Деформация бетона под нагрузкой, усадка, ползучесть бетона

В б-не принято различать деф-ции 2 видов: 1)объемные деф-ции, развивающ. во всех направлениях под влиянием усадки, набухания, расширения (физ-хим, и температурного),2) силовые деф-ции, развив. вдоль направления действ. усилий; силовым продольным деформациям.

Объемн-е деф-ции б-на: усадка-объемное сокращение б-на в рез-те хим.физ.процессов, происходящих при взаимодействии цемента с водой, при изменении влажности и при карбонизации б-на. Усадку подраздел-т на 2 составляющие:1) хим-ая-связана с потерей воды при протекании процесса гидротации вяжущего(необратимая); 2) физич-я-обусловлена потерей части свобод. влаги при ее испарении из открыт.пор и капилляров(обратимая).

Силовые деф-ции:

а)однократное загружение кратковремен.нагрузки. Диаграмма состоит из 2 характерных участков: восходящ.и нисходящ. ветвей. Восходящ.ветвь описывает зависимость , до напряжений в вершине диаграммы. Эти напряжения наз.пределом кратковременной прочности б-на. Получение нисходящей ветви требует специал-го испыт-го оборуд-я.

б) длительное действие нагрузки. Если сжимающ. нагрузка постоян. величины действует на образец длит.время,то его деф-ции с течением времени возрастают. Медленно возрастающие деф-ции при постоянном действии нагрузок наз. ползучестью б-на.

б в

в)многократно повторн.циклич.напряжения. Циклич.нагружения приводят к накапливанию неупруг.деф-ций. При достаточно больших циклах напряж-я пастич. деф-ции достигают определен-х напряж-й и б-он начинает работать упруго.

 

При твердении бетона в воде происходит увеличение объема- набухание.

Арматура оказывает тормозящее действие на усадку бетона, что приводит к возникновению начальных напряжений, возник-их до того, как к конструкции будут приложены внешние нагрузки. В арматуре-сж. Напряжения, в бетоне-растяг., поэтому при достаточно большом содержании арматуры в бетоне могут возникать усадочные трещины. Отрицательное влияние усадки может быть снижена уходом за бетоном устройством деформационных швов

=0.00015-при растяжении, =0.00025-при сжатии; деформация усадки =0.0003…0.0005. Деформация усадки м.б. уменьшена благодаря повышению плотности бетона, уменьшению в/ц отношению, применению безусадочных и расширяющихся цементов.

В предворительно напряженных конструкциях усадка приводит к потерям предворительных напряжений. Кроме усадки, вследствие сцепления бетона и арматуры при продолжительном воздействии нагрузки ползучесть приводит к перераспределению напряжения м/д арматурой и бетоном. В ненапряженном состоянии Эл-ов с течением времени напряжения в бетоне уменьшаются, а в арматуре увеличиваются, оказывая влияние на работу Эл-ов. Например в коротких центрально сжатых элементах ползучесть оказывает положительное влияние, снижая напряжение в бетоне и обеспечивая более полное использование прочностных характеристик арматуры. Однако в гибких элементах ползучесть увеличивает эксцентриситеты, снижая несущую способность. В изгибаемых элементах ползучесть приводит к увеличению прогибов и потерям напряжений в преднапряженных конструкциях.