Особенности взаимосвязи модуля упругости и прочности бетона: влияющие факторы и методы определения

Содержание

влияющие факторы и методы определения

Для характеристики эксплуатационных и физико-механических свойств материалов используются различные показатели. Широкое распространение получил модуль упругости бетона, характеризующий способность упруго деформироваться в результате воздействия внешней силы и давления. Чтобы разобраться в свойствах готового бетонного раствора, стоит узнать, что это такое, от чего зависит и каким образом определяется.

Читайте в статье

Понятие модуля упругости бетона и единицы измерения

В процессе эксплуатации твёрдые тела подвергаются нагружению и начинают деформироваться. Сначала протекающие деформационные изменения являются обратимыми, а их величина от прикладываемого усилия является линейной. Как только нагрузка снимается, изделие полностью восстанавливает первоначальную форму. Для описания протекающих процессов используется закон Гука, согласно которому в качестве коэффициента пропорциональности между абсолютным сжатием либо удлинением и прикладываемым усилием используется модуль упругости.

ФОТО: portbeton.ruМодуль упругости зависит от марки бетона ФОТО: konspekta.netМодуль выступает в качестве коэффициента пропорциональности

Определение данного показателя звучит следующим образом: модуль упругости – коэффициент пропорциональности между нормальным напряжением и соответствующей ему относительной продольной деформацией. Измеряется в кгс/см² (Н/м², Па). Называют модулем Юнга.

Как только нагрузка превысит определённый уровень, начинается фаза необратимых изменений. Деформативность становится неупругой. Сдвиг увеличивается без дальнейшего приложения нагрузки. В зоне ползучести внутренние связи начинают разрушаться, и бетонная конструкция теряет прочность.

ФОТО: gidrocor.ruПри превышении определённого значения бетонная конструкция начинает разрушаться

Факторы, влияющие на модуль упругости бетона

Значение модуля упругости может существенно отличаться. На него влияет множество факторов. Чтобы получить желаемый результат, стоит с ними познакомиться заранее.

ФОТО: static.tildacdn.comЗначение зависит от многих факторов

Качество и объёмное содержание заполнителей

Бетон представляет собой смесь, состоящую из некоторого количества цемента и заполнителей. Качество и концентрация последних оказывают непосредственное влияние на значение модуля упругости. Если структура является неоднородной, вероятность возникновения сложного напряжённого состояния существенно возрастает. Основная нагрузка приходится на жёсткие частицы. Зоны с пустотами и порами испытывают поперечное растяжение.

Внимание! Введение в состав крупного заполнителя способствует увеличению упругих свойств железобетона.

ФОТО: house-keys.ruСоотношение компонентов может отличаться

Класс бетона

Класс бетона оказывает непосредственное влияние на модель упругости. Чем выше класс, тем большей прочностью на сжатие и плотностью будет обладать состав и будет лучше сопротивляться воздействующей нагрузке. Самое высокое значение у бетона В60  численно равно 39,5 МПа×10-3. Наименьшее значение у В10 и соответствует 19 МПа×10-3.

ФОТО: cemmix.ruКласс бетона – важный критерий

Температура воздуха и влажность среды

При повышении температуры деформация в бетоне увеличивается, а упругие свойства снижаются. Это способствует повышению внутренней энергии смеси, а также линейному расширению материала, траекторий движения молекул и увеличению пластичности.

Внимание! Температурные колебания учитывают только, если их диапазон превышает 20 °С.

ФОТО: static.tildacdn.comТемпература определяет скорость набора прочности и количество деформаций

Влажность влияет на упругость материала. В расчётах используется коэффициент ползучести. Чем выше процентное содержание водяного пара, тем ниже будут пластические деформации.

ФОТО: wallpapertag.comУровень влажности бетона влияет на пластичность

Время воздействия нагрузки и условия твердения смеси

Продолжительность действия нагрузки на бетонную конструкцию также влияет на модуль упругости. Если нагружение осуществляется, мгновенно деформация конструкции увеличивается пропорционально приложенным внешним силам. Длительное напряжение приводит к уменьшению величины модуля. Зависимость носит нелинейный характер. Пластическая и упругая деформация складываются.

ФОТО: static.tildacdn.comХарактер прикладываемой нагрузки может отличаться

Условия, в которых бетон набирает свою прочность, могут отличаться. В естественных условиях значение всегда выше. Если материал обрабатывается в автоклавной установке либо осуществляется пропаривание в условия атмосферных давлений, значение несколько снизится. Причиной этого является образование большого числа пустот и пор благодаря неравномерному температурному расширению объёма, понижению качества гидратации зёрен цемента.

ФОТО: beton-house.comТвердение в естественных условиях предпочтительней

Возраст бетона и армирование конструкции

Для набора прочности свежезалитому бетону достаточно четырёх недель. По истечении указанного периода смесь будет обладать упругими свойствами и достаточной пластичностью. Максимальная твёрдость будет достигнута только через 200-250 дней. Именно в это время модуль упругости достигнет максимального значения, соответствующего марочной прочности.

ФОТО: cemmix.ruДля набора прочности требуется время

Для того чтобы монтируемая конструкция прослужила подольше, её обязательно армируют. В качестве армирующих элементов берётся сетка либо каркас, для изготовления которого использовалась арматура, относящаяся к классам АI, AIII, А500С, Ат800, древесина и композиты. Все эти элементы в процессе эксплуатации воспринимают растягивающие и сжимающие нагрузки, воздействующие на бутон.

Благодаря армированию удается повысить упругость и прочностные характеристики конструкции. Уменьшается вероятность образования трещин деформационного и усадочного типа.

ФОТО: a-plus-enterprises.comАрмирование повышает упругость

Модуль упругости бетона (Еб): способы определения значения

Порядок определения  Еб может несколько отличаться. Каждый способ имеет свои отличительные особенности. Стоит ознакомиться с нюансами каждого метода, чтобы не допустить ошибок в момент определения значения.

Механическое испытание

При проведении механических испытаний образец подвергается разрушению. Исследование производится с учётом требований ГОСТ 24452, устанавливающих требования к используемым образцам и порядку проведения исследований.

ФОТО: nilstroi.ruДля проведения испытания требуется специальное оборудование
Материалы и инструменты

Для проведения исследований используются образцы, имеющие форму круга либо квадрата. Соотношение высоты и поперечного сечения принимают равным четырём. Образцы высверливаются, выбуриваются либо выпиливаются из готового изделия. До начала испытаний их держат под влажной тканью.

Для получения искомого значения образцы помещают на пресс, оснащённый специальными базами, позволяющими измерить деформацию. Приборы располагаются под разными углами к грани образца. Для фиксации индикаторов используются стальные рамки. В некоторых случаях индикаторы приклеиваются к опорным вставкам.

Внимание! Если конструкция работает в условиях повышенной влажности, требуется специальная подготовка по ГОСТ 24452-80.

ФОТО: beton-house.comОбразец помещается под пресс
Схема испытания образцов

Испытания выполняются в следующей последовательности:

  1. Образцы подготавливаются и с индикаторами помещаются под пресс, добиваясь совмещения осей образца и центра плиты. Назначают разрушающую нагрузку в т/м2. Величина зависит от марочной прочности бетона.
  2. Производят ступенчатое увеличение нагрузки с шагом 10 % от разрушающей и интервалом 4-5 минут.
  3. Доводят значение до 40-45 % от максимального. При отсутствии дополнительных требований приборы снимают, а дальнейшее нагружение выполняют с постоянной скоростью.
  4. Результаты для каждого образца обрабатывают, когда нагрузка составляет 30 % от разрушающей. Данные отображаются в журнале испытаний.

По проведенным исследованиям определяют начальный модуль упругости Еб. Нормативные значения для каждого класса содержатся в таблицах со строительными нормами и маркировке изделия. Для В15, В20, В25, В30, полученного в условиях естественного твердения, коэффициент равен 23, 27, 30, 32,5 МПа×10-3 соответственно, в условиях термической обработки – 25, 24,5, 27, 29.

ФОТО: studfile.netНагрузка повышается ступенчато

Неразрушающий ультразвуковой способ

Механический способ предполагает выемку образца из уже готовой конструкции. Это не всегда удобно и сопряжено с рядом трудностей. Ультразвуковой способ позволяет обойтись без локального разрушения. В условиях повышенной влажности погрешность составляет 15 -75 % из-за более высокой скорости распространения ультразвуковых волн в водной среде. Существует метод, позволяющий найти значение при различной влажности материала. Испытания проводятся на образцах, имеющих различную водонасыщенность.

Для нахождения нормативных и расчётных значений используют корректирующие коэффициенты, учитывая соответствующие значения. Методика приведена в СП 63.13330.2012.

Делитесь в комментариях, какому методу определения модуля упругости бетона вы доверяете больше всего и каким приходилось пользоваться.

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? Поддержите нас и поделитесь с друзьями

Начальный модуль упругости бетона


Модуль упругости бетона: что это такое и как определить?

Очень многих людей интересует, как влияют на бетонные конструкции различные силовые воздействия и нагрузки. Бетон представляет собой твердое тело, имеющее склонность поддаваться деформации при воздействии на него внешних сил. Именно способность к упругой деформации (временного характера) отражает модуль упругости бетона.

Величину упругости определяют при проведении испытаний различных образцов на устойчивость к растяжению или сжатию. Однако следует знать, что бетон, который не содержит арматуры, к растяжению нестойкий. На основании результатов испытаний строится график зависимости возникающих деформаций от приложенных к материалу усилий. Наглядность способствует лучшему пониманию. Также необходимо знать начальный модуль упругости бетона и величину деформации.

Под нагрузкой увеличение деформации обусловлено тем, что бетон обладает таким свойством, как ползучесть. Сначала при определённом давлении в нем происходит упругая деформация. Она представляет собой явление, при котором тело, которое деформировалось от нагрузки, возвращается к своей изначальной форме после её исчезновения. Затем при дальнейшей нагрузке в материале начинают происходить необратимые (пластичные) деформации. Однако разделить пластичные и упругие изменения крайне затруднительно. Потому что мгновенное изменение формы зависит от скорости повышения нагрузки. Из-за этого деформацию за время увеличения нагрузки называют упругой, а дальнейшее увеличение изменения формы – пластичной. Она происходит из-за ползучести бетона. Дальнейшая деформация является уже разрушением объекта. Данный модуль упругости бетона часто ещё называют модулем деформации. Он определяется с помощью разных методик.

Модуль упругости бетона начальный определяется очень непросто. Однако его приблизительное значение можно установить косвенным путем. На многих графиках секущая линия к кривой, отражающей зависимость напряжения от деформации, очень часто, хотя и не всегда, бывает параллельной касательной, которая идет через начало координат.

Относительно верным будет утверждение, что модуль упругости бетона возрастает прямо пропорционально корню его прочности. Однако это является истинным только для основной части на графике (напряжение-деформация) и зависит от среды и условий испытаний. Как пример, водонасыщенные типы материала на испытаниях имеют больший показатель модуля упругости, чем сухие образцы. Хотя их свойства прочности аналогичны.

На модуль упругости сильно влияют качества крупного наполнителя. Эта зависимость является прямолинейной. Естественно, что показатель легких бетонов будет ниже, чем тяжелых образцов. Упругость также увеличивается с ростом возраста материалов. Например, модуль упругости бетона в25, через один год будет выше, чем изначально, а через 10 лет он ещё больше возрастет. Для определения показателей упругости существует специальная таблица, где указаны примерные начальные модули материала каждой марки.

fb.ru

Определения модуля упругости бетона

Модуль упругости — определение знакомо по большей части профессионалам. Малоопытному специалисту либо обычному потребителю это понятие незнакомо. Однако прочность и долговечность возведенного строения во многом зависит именно от этого показателя. Бетон само по себе довольно крепкое изделие. Но все-таки под воздействием некоторых внешних раздражителей он подвержен разрушению. Как раз по этой причине существует пара коэффициентов его крепости – на сжатие и на растяжение. Однако чаще всего обращают внимание именно на первое значение. Соответственно, и другие искомые параметры обязаны быть готовы к таким различным влияниям.

Что такое модуль упругости?

При воздействии повышение разрушения объясняется тем, что бетон известен такой характеристикой, как ползучесть. Сперва во время определенного воздействия внутри него начинается упругое разрушение. Данный эффект означает временное изменение состояния тела, при котором после окончания воздействия все возвращается к исходному состоянию. Если воздействие продолжается, то в конструкции начинаются необратимые разрушения.

Именно поэтому первый вариант воздействия называют упругим разрушением, а второй вариант – пластичным. Данное явление происходит по причине ползучести бетона. Если же воздействие не будет прекращено, то это приведет к значительной деформации строения. Модуль упругости бетона иногда еще могут называть, как коэффициент разрушения. Его выясняют при помощи различных технологий.

Что влияет на модуль упругости?

  • Прямое воздействие оказывают свойства компонентов в бетоне. Мало того, данная подвластность полностью прямолинейная. У бетонов с небольшим весом этот показатель меньше, а вот у более тяжелых крупнозернистых видов он больше.
  • Классификация бетона. Для выяснения зависимости искомого коэффициента составлена специальная таблица. Обычный потребитель в работе применяет небольшой перечень данных изделий, в связи с этой причиной нет необходимости приводить ее целиком. По известным показателям прочности и модуля понятно, что они пропорционально зависят друг от друга. Причем, данная зависимость не меняется при температурном воздействии ниже 230С. То есть в основном показатели не меняются вообще. Данный нюанс дает возможность контролировать такую характеристику продукта, как упругость, к тому же это выполнимо в одних и тех же классах материала. Это свойство учитывают для того, чтобы знать какой из продуктов может быть установлен. При возведении загородных частных домов применяют довольно маленький перечень бетонных растворов, согласно их классности. Чаще всего этот выбор происходит в диапазоне от В7 до В30, а также М100, М150, М200, М250, М300, М350, М400. Однако данного ассортимента полностью хватает для возведения малоэтажных зданий. Это возможно, даже если в строительстве применяются плитные цоколи, а также формируются арки для декорирования.
  • Возраст бетона. Известна зависимость между повышением искомого коэффициента и периода эксплуатации. По этой причине во время определения показателя в нужный отрезок времени, применяют специальные таблицы. В ней указаны первичные данные, которые необходимо умножить на поправочные модули.
  • Метод переработки компонентов. Большую роль играет то, в каких условиях происходило застывание бетона. Ведь он мог отвердеть естественным образом, во время термического воздействия либо с применением автоклава.
  • Длительность влияния давления. Чтобы выяснить этот показатель, начальный показатель множат на требуемый модуль. Для каждого из типов бетона данный модуль имеет свое значение. Для легких, тяжелых и мелкозернистых – 0,85, для поризованных – 0,7.

Прежде чем изучить другие нюансы, оказывающие воздействие на анализируемую характеристику, необходимо подробнее рассмотреть такое определение, как ползучесть бетона. Данный показатель оказывает большое влияние на стадию разрушения изделия. Ведь при недолгой малой нагрузке материал деформируется, но после прекращения воздействия он возвращается в изначальное состояние.

Данный момент можно детально не разбирать, так как весьма сложно определить вид деформации. Внешне пластичная и упругая деформация никак не отличается. Однако стоит указать, что пластичное разрушение объясняется свойством ползучести бетона. В частности, именно этот параметр берется в расчет при долгом воздействии на материал. Модуль ползучести также имеет свое буквенное обозначение:

  • Влагосодержание в окружающем воздухе. Данное обстоятельство связано с модулем ползучести. Если необходимо точное значение, то она также узнается из соответствующих таблиц. В таком случае во внимание также берутся температура и уровень радиационного фона.
  • Наличие металлического каркаса для армирования. Благодаря своему составу, металл не так сильно подвержен разрушениям вследствие воздействия, в отличие от простого бетона.

Необходимо отметить, что каким бы ни был показатель упругости, металл всегда превосходит бетон по прочности. Благодаря такому свойству, использование каркаса для армирования в любом случае повысит собственный показатель упругости у бетонного изделия.

Таблица зависимости модуля упругости от различных факторов

Таблица упругости бетона.

Довольно полезно будет изучить специальную таблицу, ведь именно благодаря ей появилась возможность выяснить модуль упругости бетона и не только. В данной таблице имеются следующие компоненты:

  • карбид кремния — модуль упругости 35,5; температура плавления 2800С;
  • периклаз – модуль упругости 24,6; температура плавления 2800С;
  • корунд – модуль упругости 37,2; температура плавления 2050С;
  • железо – модуль упругости 21,1; температура плавления 1539С;
  • медь – модуль упругости 11,2; температура плавления 1083С;
  • алюминий — модуль упругости 7,0; температура плавления 660С;
  • свинец — модуль упругости 1,5; температура плавления 327С;
  • полистирол — модуль упругости 0,3; температура плавления 300С;
  • каучук — модуль упругости 0,007; температура плавления 300С.

В данном перечне приведены температуры плавления разных компонентов, подобный норматив обладает прямой зависимостью от искомого модуля. В связи с чем становится ясно, что владение информацией о влиянии различных факторов на показатели бетона — это важно.

Способы определения модуля упругости

Ультразвуковой способ контроля модуля упругости бетона.

Норматив упругости конструкции выясняется в ходе экспериментальных исследований на пробах по бетону Данное значение принято обозначать буквой «Е». Однако у него имеется и другое обозначение – «модуль Юнга». Профессионалы разделяют показатель упругости на подвиды: начальный и приведенный.

Необходимо заметить, что обычному малоопытному потребителю непростые формулы и примеры вычетов, которые делаются по данному показателю, никоим образом не пригодятся в жизни. В подобных тонкостях и нюансах может разобраться лишь человек опытный либо владеющий специальным образованием.

Показатель упругости возможно выяснить во время проведения отдельных проб на способность противостоять сжатию либо растяжению. Стоит заметить, что материал, не содержащий внутри армировочный каркас к такому явлению как растяжение, не подвластен. По результатам проведенных экспериментов, происходит построение графика, в котором указана зависимость между прикладываемым воздействием и разрушением изделия.

Начальный показатель, характеризующийся упругостью бетона, выясняется не так легко, как хотелось бы. Но его примерное значение можно выяснить косвенным методом. Довольно часто секущая полоса к кривой, обозначающая зависимость воздействия от разрушения, расположена параллельно относительно касательной линии. Также правильным будет определение того, что показатель упругости материала повышается прямо пропорционально значению его крепости. Но все-таки это является точным лишь для главной части графика. Также значение сильно подвластно условиям и месту эксперимента.

Заключение

Данная тема является весьма сложной и непростой. Однако при должном изучении никаких трудностей возникнуть не должно. Стоит заметить, что условия резки железобетонных изделий при помощи алмазных кругов во многом подвластны показателям упругости материала. То же самое можно сказать и об алмазном бурении изделий.

При разных показателях упругости увеличивается либо уменьшается сопротивляемость изделия. Хотя бы для облегчения такой работы стоит знать показатели упругости бетона.

kladembeton.ru

Модуль упругости бетона: что это такое и как определить

Бетон – это твердый и прочный материал, однако и он подвержен деформации из-за больших нагрузок извне. Поэтому при возведении бетонных конструкций нужно непременно учитывать, какое силовое воздействие они могут выдержать. Способность к деформации временного характера, то есть упругой, выражается через такой показатель как модуль упругости бетона. Чтобы определить упругость бетона, обычно проводят ряд испытаний на сжатие и растяжение. Впрочем, в строительстве наиболее значимым является тот факт, что не содержащий арматуры бетон на растяжение не способен. Одним из свойств бетона является ползучесть, именно из-за нее увеличивается деформация при силовом воздействии. Первая стадия деформации – упругая деформация. Это означает, что после исчезновения давления материал, подвергшийся нагрузке, вновь примет изначальную форму. Если увеличивать силовое воздействие, деформация становится необратимой. Дальнейшее возрастание нагрузки ведет к разрушению объекта. Определить, в какой момент упругая деформация становится необратимой, сложно, так как изменение формы бетона зависит от скорости увеличения нагрузки. Это значение и есть начальный модуль упругости бетона.

Как рассчитывается модуль упругости

Начальный модуль упругости рассчитать сложно, однако можно установить его примерное значение. В ходе проведения испытаний образца бетона на прочность составляется график зависимости деформации от силы воздействия. Обычно на таких графиках секущая кривой графика зависимости деформации от напряжения параллельна касательной, проходящей через начало координат. Косвенным путем по такому графику можно определить модуль упругости бетона.Как правило, модуль упругости прямо пропорционален корню из его прочности. Правда, это утверждение верно не для всего графика, а лишь для его основной части. Многое зависит еще и от условий, в которых проводились испытания, и от окружающей среды. Например, водонасыщенный бетон более упругий, чем сухой, хотя прочность у них практически одинакова. Большое влияние оказывает на показатель упругости качество крупного наполнителя. Зависимость прямая – легкие образцы бетона имеют более низкий модуль упругости, чем тяжелые. Данный показатель зависит и от возраста материала. Чем старше бетон, тем более высок у него модуль упругости.

В практическом применении модуль упругости бетона важен при строительстве. При выпуске все материалы маркируются, поэтому примерный начальный модуль можно определить на основе маркировки. Для этого составлена специальная таблица, по которой высчитывается количественное значение модуля упругости каждой марки бетона. Очень важно правильно подобрать материал, чтобы конструкция не обрушилась при строительстве, а оставалась прочной на долгие годы.

Модуль упругости бетона: что это такое и как определить

www.kakprosto.ru

Факторы, влияющие на модуль упругости бетона

Комментариев:

Рейтинг: 68

Оглавление: [скрыть]

  • Факторы прочности бетона
  • Способы определения модуля упругости бетона
  • Таблица зависимости модуля упругости от различных факторов
  • Что влияет на модуль упругости?

Модуль упругости бетона — общее название совокупности нескольких физических величин, характеризующих способность материала периодически подвергаться деформации при воздействии на него какой-либо нагрузки.Понятие модуля упругости бетона не имеет широкого распространения и известно лишь узкому кругу специалистов. Для застройщика, занимающегося частными постройками, или для строителя сочетание этих слов не несет никакой информации. Однако стоит помнить, что срок службы того или иного возводимого объекта напрямую зависит от рассматриваемого понятия.

Значения прочности бетона.

Факторы прочности бетона

Бетон относится к разряду материалов, имеющих высокую прочность. Несмотря на это, он может быть подвергнут частичной деформации в результате действия нагрузки. В таких случаях принято выделять два фактора, указывающих на твердость материала:

В большинстве случаев специалисты смотрят на первый показатель прочности.

Ультразвуковой способ контроля модуля упругости бетона.

Следовательно, для этих разносторонних воздействий, рассмотренных выше, должен быть верно подсчитан модуль упругости бетона.

Как свидетельствует строительная практика, показатели, рассмотренные выше, считаются равноценными. Они указывают на склонность бетона к короткой деформации под влиянием повышенных нагрузок, но при этом не допуская изменений, носящих непоправимый характер. К таким изменениям можно отнести разрушение структуры бетона, появление в материале микротрещин. Способность к временной деформации необходимо знать, в случаях когда конструкция из бетонных элементов подвергается всевозможным прогибам (к примеру, железобетонные конструкции типа арок или различные виды перекрытий). В определенных рамках материал отличается от множества других, использующихся в строительстве, поскольку под влиянием повышенной нагрузки он пружинисто реагирует.

Вернуться к оглавлению

Модуль упругости бетона определяется экспериментально на основании образцов бетона, подвергнувшихся проверке.

Зависимость модуля упругости цементного камня от предела прочности.

Данный показатель имеет обозначение в виде символа «Е». Также он известен своим вторым названием — «модуль Юнга». Специалисты делят модуль упругости на приведенный и начальный (Eb и Eb1). Следует отметить, что для простого обывателя сложные примеры расчетов, связанные с изучением рассматриваемого термина, и математические правила, применяемые для них, не смогут никак помочь на практике. Во всех особенностях и нюансах рассматриваемого понятия возможно разобраться лишь человеку, имеющему соответствующее образование.

Вернуться к оглавлению

Однако не будет лишним узнать о существовании специальной таблицы, с помощью которой можно узнать зависимость модуля упругости Е ряда материалов от температуры плавления (рис. 1). В таблице представлены такие материалы, как:

Рисунок 1. Модуль упругости бетона.

  • карбид кремния;
  • периклаз;
  • корунд;
  • железо;
  • медь;
  • алюминий;
  • свинец;
  • полистирол;
  • каучук.

В таблице показана температура плавления каждого перечисленного материала, которая напрямую зависит от модуля упругости.

Таким образом, становится ясна необходимость понимания того, что влияет на модуль деформации бетона и упругости.

Вернуться к оглавлению

Рассмотрим, от чего зависит данная характеристика материала:

Таблица определения количества бетона в зависимости от марок цемента.

  1. Самое важное влияние имеют характеристики наполнителя. Можно увидеть, что зависимость, если изобразить ее в виде графика, является практически прямолинейной. Значение модуля будет ниже для нетяжелых бетонов, чем для бетона, имеющего крупные гранулы, такие, как щебень и гравий.
  2. Следующее влияние на рассматриваемую характеристику оказывает класс бетона. Для того чтобы определить класс, разработана специальная таблица. Нет необходимости рассматривать то, как она выглядит в настоящем виде, так как человек, занимающийся частной практикой, пользуется неполным ассортиментом материалов. В таблице даны сведения, содержащие прочность и модуль, посмотрев на которые, можно понять, что они прямо пропорционально зависят друг от друга. Зависимость постоянна и не меняется до 230° С, то есть практически никогда. Приведенные данные помогают управлять упругостью бетона. Упругость берется в расчет в зависимости от того, монтаж какого предмета конструкции будет произведен. К примеру, с какой силой будет нагружен элемент конструкции либо как долго на конструкцию будет воздействовать дополнительная масса и с какой периодичностью.
  3. Модуль упругости зависит также от возраста бетона. Чем больше возраст бетона, тем сильнее изменяется характер его пористости: наблюдается постепенное уменьшение объема микропор. Они словно зарастают продуктами цементной гидратации. К примеру, в возрасте 3 месяцев водонепроницаемость бетона увеличивается вдвое по сравнению с маркой 4-недельного возраста. Постепенно просматривается тенденция, согласно которой числовой показатель модуля упругости материала становится больше. Следовательно, чтобы определить величину в заданном промежутке времени, специалисты берут в расчет таблицы, в которых можно увидеть первоначальные данные. Эти данные умножаются на поправочные коэффициенты.
  4. Наблюдается прямая зависимость рассматриваемой характеристики от технологии обработки бетона. Существует три основных технологии.

Затвердение бетона естественным путем. В начале процесса естественного затвердения материал схватывается. Начинается этот процесс спустя несколько часов с момента укладки. Образуются первичные сцепки внутри материала. Начавшаяся в бетоне химическая реакция между жидкостью и цементом в итоге заканчивается тем, что бетон начинает постепенно твердеть. Итоговой целью является сцепка застывшим вяжущим веществом всех элементов. Процесс схватывания может продолжаться как несколько часов, так и целые сутки. Это зависит от температуры. В это время настоятельно не рекомендуется подвергать материал каким-либо нагрузкам, так как впоследствии это негативно отразится на качестве всей конструкции. Временным стандартом естественного твердения бетона является один календарный месяц. По достижению этого срока на конструкцию разрешено осуществлять нагрузку.

Бетон автоклавного твердения. Такой вид бетона является искусственным материалом, создаваемым из нескольких компонентов и добавок. Данный метод твердения способствует материалу максимально соответствовать требованиям, при которых его будут использовать.

Тепловлажностный вид обработки. Данный вид отвердения имеет место в случаях, когда бетону необходимо придать высокую твердость.

  1. Количество времени, в течение которого материал подвергается нагрузке. Для того чтобы определить этот показатель, необходимо начальный модуль упругости умножить на необходимый коэффициент. Для разных типов материалов он различен: 0,85 и 0,7.

Схема приготовления бетонной смеси.

Для того чтобы продолжить рассматривать следующие факторы, оказывающие свое влияние на рассматриваемую характеристику бетона, следует обратить внимание на «ползучесть» материала. С ее помощью можно узнать, до какой степени может деформироваться бетон. Важно знать, что при коротком промежутке времени воздействия тяжести бетон приобретает форму, которой обладал изначально.

В том случае, если процесс действия груза на материал не останавливается, запускается процесс пластичной деформации. Данный вид деформации в большинстве случаев носит необратимый характер. Часто на практике бывают ситуации, при которых практически невозможно различить эти деформации друг от друга. В таком случае необходимо знать, что пластичность вызвана «ползучестью» материала. Именно «ползучесть» учитывается, когда воздействие нагрузки имеет продолжительный характер.

  1. Влажность воздуха. Ползучесть бетона и влажность воздуха имеют между собой прямую зависимость. Так же, как и в остальных случаях, эта зависимость определяется по специальным схемам. Необходимо учитывать также существующую температуру и радиационное излучение.
  2. Металлическая основа. Данный фактор необходимо принимать во внимание во время изучения рассматриваемой характеристики бетона, так как известно, что металл склонен к деформации от силы действия тяжести гораздо в меньше, чем бетон.

Итак, рассмотрев понятие модуля упругости бетона, можно увидеть, что данная характеристика зависит от множества факторов, не учитывать которые в строительной деятельности нельзя.

tolkobeton.ru

Модуль упругости бетона

СП 63.13330.2012

6.1.15 Значения начального модуля упругости бетона при сжатии и растяжении принимают в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие В согласно таблице 6. 11. Значения модуля сдвига бетона принимают равным 0,4Еb.

При продолжительном действии нагрузки значения модуля деформаций бетона определяют по формуле:

где φb,cr— коэффициент ползучести бетона, принимаемый согласно 6.1.16.

Таблица 6.11

БетонЗначения начального модуля упругости бетона при сжатии и растяжении Eb, МПа × 10-3, при классе бетона по прочности на сжатие
В1,5В2В2,5В3,5В5В7,5в10В12,5B15B20B25в30В35В40В45В50В55В60В70В80
В90
В100
Тяжелый9,513,016,019,021,524,027,530,032,534,536,037,038,039,039,541,042,042,543
Мелкозернистый групп:
А — естественного твердения7,01013,515,517,519,522,024,026,027,528,5
Б — автоклавного твердения16,518,019,521,022,023,023,524,024,525,0
Легкий и порисованный марки по средней плотности:
D8004,04,55,05,5
D10005,05,56,37,28,08,4
D12006,06,77,68,79,510,010,5
D14007,07,88,810,011,011,712,513,514,515,5
D16009,010,011,512,513,214,015,516,517,518,0
D180011,213,014,014,715,517,018,519,520,521,0
D200014,516,017,018,019,521,022,023,023,5
Ячеистый автоклавного твердения марки по средней плотности:
D5001,4
D6001,71,82,1
D7001,92,22,52,9
D8002,93,44,0
D9003,84,55,5
D10005,06,07,0
D11006,87,98,38,6
D12008,48,89,3
Примечания

1 Для мелкозернистого бетона группы А, подвергнутого тепловой обработке или при атмосферном давлении, значения начальных модулей упругости бетона следует принимать с коэффициентом 0,89.

2 Для легкого, ячеистого и поризованного бетонов при промежуточных значениях плотности бетона начальные модули упругости принимают по линейной интерполяции.

3 Для ячеистого бетона неавтоклавного твердения значения Еbпринимают как для бетона автоклавного твердения с умножением на коэффициент 0,8.

4 Для напрягающего бетона значения Еb принимают как для тяжелого бетона с умножением на коэффициент α = 0,56 + 0,006 В.

6.1.16 Значения коэффициента ползучести бетона φb,cr принимают в зависимости от условий окружающей среды (относительной влажности воздуха) и класса бетона. Значения коэффициентов ползучести тяжелого, мелкозернистого и напрягающего бетонов приведены в таблице 6.12.

Значения коэффициента ползучести легких, ячеистых и поризованных бетонов следует принимать по специальным указаниям.

Допускается принимать значения коэффициента ползучести легких бетонов по таблице 6. 12 с понижающим коэффициентом (ρ/2200)2.

Таблица 6.12

Относительная влажность воздуха окружающей среды, %Значения коэффициента ползучести бетона φb,crпри классе тяжелого бетона на сжатие
В10В15В20В25взоВ35В40В45В50В55В60 — В100
Выше 752,82,42,01,81,61,51,41,31,21,11,0
40 — 753,93,42,82,52,32,11,91,81,61,51,4
Ниже 405,64,84,03,63,23,02,82,62,42,22,0
Примечание — Относительную влажность воздуха окружающей среды принимают по СП 131. 13330 как среднюю месячную относительную влажность наиболее теплого месяца для района строительства.

 

Высокопрочный бетон. Берг О.Я. (ред.). 1971 | Библиотека: книги по архитектуре и строительству

В книге анализируются особенности процессов деформирования и разрушения тяжелых бетонов при различных напряженных состояниях с учетом влияния на эти поцессы качества используемых составляющих, технологии изготовления бетона, условий его работы под нагрузкой, воздействия внешней среды и других факторов.

В современном строительстве наблюдается тенденция к применению высокопрочных бетонов в сочетании с высокопрочной арматурой. Рационально комбинируя эти материалы, можно более полно использовать их свойства, особенно в предварительно напряженных конструкциях. В настоящее время сборные конструкции из предварительно напряженного железобетона изготовляют преимущественно из тяжелых бетонов марок 400-500. использование бетонов более высоких марок позволит снизить собственный вес конструкций, уменьшить их сечение, создать более рациональные конструктивные формы элементов.

Высокопрочные бетоны, обладающие повышенной скоростью твердения, набирают прочность в сравнительно короткие сроки. По этой причине можно сократить продолжительность пропаривания изделий из таких бетонов при заводском изготовлении, а в некоторых случаях отказаться от тепловлажностной обработки. Применение высокопрочных бетонов с пониженной деформативностью под кратковременной и длительной нагрузками благоприятно отразится на жесткости элементов, позволит уменьшить потери предварительного натяжения от ползучести бетона. Усадка высокопрочного бетона, как правило, не превышает в сопоставимых условиях аналогичных деформаций бетона обычной прочности.

Применению в отечественной практике строительства бетонов высоких марок способствует все более широкое использование высокоактивных цементов, совершенствование технологических процессов изготовления бетона. Вместе с тем физико-технические свойства высокопрочных бетонов изучены в настоящее время еще не достаточно. Необходимые для проектирования элементов конструкций расчетные характеристики не имеют достаточно полного обоснования.

В настоящей монографии обобщаются результаты проведенных в течение последних лет в СССР и за рубежом исследований важнейших физико-технических свойств высокопрочных бетонов марок 700-1000. В книге анализируются особенности процессов деформирования и разрушения тяжелых бетонов при различных напряженных состояниях с учетом влияния на эти процессы качества используемых составляющих, технологии изготовления бетона, условий его работы под нагрузкой, воздействия внешней среды и других факторов. С этих позиций обобщаются результаты экспериментальных исследований прочностных и деформативных свойств высокопрочных бетонов марок 700-1000, обосновываются важнейшие физико-механические характеристики этого материала, необходимые для проектирования железобетонных конструкций. Приводится методика прогнозирования этих характеристик высокопрочного бетона и дается оценка его эксплуатационных качеств.

Глава 1. Особенности технологии изготовления высокопрочных бетонов
Материалы, используемые для приготовления бетона
Влияние качества и дозировки составляющих на свойства бетона и бетонной смеси
Подбор состава и контроль качества высокопрочного бетона
Получение высокопрочного бетона в производственных условиях

Глава 2. Влияние изменения структуры затвердевшего бетона на его механические свойства под действием внешних факторов
Прочность и деформации бетона
Диаграмма состояний бетона и параметрические точки
Влияние параметров Rт на закономерности деформирования и прочность бетона
Закономерности деформирования и разрушения структуры бетона при сложных напряженных состояниях

Глава 3. Прочностные характеристики бетона при кратковременном статическом нагружении
Кубиковая и призменная прочность бетона
Прочность при осевом растяжении
Прочность при растяжении на изгиб и раскалывании
Нормативные и расчетные сопротивления высокопрочных бетонов

Глава 4. Прочностные характеристики бетона при многократном и длительном нагружении
Прочность бетона при многократном нагружении
Прочность бетона при длительном нагружении

Глава 5. Деформации бетона при кратковременном нагружении. Модуль упругости бетона
Методы оценки модуля упругости бетона
Уточнение характера зависимости модуля упругости от прочности бетона
Анализ экспериментальных закономерностей связи между модулем упругости и прочностью тяжелого бетона
Особенности взаимосвязи модуля упругости и прочности бетона
Некоторые практические рекомендации по нормированию упругих свойств высокопрочного бетона
Предельная деформативность бетона при кратковременном нагружении

Глава 6. Деформации бетона при кратковременном нагружении
Факторы, влияющие на ползучесть бетона
Характер взаимосвязи между ползучестью и прочностью бетона
Анализ экспериментальных связей ползучести и прочности тяжелого бетона
О влиянии подвижности бетонной смеси на ползучесть высокопрочного бетона
Оценка свойств ползучести высокопрочных бетонов при проектировании конструкций
Особенности деформирования высокопрочного бетона в нелинейной области

Глава 7. Собственные деформации бетона. Усадка бетона
Факторы, влияющие на величину усадки бетона
О связи деформаций усадки с влагофизическими процессами в бетоне
Усадка бетонов разной прочности
Подвижность бетонной смеси и усадка высокопрочного бетона
Практический метод прогнозирования деформаций усадки высокопрочных бетонов

Глава 8. Изменение во времени прочностных и деформативных свойств бетона
Оценка роста во времени прочностных характеристик бетона
Влияние старения бетона на его деформативные свойства

Глава 9. Проблемы долговечности высокопрочного бетона
Стойкость бетона в агрессивных средах
Морозостойкость бетона

Глава 10. Технико-экономическая эффективность высокопрочных бетонов

виды, классификация. От чего зависит

Все растворы склонные к затвердеванию обладают определённой плотностью в застывшем состоянии, поэтому и существует такое понятие, как модуль упругости бетона, по которому и определяется его пригодность к тому или иному виду работ. Помимо этого такие смеси классифицируются еще и по маркам, но марка может включать размеров плотности и имеет более общее понятие.

Именно об этом пойдёт речь ниже, а также вы сможете увидеть здесь демонстрацию тематического видео в этой статье.

Испытание на растяжение

Классификация

Виды и таблицы

Заливка плитного фундамента

  • Все виды подобных растворов подразделяются на тяжёлые, мелкозернистые, лёгкие, поризованные, а также автоклавного твердения. Вызывает некоторое удивление, что чуть ли не все доморощенные строители об этом не имеют почти никаких знаний, хотя от этого в основном зависит качество возводимой конструкции.
  • Сами по себе бетонные изделия являются достаточно твёрдыми материалами, но под воздействием механических нагрузок типа удара, сжатия растяжения и излома даже самый высокий модуль упругости железобетона не может быть вполне достаточным, как абсолютная единица. В связи с этим классификация прочности различается на два основных показателя — сжатие и растяжение, от которых зависит переносимость других нагрузок или упругость.
Наименование бетона Модуль упругости начальный. Сжатие и растяжение Eb*103. Прочность на сжатие в МПа B1 B1,5 B2 B2,5 B3,5 B5 B7,5 B10 B12,5 В15 В20 В25 В30 B35 B40 B45 B50 B55 B60 Тяжёлые Естественный цикл затвердевания — — — 9,5 13 16 18 21 23 27 30 32,5 34,5 36 37,5 39 39,5 40 Тепловая обработка при атмосферном давлении — — — — 8,5 11,5 14,5 16 19 20,5 24 27 29 31 32,5 34 35 35,5 36 Автоклавная обработка — — — — 7 10 12 13,5 16 17 20 22,5 24,5 26 27 28 29 29,5 30 Мелкозернистые А-группа (естественное отвердение) — — — — 7 10 13,5 15,5 17,5 19,5 22 24 26 27,5 28,5 — — — — Тепловая обработка при атмосферном давлении — — — — 6,5 9 12,5 14 15,5 17 20 21,5 23 24 24,5 — — — — Б-группа (естественное отвердение) — — — — 6,5 9 12,5 14 15,5 17 20 21,5 23 — — — — — — Теплообработка при автоклавном давлении — — — — 5,5 8 11,5 13 14,5 15,5 17,5 19 20,5 В-группа автоклавного отвердения — — — — — — — — — 16,5 18 19,5 21 21 22 23 24 24,5 25 Лёгкие и горизонтальные — средняя плотность D 800 — — — 4 4,5 5 5,5 — — — — — — — — — — — — 1000 — — — 5 5,5 6,3 7,2 8 8,4 — — — — — — — — — — 1200 — — — 6 6,7 7,6 8,7 9,5 10 10,5 — — — — — — — — — 1400 — — — 7 7,8 8,8 10 11 11,7 12,5 13,5 14,5 15,5 — — — — — — 1600 — — — — 9 10 11,5 12,5 13,2 14 15,5 16,5 17,5 18 — — — — — 1800 — — — — — 11,2 13 14 14,7 15,5 17 18,5 19,5 20,5 21 — — — — 2000 — — — — — — 14,5 16 17 18 19,5 21 22 23 23,5 — — — — Ячеистые, автоклавное твердение, плотность D 500 1,1 1,4 — — — — — — — — — — — — — — — — — 600 1,4 1,7 1,8 2,1 — — — — — — — — — — — — — — — 700 — 1,9 2,2 2,5 2,9 — — — — — — — — — — — — — — 800 — — — 2,9 3,4 4 — — — — — — — — — — — — — 900 — — — — 3,8 4,5 5,5 — — — — — — — — — — — — 1000 — — — — — 6 7 — — — — — — — — — — — — 1100 — — — — — 6,8 7,9 8,3 8,6 — — — — — — — — — — 1200 — — — — — — 8,4 8,8 9,3 — — — — — — — — — —

Таблица модулей упругости бетона с учётом СНИП 2. 03.01-84

Примечание. Не забывайте о том, что при нагрузке конструкции не подвергаются необратимым процессам, вызывающим критические разрушения — их свойства не изменяются. Это следует учитывать при сооружении арок или перекрытий.

Рекомендация. При монтаже тех или иных конструкций всегда следует обращать внимание на таблицы, как того требует инструкция.

Модуль упругости — от чего он зависит

Бетонные арки. Фото

В первую очередь, упругость зависит от характеристик наполнителя, к тому же, если отобразить такое влияние на графической схеме, то мы увидим прямолинейное возрастание. Получается, что чем выше значение модуля, тем больше упругость раствора, где самые высокие показатели у тяжёлых бетонов, так как там используются очень плотные наполнители — щебень и гравий. Повышение таких характеристик связано с будущей возможностью нагрузки на ту или иную конструкцию, а также от того, с какой периодичностью будет осуществляться это воздействие (узнайте здесь, как производится крепление лаг к бетонному полу).

Также, на упругость влияет время заливки конструкции или её возраст, но показатели меняются в зависимости от первоначального модуля. Но в среднем можно сказать, что бетон постоянно набирает крепость примерно в течение 50 лет! Примечательно, что все эти показатели не изменяются под воздействием температуры до 230⁰C, следовательно, вред бетону может быть нанесён только очень сильным пожаром.

Автоклавная обработка

Влияет на показатели процесс затвердевания раствора, который может происходить при термической обработке открытым способом, через автоклав или естественным образом. Для определения продолжительности возможной нагрузки вы берёте начальный модуль (из таблицы) и умножаете его на коэффициент, который равен 0,85.для лёгких, мелкозернистых и тяжёлых бетонов и 0,7 для  поризованных.

Приготовление бетона своими руками при строительстве дома

В строительстве домов в частном порядке используется достаточно узкий спектр классности растворов, который в основном от В7,5 до В30, куда включаются такие марки, как М100, М150, М200, М250, М300, М350 и М400. Но этого диапазона вполне достаточно для малоэтажного строительства, даже если там используются плитные фундаменты и возводятся декоративные арки. Как правило, такие растворы делаются в бетономешалке или даже в большом корыте, но зато их цена от этого значительно уменьшается (читайте также статью «Облицовка газобетона: способы и их особенности»).

Примечание. Каким бы ни был модуль упругости, в любом случае сталь будет крепче, нежели бетон, поэтому, наличие армирующего каркаса значительно увеличивает такие показатели. Плотность армирования и сечение прута определяется по ГОСТ 24452-80.

Заключение

В заключение следует сказать, что резка железобетона алмазными кругами или алмазное бурение отверстий в бетоне напрямую зависят от его модуля упругости, так как от этого возрастает или падает сопротивляемость материала. Всё дело в том, что победитовые накладки на сверле или буре не справятся с гравием или даже со щебнем крупной фракции, поэтому в этих случаях целесообразнее использовать инструмент с алмазным напылением (узнайте также как сделать крепеж для газобетона).

Измеритель прочности строительных материалов ультразвуковым методом NOVOTEST ИПСМ-У+Т+Д

Общее описание Технические параметры Комплект поставки

Отличительные особенности:

  • Возможность вычисления плотности, прочности, модуля упругости по заранее установленным градуировочным зависимостям.
  • Функция вычисления звукового индекса различных абразивных изделий;
  • Наличие памяти результатов замеров.
  • Наличие связи с компьютером.
  • Возможность дополнительной обработки результатов замеров благодаря специальной компьютерной программе.
  • На результат не влияет сила прижатия преобразователей к контролируемой поверхности.
  • Преобразователи для сквозного прозвучивания позволяют работать на больших базах прозвучивания.
  • Соотношение «сигнал-шум» значительно улучшено.
  • Наличие универсальных преобразователей прибора на излучение, прием с повышенной отдачей.
  • Высокое напряжение возбуждения зондирующих импульсов.
  • Возможность определения глубины трещин (ИПСМ-У+Т и ИПСМ-У+Т+Д).
  • Визуализация сигнала (А-скан) (ИПСМ-У+Т+Д).
  • Контроль внутренних дефектов, несплошностей бетонных и других строительных конструкций (ИПСМ-У+Т+Д).

Параметры

 Параметры

Значения

Диапазон измерений времени распространения УЗ колебаний, мкс

10…9999

Дискретность измерения времени распространения УЗ колебаний, мкс0,1

Рабочая частота УЗ колебаний, кГц

50-100

База измерений при поверхностном прозвучивании, мм

120

Напряжение возбуждения, В

до 600
Рабочий диапазон температур, ° С-20С. ..+40С
Питание2 элемента питания типа АА
Время непрерывной работы, ч, не менее10
Габаритные размеры, мм122х65х23
Масса электронного блока с батареей, не более, кг0,2

Комплектация

  • электронный блок
  • датчик поверхностного прозвучивания с комплектом кабелей
  • контрольный образец
  • 2 аккумулятора с зарядным устройством
  • паспорт, руководство пользователя
  • упаковочная тара
  • сумка

Модуль упругости бетона

Что такое модуль упругости?

Модуль упругости (также известный как модуль упругости , коэффициент упругости ) материала представляет собой число, определяемое отношением приложенного напряжения к соответствующей деформации в пределах предела упругости. Физически это указывает на сопротивление материала деформации при воздействии на него напряжения. Модуль упругости также указывает на жесткость материала.Значение модуля упругости выше для более жестких материалов.

\[\text {Модуль упругости,}\; E=\frac{f}{s} \]

Здесь f= приложенное напряжение к телу
s= деформация, соответствующая приложенному напряжению

 

Определение модуля упругости бетона. Источник: http://civilarc.com. от нулевого напряжения до сжимающего напряжения 0.45 f’ c . Так как бетон — неоднородный материал. Прочность бетона зависит от относительной доли и модуля упругости заполнителя.

Чтобы узнать точное значение модуля упругости бетонной смеси, можно провести лабораторные испытания. Кроме того, существуют некоторые эмпирические формулы, предоставленные различными кодами, для получения модуля упругости бетона. Эти формулы основаны на зависимости между модулем упругости и прочностью бетона на сжатие. {1.2
\]

Тест для определения модуля упругости бетона

Следующее видео (источник: youtube.com) поможет вам получить представление об экспериментальной методике определения модуля упругости бетона. В этом видеоролике показана процедура испытания для определения модуля упругости бетона в соответствии со стандартом EN 12390-13.

 

(PDF) ЗАВИСИМОСТЬ МЕЖДУ ПРОЧНОСТЬЮ НА СЖАТИЕ И МОДУЛОМ УПРУГОСТИ ВЫСОКОПРОЧНОГО БЕТОНА

данные.На рис. 2 и 3, хотя оценочные значения показателя степени b сильно различаются, значения показывают тенденцию к уменьшению от примерно 0,5 до примерно 0,3 по мере увеличения максимальной прочности на сжатие

и расширения диапазонов прочности на сжатие. Другими словами, в то время как модуль упругости

бетона нормальной прочности можно предсказать по прочности на сжатие

с показателем b от 0,4 до 0,5, значения от 0,3 до 0,4 более подходят, поскольку значения показателя b в общем случае

Уравнение цели для оценки модуля упругости для широкого диапазона бетонов от

нормальных до высокопрочных. Следовательно, авторы предлагают 1/3 в качестве значения показателя степени b при рассмотрении полезности уравнения.

Вычисление показателя степени с единицы веса, γ

Во-вторых, зафиксировав показатель степени b равным 1/3, как упоминалось выше, показатель степени с единицы веса

был исследован. Зависимость между удельным весом , и значением, полученным путем деления

модуля упругости на прочность на сжатие в степени 1/3, , показано на рис.4 с

уравнением регрессии (уравнение3), который был получен из данных по всем агрегатам, как показано ниже.

На рис. 4 можно сказать, что уравнение 3 хорошо выражает влияние удельного веса на модуль упругости, если бетоны разделить на три группы в соответствии с удельным весом, т. е. бетоны с

легкими заполнитель, заполнитель нормальной массы и заполнитель тяжелого веса

(например, бокситы). Бетоны с нормальным заполнителем, однако, рассеиваются в довольно широком диапазоне от 6000 до 12000, в то время как они собираются в относительно небольшом диапазоне удельного веса

, равном 2. от 3 до 2,5. Считается, что это предполагает различия во влиянии

литологических типов заполнителей на модуль упругости, которые будут обсуждаться позже в этой статье

. В то время как 1,5 традиционно использовалось в качестве значения показателя степени c, как указано в

Eq. 1, 1,89 было получено из регрессионного анализа как значение показателя степени с, которое применимо для широкого диапазона бетонов от нормальных до высокопрочных. Принимая во внимание полезность уравнения, авторы предлагают 2 в качестве значения показателя с.

Вычисление коэффициента a

В-третьих, зафиксировав показатель степени b и показатель степени с равными 1/3 и 2 соответственно, было исследовано значение коэффициента

а. Связь между модулем упругости E и произведением

прочности на сжатие в 1/3 степени и удельного веса во второй степени

показана на рис. 5 вместе с уравнением регрессии (уравнение 4) получено из данных по всем агрегатам как

, показанных ниже.

γ

ΓEσb

13/

13/

/

EσB

13/

/

σb

13/Γ2

13/Γ2

Выбранные отношения между прочности сжимания и модуль упругий…

Контекст 1

… значения коэффициента sk для всех использованных вяжущих рассчитаны по результатам исследований (табл. 3) и представлены в табл. 5. Сравнение рассчитанных значений прочности на сжатие ( по ASTM 318-95 и с использованием предложенной в данной работе зависимости) с экспериментально полученными значениями представлено на рисунке 10. Видно, что введение коэффициента sk, учитывающего тип вяжущего (9), позволяет достигается значительно улучшенная корреляция между анализируемыми материальными параметрами бетона.В этом случае коэффициент корреляции Пирсона равен R 2 = 0,950. На основании проведенных исследований можно констатировать, что предложенная зависимость позволяет с большей точностью рассчитать прочность бетона на сжатие. Различия между расчетными значениями и значениями, полученными экспериментально (рис. 10а), указывают на тип используемого вяжущего, и это влияет на упругие свойства бетона …

Контекст 2

… значения коэффициента sk для всех используемые вяжущие были рассчитаны по результатам исследований (таблица 3) и представлены в таблице 5.Сравнение расчетной прочности на сжатие (по ASTM 318-95 и с использованием соотношения, предложенного в данной статье) с экспериментально полученными значениями представлено на рисунке 10. Видно, что введение коэффициента sk, учитывающего тип связующее Уравнение (9) позволяет достичь значительно улучшенной корреляции между анализируемыми параметрами материала бетона. В этом случае коэффициент корреляции Пирсона равен R 2 = 0,950. На основании проведенных исследований можно констатировать, что предложенная зависимость позволяет с большей точностью рассчитать прочность бетона на сжатие.Различия между расчетными значениями и значениями, полученными экспериментально (рис. 10а), указывают на тип используемого вяжущего, и это влияет на упругие свойства бетона …

Контекст 3

… наиболее часто используемые уравнения представлены Невиллом 2000) [3]. Выбранные уравнения из разных стандартов представлены на рисунке 1. Они были получены путем сопоставления коэффициентов заранее определенных уравнений (обычно экспоненциальных или подобных функций), чтобы получить модель, наиболее подходящую для экспериментальных результатов.Упомянутые выше уравнения удобно использовать при расчете прочности на сжатие для известного модуля упругости, поскольку прочность на сжатие и плотность бетона являются единственными требуемыми параметрами, однако их точность в прогнозировании значения модуля упругости недостаточна для всех видов бетона. . Это указывает на то, что на взаимосвязь между модулем упругости и прочностью на сжатие влияет ряд факторов, таких как: тип заполнителя, влажность, возраст бетона и тип используемого вяжущего.Как показывают предварительные исследования [11], уравнения, учитывающие как значение статического модуля упругости, так и плотность бетона, обеспечивают лучшую точность. Однако рассчитанные таким образом значения также могли существенно отличаться от значений, определенных экспериментально. Следует отметить, что плотность бетона сильно коррелирует с типом заполнителя…

Установление связи между модулем упругости и прочностью на сжатие бетона из вторичного заполнителя

https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2015.10.064Получить права и содержание

Основные моменты

Систематический обзор литературы по модулю упругости переработанного бетона.

121 публикация за 43 года с 1973 по 2015 год.

Влияние качества вторсырья на модуль упругости бетона.

E см  −  f см отношение переработанного заполнителя бетона в соответствии с EC2.

Abstract

В этом документе представлен систематический обзор литературы, основанный на выявлении, оценке, отборе и синтезе данных 121 публикации, опубликованной за 43-летний период с 1973 по 2015 г. заполнителей, полученных из переработанных отходов строительства и сноса, на модуль упругости бетона.Он определяет различные аспекты, влияющие на использование переработанных заполнителей, такие как уровень замены, размер и происхождение, а также процедуры смешивания, воздействие на полученный бетон различных условий окружающей среды, использование химических добавок и добавок, а также развитие модуля упругости. эластичность во времени. Статистический анализ сопоставленных данных также представлен с целью понимания потери модуля упругости в зависимости от качества и уровня замены переработанных заполнителей.Кроме того, также предлагается взаимосвязь между модулем упругости и прочностью на сжатие в соответствии с существующими спецификациями для обычного конструкционного бетона.

Ключевые слова

Ключевые слова

Рециркулированные агрегаты

Строительство и снос

Конструкция и снос

Бетон

модуль упругости

Модуль эластичности

Прогнозная модель

Рекомендуемая статьи соревнований (0)

Смотреть полный текст

Copyright © 2015 Elsevier Ltd. Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Ссылающиеся статьи

Модуль упругости – обзор

9.5.4 Модуль упругости

На модуль упругости влияют характеристики цементного теста и заполнителя в бетоне, относительные количества присутствующих и их реакция к приложению нагрузки. Что касается прочности на растяжение, в стандарты включены сведения о свойствах для проектирования. 315

Бетон, содержащий натуральный пуццолан, более крупный, чем у поликарбоната, используемый в количестве 20 % в цементе в количестве 0.Было обнаружено, что бетон 324 с соотношением В/Ц 57 через 60 дней имеет модуль упругости, аналогичный эталонному бетону с ПК. Включение пемзы или диатомита в небольших количествах в цемент (1%, 2% и 4%) 325 снижало как прочность на сжатие, так и модуль упругости при испытательном возрасте до 28 дней (с меньшим эффектом при более высоких концентрациях). В другой работе, упомянутой выше, модуль упругости уменьшался на 2,5 ГПа для каждых 15% природного пуццолана, используемого для замены цемента в бетонах с равным водоцементным отношением, 316 , при примерно равной прочности (с 19% и 29% природного пуццолана). pozzolana) были получены вариации значений модуля в узком диапазоне. 317

Исследование относительно высоких уровней (40%–50%) летучей золы с низким содержанием извести в цементе (в бетоне с почти одинаковым водо-цементным соотношением) 326 показало, что в соответствии с прочностью на сжатие модуль упругости прогрессивно снижалась с увеличением уровня летучей золы, и это происходило при испытательном возрасте до 365 дней. В другой работе 327 , рассматривающей мелкую и крупную летучую золу, аналогичные значения модуля упругости были получены между ними в бетонах, рассчитанных на равную прочность на сжатие (28 дней).Результаты испытаний бетона, содержащего различные комбинации цемента 320 и дозированные различными способами, показаны на рис. 9.51 и дают согласие с прочностью на сжатие.

Рис. 9.51. Влияние метода дозирования смеси (, серия A ) и типа цемента (, серия B ) на модуль упругости бетона.

(Воспроизведено с разрешения: Дхир Р.К., Маккарти М.Дж., Пейн К.А. Взаимосвязь инженерных свойств и структурного проектирования для новых и развивающихся бетонов. Mater Struct 2005; 38 (1):1–9.)

Исследование микрокремнезема в бетоне с водоцементным отношением 0,6 316 показало, что при 5% включении кремнезема в цемент модуль упругости увеличился с 30 до 33 ГПа. (прочность на сжатие увеличилась с 41,0 до 46,5 МПа). Дальнейшее увеличение содержания микрокремнезема до 20% привело к увеличению прочности на сжатие на 7,5 МПа, при этом модуль упругости изменился только на 1,0 ГПа. В том же исследовании было обнаружено, что метакаолин демонстрирует аналогичное поведение при содержании в цементе до 25%.Другая работа 322 , охватывающая ряд заполнителей, показала, что модуль упругости увеличился в среднем на 16% и 32% при включении 10% и 15% микрокремнезема в бетон с соотношением В/Ц 0,35. В относительно высокопрочных бетонах с равным соотношением В/Ц 328 небольшое увеличение свойств было обнаружено при содержании метакаолина до 15%, в то время как было получено заметное увеличение прочности на сжатие.

%PDF-1.4 % 1 0 объект >поток 2018-02-28T15:23:11-05:00Microsoft® Word 20162022-01-29T14:31:06-08:002022-01-29T14:31:06-08:00iText 4.2.0 от 1T3XTapplication / pdfuuid: 3e3c88a3-a026-4c57-b55e-683de283eaf8uuid: 8aac6224-e830-4203-8dee-072b7342fb6duuid: 3e3c88a3-a026-4c57-b55e-683de283eaf8

  • savedxmp.iid: A736012E3B23E8118AADE1148D431BE02018-03-09T07: 12: 51+ 05:30Adobe Bridge CS6 (Windows)/метаданные
  • Вибово
  • Пурванто
  • конечный поток эндообъект 2 0 объект > эндообъект 3 0 объект >поток xXMo6ϯXD($3E{+bO[4Ez/)liY4A#,}[*0}}u&cI zt_IR٪D,;RΠ9 eJ&L/\,`q;.t$O:9G`ȝǰ=_ѵ3?} &hS)7 ]zѕٍx,$Kѹ3bPGu 0 =LÂl0)P%~4THZ\j-ؠ: ӐL׹mvuqЕ{]|h|%V:v+1

    Модуль упругости бетона

    Модуль упругости бетона — это измерение жесткости бетона, которое является хорошим показателем прочности.

    При более высоком значении модуля упругости бетон может выдерживать более высокие нагрузки и становиться хрупким. Как правило, бетон имеет модуль упругости в диапазоне от 30 до 50 ГПа.

    В последние годы нормы проектирования определяют требуемый минимальный модуль упругости бетона, который необходимо соблюдать.Цель состоит в том, чтобы ограничить чрезмерную деформацию и раскачивание в высоких зданиях.

    Старин и штамм всегда связаны. Одно вызывает другое. Деформация также может возникать по другим причинам, помимо приложенного напряжения.

    Например, деформации ползучести и усадки.

    Величина деформации усадки и ползучести того же порядка, что и упругая деформация при нормальном диапазоне напряжений. Вот почему при расчете деформации бетонного элемента необходимо учитывать все виды деформации.

     

    Выражение для модуля упругости бетона

    Выражение для модуля упругости бетона, рекомендованное IS 456:2000, равно

    .

    E с = 5000 √f ск

    , где f ck – характеристическая прочность бетона.

    Является ли бетон эластичным материалом?

    Эластичность – это свойство материала, благодаря которому материал восстанавливает свою первоначальную форму при снятии нагрузки.

    Да. Бетон является в определенной степени эластичным материалом, т. е. при малых напряжениях.

    Бетон представляет собой гетерогенный многофазный материал, поведение которого зависит от упругих свойств и морфологии составляющих его материалов. Таким образом, кривая напряжения-деформации не совсем соответствует закону Гука.

    Компоненты бетона, т.е. цементная паста и заполнители, при индивидуальном воздействии нагрузки показывают почти линейную зависимость между напряжением и деформацией.

    Зависимость напряжения от деформации для цементного теста, заполнителя и бетона

    Цементная паста имеет более низкий модуль упругости, чем заполнитель.Конкретное поведение находится где-то посередине

     

    Типы модуля упругости бетона

    Статический модуль упругости

    Статический модуль упругости бетона определяется как наклон кривой напряжения-деформации при одноосном растяжении или сжатии.

    Когда мы испытываем образец бетона на растяжение или сжатие, наблюдается следующая зависимость между напряжением и деформацией.

    Модуль упругости Юнга можно применять только к линейной части кривой напряжения-деформации.Когда кривая для бетона не является прямой ни в одной точке, модуль упругости определяется по касательной, проведенной к кривой в начале координат. Это называется начальным модулем касательной .

    Но это дает удовлетворительный результат только при низком значении напряжения. Это не имеет практического значения, поскольку применимо только к очень малым изменениям нагрузки, при которых учитывается касательный модуль.

    Деформация образца зависит от скорости нагружения. Поэтому трудно провести различие между упругой деформацией и деформацией ползучести.Для простоты понимания любую деформацию, возникающую при нагружении, называют упругой, а любое последующее увеличение деформации — ползучести.

    Модуль упругости бетона, который включает обе деформации, называется Секущим модулем или модулем хорды. Это общий модуль упругости бетона. Он определяется наклоном линии, соединяющей заданную точку кривой с началом кривой.

    Модуль секущей является статическим модулем, поскольку он определяется на испытательном образце.

    Модуль секущей уменьшается с увеличением напряжения. Поэтому необходимо упомянуть напряжение, при котором определяется секущий модуль.

    Динамический модуль бетона

    Динамический модуль упругости бетона отражает прогрессивные изменения состояния образца бетона.

    LEAVE A REPLY

    Ваш адрес email не будет опубликован.