Модуль пружності бетону: що це таке і як визначити?
Дуже багатьох людей цікавить, як впливають на бетонні конструкції різні силові дії і навантаження. Бетон являє собою тверде тіло, що має схильність піддаватися деформації при впливі на нього зовнішніх сил. Саме здатність до пружної деформації (Тимчасового характеру) відображає модуль пружності бетону.
Величину пружності визначають при проведенні випробувань різних зразків на стійкість до розтягування або стиснення. Однак слід знати, що бетон, який не містить арматури, до розтягування нестійкий. На підставі результатів випробувань будується графік залежності виникають деформацій від прикладених до матеріалу зусиль. Наочність сприяє кращому розумінню. Також необхідно знати початковий модуль пружності бетону і величину деформації.
Під навантаженням збільшення деформації обумовлено тим, що бетон має таку властивість, як повзучість. Спочатку при певному тиску в ньому відбувається пружна деформація. Вона являє собою явище, при якому тіло, що була деформована від навантаження, повертається до своєї початкової форми після її зникнення. Потім при подальшій навантаженні в матеріалі починають відбуватися незворотні (пластичні) деформації. Однак розділити пластичні і пружні зміни вкрай важко. Тому що миттєва зміна форми залежить від швидкості підвищення навантаження. Через це деформацію за час збільшення навантаження називають пружною, а подальше збільшення зміни форми - пластичної. Вона відбувається через повзучості бетону. Подальша деформація є вже руйнуванням об`єкту. Даний модуль пружності бетону часто ще називають модулем деформації. Він визначається за допомогою різних методик.
Модуль пружності бетону початковий визначається дуже непросто. Однак його приблизне значення можна встановити непрямим шляхом. На багатьох графіках січна лінія до кривої, що відбиває залежність напруги від деформації, дуже часто, хоча і не завжди, буває паралельної дотичній, яка йде через початок координат.
Щодо вірним буде твердження, що модуль пружності бетону зростає прямо пропорційно кореню його міцності. Однак це є істинним тільки для основної частини на графіку (напруга-деформація) і залежить від середовища і умов випробувань. Як приклад, водонасичені типи матеріалу на випробуваннях мають більший показник модуля пружності, ніж сухі зразки. Хоча їх властивості міцності аналогічні.
На модуль пружності сильно впливають якості великого наповнювача. Ця залежність є прямолінійною. Природно, що показник легких бетонів буде нижче, ніж важких зразків. Пружність також збільшується з ростом віку матеріалів. Наприклад, модуль пружності бетону в25, через один рік буде вище, ніж спочатку, а через 10 років він ще більше зросте. Для визначення показників пружності існує спеціальна таблиця, де вказані зразкові початкові модулі матеріалу кожної марки.
