Деформации бетона при длительном действии нагрузки

При длительном действии нагрузки пластические деформации бетона продолжают развиваться, как показывают опыты, в течение 3-4 лет и более. С наибольшей интенсивностью пластические деформации нарастают в первые 3-4 месяца действия нагрузкой.

На рисунке 3.7 изображена диаграмма при длительном испытании на сжатие бетонного образца. Участок 0-1 характеризует деформации бетона при загружении, причем кривизна этого участка зависит от скорости загружения образца; участок 1-2 характеризует рост пластических деформаций за время выдержки под нагрузкой при постоянном напряжении. Прирост пластических деформаций постепенно затухает, а их величина стремится к некоторому предельному значению.

Рисунок 3.7

Свойство бетона, характеризующееся нарастанием пластических деформаций при длительном действии нагрузки наз. ползучестью бетона.

Опыты показывают, независимо от того, с какой скоростью загружения , было достигнуто напряжение , конечные деформации бетона будут с течением времени одинаковыми (рисунок 3.8). Однако с увеличением напряжения увеличивается и ползучесть бетона. На рис. 3.9 изображена диаграмма зависимость для различных напряжений бетона

.

Рисунок 3.8

Рисунок 3.9

На ползучесть бетона оказывают влияние отдельные факторы:

1. С повышением напряжений в образцах из бетона одного и того же класса и при той же продолжительности действия нагрузки ползучесть бетона увеличивается.

2. С увеличением возраста бетона к моменту его загружения деформации ползучести уменьшаются (3.10).

Рисунок 3.10

1 - загружение в возрасте 1 месяца;

2 - загружения в возрасте 3 месяцев; 3 - загружения в возрасте 1 года.

3. С повышением влажности среды деформации ползучести бетона уменьшаются (3.11).

Рисунок 3.11

1 - при хранении в воздушной среде влажностью 50%; 2 - при хранении в воздушной среде влажностью 75%; 3 - при хранении в воздушной среде влажностью 100%.

4. С уменьшением размеров испытываемого образца при прочих равных условиях ползучесть бетона увеличивается.

5. С увеличением скорости загружения образца деформации ползучести увеличиваются.

Если бетонному образцу сообщить некоторые начальные напряжения и начальную деформацию , а затем устранить возможность дальнейшего деформирования образца путем введения связей (рис. 3.12), то с течением времени напряжение в бетоне начинает уменьшаться так, что . При этом уменьшается и реакция связей .

Свойство бетона, характеризуемое уменьшением во времени напряжений без изменения начальной деформации, наз. релаксацией напряжений.

Рисунок 3.12

Свойства ползучести и релаксации имеют огромное влияние на работу конструкций под нагрузкой и учитываются при проектировании Ж.Б.К.

Температурные деформации бетона

Изменение объема бетона, происходящее вследствие понижения или повышения температуры, наз. температурной деформации.

Коэффициент линейного расширения бетона в зависимости от вида заполнителей колеблется в пределах от 0,82 10^-5 до 1,1 10^-5. В среднем принимается 1 10^-5. Коэффициент линейного расширения стали при температуре от 0 до 100 равен 1,2 10^-5 следовательно для бетона и для стали эти коэффициенты близки по величине. При проектировании к-нт линейного расширения бетона и Ж.Б. при изменении температуры от 0 до 100 принимают .