Odkształcalność betonu

Element betonowy pod wpływem występujących w nim naprężeń zmienia wymiary, czyli odkształca się. Odkształcenia te mogą być:
•    sprężyste — jeśli po odciążeniu elementu, a więc usunięciu naprężenia, zanikają całkowicie,
•    plastyczne (zwane też trwałymi) — jeśli po odciążeniu nie zanikają.

Już przy małych naprężeniach część odkształceń betonu ma charakter trwały, ale jest ona mała w porównaniu z odkształceniem sprężystym. Z tej przyczyny w pewnych granicach naprężeń beton może być traktowany jako ciało sprężyste i rozpatrywany zgodnie z prawem Hooke’a.

Skurcz jest to stopniowe zmniejszanie się objętości betonu. Może on być przyczyną wystąpienia rys w konstrukcjach.

Skurcz jest wynikiem procesów chemicznych (chemicznego wiązania wody w procesie hydratacji) i fizycznych (związanych z parowaniem wody do otoczenia), zachodzących w zaczynie cementowym. Skurcz powodowany reakcjami chemicznymi stanowi na ogół 25—50% wartości całkowitego skurczu zachodzącego po dłuższym okresie przechowywania betonu w warunkach naturalnych.

Na przebieg i wartość skurczu całkowitego mają wpływ przede wszystkim takie czynniki, jak:
•    jakość i ilość cementu (ze zwiększeniem ilości cementu skurcz zwiększa się),
•    właściwości i kształt ziaren kruszywa,
•    wskaźnik wodno-cementowy (beton o mniejszym w/c ma skurcz mniejszy),
•    wilgotność środowiska (im .suchsze, tym większy skurcz),
•    wymiary i kształt elementów,
•    sposób przygotowania i zagęszczania mieszanki betonowej,
•    wiek betonu.
Praktycznie po 28 dniach twardnienia betonu skurcz osiąga ok. 50% wartości całkowitej, po roku — ok. 90%, a po 3 latach — 100%.
Skurcz można zmniejszyć odpowiednio pielęgnując świeży beton (utrzymanie w stanie wilgotnym, ochrona przed niekorzystnym wpływem czynników atmosferycznych).
Beton twardniejący w wodzie pęcznieje, a więc zwiększa się jego objętość.
Pełzanie jest to stopniowe zwiększanie się odkształceń plastycznych betonu elementu mającego swobodę odkształcania się, poddanego działaniu naprężeń długotrwałych.

Jeżeli element nie ma swobody odkształceń, to pod działaniem naprężeń długotrwałych następuje z upływem czasu pewne zmniejszenie wartości łych naprężeń w betonie, określane jako jego relaksacja.

Pełzanie betonu powoduje z upływem czasu niekorzystne zjawiska, np.:
•    zwiększanie ugięć elementów i konstrukcji,
•    przyrost szerokości rys,
•    zwiększenie strat sprężania w konstrukcjach sprężonych.

Najintensywniejsze pełzanie występuje w pierwszych 4 miesiącach, osiągając w tym czasie do 50% swej wartości całkowitej. Może jednak narastać przez kilka lat.

Pełzanie zależy od takich czynników, jak:
•    wartość naprężenia (jest większe, gdy naprężenie jest większe),
•    wytrzymałość betonu (jest większe w betonie o mniejszej wytrzymałości),
•    wiek betonu w chwili obciążenia (jest mniejsze, gdy obciążenie jest przekazywane na beton starszy),
•    wilgotność środowiska (jest mniejsze w warunkach większej wilgotności),
•    zawartość i rodzaj cementu (jest mniejsze w betonie wykonanym z. zastosowaniem cementów szybkosprawnych i glinowych),
•    rodzaj oraz kształt ziarn kruszywa,
•    wymiary i kształt elementów.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *