1.9. Міцність бетону при тривалій дії навантаження

За експериментальними даними при тривалій дії навантаження та високих напруженнях під впливом значних непружних деформацій та структурних змін бетон руйнується при напруженнях нижчих за тимчасовий опір осьовому стисканню R_b. Межа міцності бетону на осьовий стиск при тривалій дії навантаження складає приблизно 0,9R_b. Якщо при експлуатації конструкції в сприятливих для росту міцності умовах рівень напружень _b/R_b поступово зменшується, то негативний вплив фактору довготривалого навантаження може не проявлятися.

1.10. Міцність бетону при багаторазових повторних навантаженнях

Межа міцності бетону при багаторазових повторних навантаженнях або межа витривалості бетону R_q залежить від числа циклів навантаження і розвантаження та від відношення максимальних та мінімальних напружень, або асиметрії циклу _min/_max.

Рис. 1.5. Залежність межі міцності бетону при багаторазових повторних навантаженнях від числа циклів завантаження

На рисунку 1.5 по осі абсцис відкладемо число циклів n завантаження і розвантаження зразка, а по осі ординат — значення відносної межі витривалості R_/R_b. Із збільшенням числа циклів n знижується значення межі витривалості R_.

Практична межа витривалості R_ (на обмеженій базі n=2*10⁶) залежить від характеристики циклу  майже лінійно. Її найменше значення становить

. (1.4)

1.11. Динамічна міцність бетону

При динамічній дії навантаження значної інтенсивності за короткий проміжок часу (удар, вибух тощо) спостерігається збільшення тимчасового опору бетону — динамічна міцність.

Чим менший час  завантаження бетонного зразка динамічним навантаженням, тим більший коефіцієнт динамічної міцності бетону К_д. Цей коефіцієнт дорівнює відношенню тимчасового динамічного опору бетону R_д до призмової міцності R_b. Наприклад, якщо час завантаження динамічним руйнівним навантаженням становить 0,1с, то коефіцієнт К_д=1,2. Явище динамічного зміцнення пояснюється енергопоглинаючою здатністю бетону, що працює протягом короткого проміжку часу тільки пружно.

1.12. Види деформацій в бетоні. Об’ємні деформації

Розрізняють деформації двох основних видів: об’ємні, які виникають у всіх напрямках під впливом усадки, зміни температури та вологості, і силові, які розвиваються головним чином в напрямку дії сил. Силові поздовжні деформації супроводжуються, як правило, поперечними (початковий коефіцієнт Пуассона для бетону =0.2).

Бетон — пружно-пластичний матеріал, і тому в ньому поряд з пружними виникають непружні або пластичні (такі, що не відновлюються після зняття навантаження) деформації.

Силові деформації залежно від характеру навантаження та його тривалості поділяються на три види: при одноразовому завантаженні короткочасним навантаженням, при довгочасній дії навантаження і при багаторазово повторюваній дії навантаження.

Об’ємні деформації від усадки бетону для важких бетонів становлять _sh=3*10^-4 і більше, а для бетонів на пористих заповнювачах - _sh4,5х10^-4.

Об’ємні деформації, що пов’язані зі зміною температури залежать від коефіцієнта лінійної температурної деформації бетону _bt. При зміні температури від 50⁰С до +50⁰С для важкого бетону _bt=1*10^{-5 0}С^-1. Цей коефіцієнт залежить від виду цементу, заповнювачів, вологості бетону і може змінюватися в межах 30%.