Развитие усадочных деформаций во времени

Усадка бетона

Развитие ползучести во времени

По нормам ползучесть развивается в течении 6-ти месяцев.

[φ]

Деформации ползучести развиваются длительно во времени, причем за первый год проявляется до 80% деформаций ползучести, которые затухают к 10, а по некоторым данным, к 30 годам.

К отрицательным проявлениям ползучести бетона относится снижение уровня обжатия предварительно напряженных железобетонных конструкций, что уменьшает их жесткость и трещиностойкость. По некоторым данным, ползучесть отрицательно влияет на долговечность нагруженных железобетонных конструкций в суровых условиях эксплуатации, например при циклическом замораживании – оттаивании в водонасыщенном состоянии. Для статически неопределимых конструкций ползучесть может играть положительную роль, способствуя перераспределению напряжений.

Усадкой бетона называется уменьшение объема и линейных размеров бетона во времени, вызванная химическими (вызванные в процессе эксплуатации), физико-химическими и физическими (удаление воды из бетона при высании или радиационном воздействии) причинами.

В зависимости от времени действия различают:

- усадка свежеуложенного бетона (пластическая);

- усадка твердеющего бетона (контракционная, усадка при высыхании);

- усадка бетона зрелого возрасти (усадка при высыхании, усадка карбонизационная, усадка контрационная).

Е_sh

I II III 4-6 мм 0,3-0,6 мм 0,15-0,3 мм А

А τ₀

Е_sh

«0»

∆l = l – l₀

E_sh = ∆l/l₀

l₀

В Европе усадку выражают в %, а в России – мм/м (1% = 10 мм/м). Пластическую деформацию допускать нельзя.

2. Контракционнаяусадка происходит в результате процесса контракции (см ранее) при химическом взаимодействии минералов цемента с водой. Наиболее интенсивно контракционная усадка развивается в первые 5 суток, при чем особенно интенсивно в 1-е сутки.

3. Усадка при высыхании происходит в результате «захлопывания капилляров» при их обезвоживании.

φ₁

φ₂

E_sh

E_sh = E_sh,120 *(a_lh*τ+b)

Усадка длится 120 суток при φ₁=60%, т.е. в процессе испытаний из бетона испаряется вода. Следовательно, бетон приходит в гигрометрическое равновесие со средой (прекращаются моменты усадки бетона). Если условия изменяются, то в процессе усадки возобновится и будет продолжаться до гигрометрического равновесия с другими условиями.

Диаграмма Цилосани:

0 φ~30% φ~40% φ~70% 100%

~0,5

E_sh E_sh,max

Устанавливает связь между влажностным состоянием бетона и величиной усадки.

W – влажность бетона в %:

- на 1 участке удаляется вода из крупных капилляров;

- на 2 участке – удаляется вода из мелких капилляров, происходит усадка за короткий промежуток времени;

- на 3 участке – удаляется вода из более мелких пор, усадки не происходит;

- на 4 участке – происходит опять большая усадка за короткий промежуток времени.

Усадка определяется влажностным состоянием бетона. Усадочные деформации бетона резко возрастают при увеличении водосодержания бетонной смеси. В связи с этим все мероприятия, направленные на снижение водосодержания бетонной смеси ( применение жестких бетонных смесей, суперпластификаторов, вакуумирования), способствуют снижению усадки бетона.