложения нагрузки, представляют собой упругие (мгновенные) деформации; они связаны с напряжениями линейным законом и на диаграмме имеют постоянный угол наклона. Деформации, развивающиеся в бетоне за время выдержки под нагрузкой, следуют нелинейному закону - они увеличиваются с ростом напряжения и на диаграмме имеют вид горизонтальных площадок. При достаточно большом числе этапов загружения зависимость изображают плавной кривой.

Таким образом, упругие деформации бетона соответствуют лишь мгновенной скорости загружения образца при испытании, в то время как пластические деформации развиваются во времени и зависят от скорости загружения испытываемого образца. Чем выше скорость загружения , тем меньше величина пластических деформаций и в пределе, т.е. при мгновенной скорости загружения деформации становятся упругими. На рисунке 3.6 изображены кривые зависимости , для различных скоростей загружения при однократном загружении кратковременной нагрузкой.

Рисунок 3.6 – Деформации бетона при разной скорости загружения

При испытании бетонного образца кратковременно приложенной растягивающей нагрузкой деформации бетона также состоят из упругой и пластической частей.

При малых растягивающих напряжениях бетон в основном деформируется упруго; при больших растягивающих напряжениях в бетоне развиваются значительные пластические деформации. Это важно для анализа работы Ж.Б. элементов при действии предельных растягивающих напряжений.