Moduł sprężystości betonu: co to jest i jak to określić?

Wiele osób interesuje się ich wpływemkonstrukcje betonowe z różnymi siłami i obciążeniami. Beton to bryła, która ma tendencję do odkształcania się pod wpływem sił zewnętrznych. To właśnie zdolność do odkształcania sprężystego (o charakterze tymczasowym) odzwierciedla moduł sprężystości betonu.

Poziom elastyczności określa się podczas wykonywaniabadania różnych próbek pod kątem wytrzymałości na rozciąganie lub ściskanie. Należy jednak mieć świadomość, że beton, który nie zawiera zbrojenia, jest niestabilny na rozciąganie. Na podstawie wyników badań sporządza się wykres zależności powstających odkształceń od sił przyłożonych do materiału. Widoczność sprzyja lepszemu zrozumieniu. Konieczne jest również poznanie początkowego modułu sprężystości betonu i wielkości odkształcenia.

Pod obciążeniem następuje wzrost odkształceniafakt, że beton ma taką właściwość, jak pełzanie. Po pierwsze, przy pewnym ciśnieniu następuje w nim odkształcenie sprężyste. Jest to zjawisko polegające na tym, że ciało, które zostało zdeformowane przez obciążenie, po zniknięciu wraca do swojej pierwotnej postaci. Następnie, przy dalszym obciążeniu, w materiale zaczynają pojawiać się nieodwracalne (plastyczne) odkształcenia. Jednak oddzielenie zmian plastycznych i elastycznych jest niezwykle trudne. Ponieważ natychmiastowa zmiana kształtu zależy od tempa wzrostu obciążenia. Z tego powodu deformacja podczas wzrostu obciążenia nazywana jest elastyczną, a dalszy wzrost zmiany kształtu nazywamy plastycznym. Wynika to z pełzania betonu. Dalsza deformacja to już zniszczenie obiektu. Ten moduł sprężystości betonu jest często nazywany również modułem odkształcenia. Jest określany za pomocą różnych technik.

Wyznacza się początkowy moduł sprężystości betonubardzo trudne. Jednak jego przybliżoną wartość można określić pośrednio. Na wielu wykresach linia cięcia prowadząca do krzywej naprężenia względem odkształcenia jest bardzo często, choć nie zawsze, równoległa do stycznej przechodzącej przez początek.

Prawdą jest, że modułelastyczność betonu wzrasta wprost proporcjonalnie do podstawy jego wytrzymałości. Jest to jednak prawdziwe tylko dla głównej części wykresu (naprężenie-odkształcenie) i zależy od środowiska i warunków testu. Na przykład, badane rodzaje materiałów nasyconych wodą mają wyższy moduł sprężystości niż próbki suche. Chociaż ich właściwości wytrzymałościowe są podobne.

Na moduł sprężystości duży wpływ mają właściwościduży wypełniacz. Ta relacja jest prosta. Oczywiście indeks lekkiego betonu będzie niższy niż w przypadku ciężkich próbek. Elastyczność rośnie również wraz z wiekiem materiałów. Na przykład moduł sprężystości betonu na poziomie 25 będzie za rok wyższy niż początkowo, a za 10 lat wzrośnie jeszcze bardziej. Aby określić wskaźniki elastyczności, istnieje specjalna tabela, w której wskazane są przybliżone początkowe moduły materiału każdej marki.