Ползучесть бетона
Некоторые сведения о пластическом течении, или ползучести, бетона были уже даны при рассмотрении модуля упругости. Ползучесть является полезным свойством бетона, так как способствует перераспределению напряжений. При отсутствии ползучести чрезмерные местные напряжения могли бы привести к разрушению конструкции. Это свойство особенно важно в железобетоне, так как в результате ползучести напряжения, возникшие в бетоне, передаются стальной арматуре.
Примеры возможных величин напряжений, передаваемых от бетона к стали, представлены диаграммой. На диаграмме проведено сравнение расчетных и опытных данных об увеличении напряжений в стальной арматуре в результате ползучести бетона колонны.
В предварительно напряженном железобетоне ползучесть вызывает уменьшение предварительного напряжения. В этом случае приходится несколько увеличивать предварительное напряжение.
Большое значение ползучести состоит также и в том, что она уменьшает тенденцию к трещинообразованию в бетонных элементах с заделанными концами. Если такие элементы выполнены из железобетона, то обычная усадка бетона, происходящая при высыхании, сдерживается арматурой. Это приводит к образованию растягивающих напряжений в бетоне и при чрезмерном их развитии к растрескиванию. Пластическая деформация в этом случае уменьшает возможность трещинообразования.
Чем выше процент армирования, тем сильнее сдерживающее влияние арматуры и, следовательно, больше тенденция к трещинообразованию. Однако при сильном армировании сдерживающее влияние арматуры имеет и положительную сторону: трещины возникают на меньших интервалах, вследствие этого они обычно настолько тонки, что остаются незаметными и не влияют на прочность конструкции.
Для неармированного бетона ползучесть в пределах обычных напряжений, принимаемых при расчетах, примерно пропорциональна напряжению, но по мере приближения к пределу прочности скорость нарастания деформации ползучести быстро увеличивается.
Кроме величины приложенных напряжений, ползучесть зависит еще от таких факторов, как прочность бетона, вид цемента, жирность смеси, характер заполнителей, содержание воды в смеси, возраст бетона.
Прочность. Увеличение прочности бетона обычно приводит к уменьшению его ползучести.
Цемент. При одинаковом возрасте бетон, приготовленный на нормальном портландцементе, обладает большей ползучестью, чем бетон на быстротвердеющем портландцементе или глиноземистом цементе.
Жирность смеси. Тощие смеси дают большую ползучесть, чем жирные.
Заполнитель. С уменьшением крупности заполнителя ползучесть возрастает; ползучесть возрастает также в случае применения пористых заполнителей.
Вид заполнителя определенным образом влияет на ползучесть бетона. Исследования, проведенные Лабораторией строительных исследований (Building Research Station), показали, что в случае применения в качестве заполнителя песчаника ползучесть бетона значительно больше, чем при гранитных заполнителях. Однако бетон на заполнителе из песчаника обладает большей усадкой, поэтому его большая ползучесть как средство уменьшения трещинообразования нейтрализуется.
Содержание воды в смеси. Увеличение содержания воды сопровождается увеличением ползучести под нагрузкой, причем для очень подвижной смеси ползучесть может быть в два раза выше, чем у жесткой смеси.
Возраст. Ползучесть уменьшается с возрастом бетона.
Размещено: 23.03.2010
|
