2. Деформації бетону.

Деформації бетону залежно від причин їхнього виникнення бувають:

- силові (від дії навантаження)

- об^,ємні (від усадки бетону або зміни температури)

Найбільше практичне значення мають деформації при осьовому стисканні

Якщо бетонну призму завантажувати поетапно, заміряючи деформації двічі ( одразу після прикладення навантаження і через деякий час після видержування під навантаженням), то на діаграмі σ-ε дістанемо ступеневу лінію (рис 2,а)повні навантаження будуть складатися з пружних ε_е, які виникають одразу після прикладення навантаження, і пластичних ε_pl, які розвиваються з часом.

Крива повних навантажень показана на рисунку 2,б.

При невеликих напруженнях (σ_b≤0,2 R_b) бетон можна розглядати як пружний матеріал (ділянка 0-1)

При напруженнях σ_b=(0,2...0,5) R_b виникають не пружні деформації (ділянка 1-2)

Після утворення мікро тріщин (σ_b≥0,5 R_b)пластичні деформації ростимуть більш інтенсивно (ділянка 2-3), і при подальшому зростанні напружень мікро тріщини об’єднуються і зразок руйнується ( т 4 відповідає граничному опору зразка R_b

Зв’язок між напруженнями і деформаціями при невеликих напруженнях

(σ_b≤0,2 R_b) встановлюють на основі закону Гука Е_b= , де Е_b - початковий модуль пружності Е_b=tgα₀=

Якщо напруження (σ_b≥0,2 R_b), то кут нахилу дотичної зменшується і модуль повних деформацій Е_b є змінною величиною, що дорівнює:

Е_b=tgα₁=ν* Е_b

і називається модулем пружно-пластичності.

Коефіцієнт ν= характеризує пружно-пластичний стан стиснутого бетону.

Рисунок 2 –Діаграма деформацій у бетону

3. Усадка і повзучість бетону.

Усадка бетону – це його здатність зменшуватися в об’ємі при твердінні на повітрі . при твердінні у вологому середовищі бетон збільшується в об’ємі – набухає.

Усадка підвищує зчеплення бетону з арматурою, що є позитивним фактором. Але нерівномірна усадка різних шарів бетону (біля поверхні-більше ,у внутрішніх шарах –менше) призводить до появи власних напруг –внутрішні шари бетону перешкоджають вільній усадці поверхневого шару, а тому в ньому виникають розтягувальні напруження й усадочні тріщини. Особливо істотно впливає усадка на масивні конструкції. Зменшення усадки досягають правильним підбором складу бетону, зменшенням об’єму пустот , зволоженням у перші дні тверднення,застосування спеціальних цементів.

Внаслідок тривалої дії навантажень у бетоні пластичні деформації зростають , що називається повзучістю бетону. Повзучість пояснюється наявністю в бетоні гелю, який має велику в’язкість. Повзучість призводить до перерозподілу напружень між бетоном і арматурою: при стисканні напруження в бетоні зменшуються , а в арматурі збільшуються , а при розтяганні – навпаки.

Внаслідок повзучості в бетоні проходить релаксація напружень. Релаксацією називається зменшення напружень з часом без зміни початкової деформації.

4. Класи і марки бетонів.

Для залізобетонних конструкцій залежно від їхнього призначення і умов експлуатації встановлені показники якості бетону: класи бетону за міцністю на стискання і розтягання і марки за морозостійкістю,водонепроникливістю, середньою густиною.

Клас бетону за міцністю на стискання – це середньостатистичне значення тимчасового опору R_m ( в МПа)еталонних зразків, випробуваних через 28 діб після виготовлення відповідно до стандарту.

Нормами встановлено такі класи важких бетонів за міцністю на стискання:В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25;В30; В35; В40;В45;В50; В55;В60.

Під класом бетону за міцністю на осьове розтягання В_t розуміють середньостатистичне значення тимчасового опору осьовому розтяганню В_mt еталонних зразків, виготовлених і випробуваних відповідно до стандарту.

Для важких бетонів встановлено такі класи міцності на осьове розтягнення: В_t0,8; В_t1,2; В_t1,6; В_t2; В_t2,4; В_t2,8; В_t3,2.

Проектна марка за морозостійкістю F – це кількість циклів позмінного заморожування та відтавання водонасичених зразків. Яку вони здатні витримати із зниженням міцності не більше ніж на 15% порівняно із зразками, що не заморожувалися.

Нормами встановлені такі марки за морозостійкістю; F50; F75; F100; F150; F200; F300; F400; F500.

Марки за водонепроникливістю встановлюють для конструкцій, на які діє тиск води (резервуари, труби). Марки за водонепроникливістю – це найбільший тиск води (МПа), при якому вона не просочується через стандартний зразок.

Нормами встановлені такі марки водонепроникливості % W2; W4; W6; W8; W10; W12.

Марка за середньою густиною D означає власну масу бетону(кг/м³) і її встановлюють для бетонів, до яких висуваються вимоги щодо теплоізоляції.

Марки за середньою густиною для важких бетонів D2300; D2400; D2500; дрібнозернистих D1800- D2400; легких D800- D2000, ніздрюватих D500- D1200.

Для залізобетонних конструкцій не дозволяється застосовувати важкий і дрібнозернистий бетон класу, нижчого В7,5. Найчастіше застосовують для виготовлення елементів без попереднього напруження В15...В30, для стиснутих елементів В25 і більше, ферм, арок – В30...В40