Деформация бетона при кратковременных нагрузках

Деформации бетона возникают при твердении, эксплуатации и испытании бетона. Величина деформаций и характер их развития обусловливают объемно-напряженное состояние бетона и зависят от особенностей нагружения бетона в конструкциях и сооружениях, его структуры и состава, свойств отдельных компонентов, воздействия окружающей среды.
Деформации бетона могут быть разделены на две группы:
1) возникающие при действии внешней нагрузки (силовые);
2) обусловленные способностью бетона изменять объем под влиянием изменения температуры, влажности окружающей среды, различных физико-химических процессов (собственные).
Деформации первого типа возможны при однократном действии кратковременной нагрузки и при многократном и длительном нагружении.
Поведение бетона в конструкциях в значительной мере определяется его упруго-пластическими деформациями.
При однократном загружении бетона кратковременной нагрузкой возникают первичные (начальные) деформации бетона, которые состоят обычно из упругой и пластической составляющих.
Бетон является гетерогенным КОМПОЗИЦИОННЫМ материалом, матрицей которого служит цементный камень. В свою очередь цементный камень можно рассматривать как кристаллический сросток, образованный сросшимися кристаллогидратами Са(ОН)2, гидроалюминами и гидроферритами кальция, а также эттринги-том, наполненный тоберморитовым гелем и порами. В свете современных данных гель также состоит из кристаллических частичек, но имеющих значительно более высокую дисперсность. Преобладающими в цементном геле являются частицы (5-20)109м.
Структуру цементного камня, как показали исследования П.А. Ребиндера и его научной школы, можно отнести к кристаллиза-ционно-коагуляционным. Коагуляционные контакты между частицами характерны для тоберморитового геля. Субмикрокристаллы гидросиликатов кальция под действием внешнего усилия ограниченно перемещаются друг относительно друга, что обусловливает возможность «вязкого течения» и пластических деформации-Мгновенный модуль упругости цементного камня определяется суммой модулей упругости кристаллического сростка и геля. По мере твердения увеличивается число кристаллизационных контактов срастания между кристаллогидратами гидросиликатов кальция и мгновенный модуль упругости цементного камня возрастает.
Несмотря на высокий уровень корреляции, имеется ряд особенностей влияния факторов структуры и состава бетона на его модуль упругости по сравнению с прочностью. Экспериментально установлено, что снижение сцепления цементного камня с заполнителями не приводит к существенному снижению модуля упругости бетона, в отличие от прочности.
При колебаниях модуля упругости заполнителей и различном содержании цементного камня при постоянной прочности бетона его модуль упругости, гак следует из уравнения (5.10), может находиться в определенной области и изменяться в 1,5 раза и более. Нормирование величины модуля упругости бетона лишь в зависимости от прочности является ориентировочным и может давать существенную погрешность.
С повышением температуры до 200°С соотношение между модулем упругости и прочностью бетона остается практически неизменным.
Экспериментально деформативные характеристики бетона при сжатии определяют на образцах-призмах (обычно 15x15x60 или 10x10x40 см), к боковым поверхностям которых крепятся индикаторы-тензометры, тензорезисторы или другие приборы для измерения деформаций.

Авторы: Л. И. Дворкин, О. Л. Дворкин

• В системе «М350» расценки за кубический метр бетона определяется по окончании тендера между допропорядочными бетонными заводами в Ногинске и окрестных населенных пунктах.
• Приведенные здесь данные увеличат экономию затрат на бетон в Подольске.
• При форс-мажорных обстоятельствах отгрузка бетона через систему происходит через альтернативных поставщиков с сохранением сроков поставки.