Томский государственный архитектурно- строительный университет
Кафедра «Железобетонные и каменные конструкции»
Дисциплина «ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ»
Часть I Курс лекций
Тема 1. Физико-механические свойства и экспериментальные основы теории сопротивления железобетона
Лекция 3. Деформативность бетона
Составитель: В. В. Родевич
Вопросы:
1.Виды деформаций бетона
2.Объемные деформации бетона
3.Деформации бетона при однократном кратковременном нагружении
4.Модуль деформации бетона
5.Деформации бетона при разных видах нагружения.
6.Другие виды бетонов
1. Виды деформаций бетона
Деформация изменение линейных (пространственных) размеров материала при действии внешней силы (нагрузки)
Деформации бетона
Объемные
от возникновения усадки или набухания в бетоне
от действия температуры
Силовые
при однократном |
при длительном |
загружении |
действии |
кратковременной |
нагрузкой |
нагрузкой |
|
при многократно повторяющемся действии нагрузки
2. Объемные деформации бетона
После укладки бетонной смеси может происходить осаждение твердых
частиц с вытеснением в верхние слои более легких. Этот процесс наиболее ярко проявляется в пластичных и литых смесях и называется усадкой бетона.
По данным опытов:
Деформации усадки для тяжелых бетоновsl =3×10-4
Деформации усадки для пористых бетоновsl=4,5×10-4
Зависимость первоначальной усадки бетона от времени t с момента укладки бетонной литой смеси
(1) и жесткой смеси (2)
Наиболее интенсивны в первые 30… 90 мин. Деформации набухания меньше деформаций усадки
Деформации бетона, возникающие под влиянием изменения температуры, характеризуются коэффициентом линейной температурной деформации бетона . При изменении температуры среды от -40о до + 500 С bt = 1·10-5 C-
1.
Он колеблется в зависимости от состава бетона и свойств заполнителей и вяжущего.
Например, бетон на гранитном заполнителе имеет bt = 9,8·10-6, на керамзите bt = 7,4·10-6,
бетон на известняке bt = 8,6·10-6
Бетон относится к категории огнестойких материалов
Обычный бетон пригоден для эксплуатации при систематическом нагреве его до температуры не выше 250 0С. При более высокой температуре нарушается связь между разнородными компонентами бетона, и материал разрушается.
3. Деформации бетона при однократном кратковременном нагружении
Зависимость деформаций бетона от напряжений при сжатии и растяжении
b el pl
el -упругие деформации
pl -неупругие пластические деформации
1 – область упругих деформаций;
2 – область пластических деформаций;
3,7 – кривая полных деформаций;
4,6 – прямые упругих деформаций;
5 – пластические деформации;
8 – кривая разгружения;
9 – нисходящая ветвь
Важное значение для расчета конструкций и оценки их поведения под нагрузкой имеют предельные деформации, при которых начинается разрушение бетона. По опытным данным, предельные
деформации бетона при сжатии изменяются в пределах bu = 0,0015...0,0030, уменьшаясь при
повышении прочности бетона.
Предельные деформации бетона при растяжении составляют bt,u = 0,0001...0,00015, т.е. примерно в
15...20 раз меньше, чем при сжатии. Предельные деформации бетона при растяжении повышаются при введении пластифицирующих добавок, использовании белитовых цементов, уменьшении крупности заполнителей и при применении заполнителей с высокими деформативными свойствами и хорошим сцеплением с цементным
камнем.
Характер изменения диаграммы деформирования в зависимости от скорости нагружения
Доля пластической деформации pl возрастает с увеличением длительности действия нагрузки,
понижением прочности бетона, увеличением W/C, при менее прочных заполнителях. Около 10… 15 % пластических деформаций после разгрузки восстанавливаются и их называют деформациями упругого последствия ep.
Деформационная модель бетона по СП 63.13330.2012
