ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.10.2024

Просмотров: 200

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Д ля выражения неупругих свойств пользуются зна­ чениями коэффициента пластичности:

 

 

 

 

 

 

 

еб —

£ у

=

1 - V. *

 

 

(1.42)

 

 

 

 

 

 

 

 

е б

 

 

 

 

 

 

 

Отсюда получим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Е6 = чЕб

= (1 — v ) £ 6 .

 

 

 

(1.43)

 

По

данным опытов

значения v зависят от величины

напряжения

и длительности действия

нагрузки и

изме­

няются

от

1 до

(0,2 — 0,

15).

 

 

 

 

 

 

 

Экспериментальные

 

исследования

показали,

что с

увеличением

возраста

бетона

модуль

упругомгновен-

ной

деформации

Е§

увеличивается,

ассимптотически

приближаясь

к

определенной

 

предельной

величине,

характерной для очень старого бетона (рис. I . 13). Ус­

тановлено,

что изменение

модуля

упругомгновенной

деформации

во

времени

не зависит

от

режима

пред­

шествующих

деформаций.

Наиболее

распространена

запись

его изменения как функции возраста,

пред­

ложенном

Н. X. Арутюняном

в

виде

 

 

 

 

 

 

 

 

 

£ ( т )

 

 

0(\-Ьё

 

 

 

(1.44)

где

Е0

предельное значение

модуля

упругости для

 

Р, £

бетона

зрелого

возраста;

 

 

 

 

 

опытные

коэффициенты.

 

 

 

 

 

Кроме того, значительное влияние на изменение

модуля

упругости

EQ оказывает

уровень

напряжения

при длительном загружении. С ростом

напряжений

вплоть

до

разрушения

бетона

значение

EQ снижается.

 

Деформация

бетона

при

 

длительном

действии

нагрузки. Многочисленными исследованиями уста­

новлено,

что под

влиянием

длительно

действу­

ющей

нагрузки

бетон приобретает свойство пре­

терпевать самопроизвольное

нарастание

неупругих

деформаций, в полной мере проявляющихся в течение весьма продолжительного времени, измеряемого годами. Эти деформации вызываются ползучестью бетона, которая определяется в первую очередь особенностями физико-химической структуры цементного камня. Раз­ личают линейную и нелинейную ползучесть. При ли­ нейной ползучести деформации примерно пропорцио­ нальны напряжениям. Сумма деформаций еп , гъ е2

46


Е/т)иГ/смг

 

 

 

 

о

По опытам

НИИГ

 

-п-тг

2*W

,EM = 2*fos(/-e

°'05TJ

 

 

 

 

7 К 28 55

182

 

274

360д:

Е ft1 кГ/см 2

^E(t)

=

3*Ю5(1-0,4е-°>06т)

!0 5 *

 

 

 

 

О-

-iff

 

о По

опытам

ЛИИЖ~

 

 

 

I

<

 

 

 

 

I

ю-

 

 

 

I

I

 

 

 

_ :

i

 

 

 

I

l

 

714 28

56

182

274

Е(Г) кГ/см2

 

 

 

 

 

 

E(tl*3J3*W5(f-0,478i0'°'7SZ}

 

 

 

о По

!

i

 

 

 

опытам

Днвпростроя

 

 

 

 

i

I

 

 

 

 

I

L _

 

714-28

St

 

182

274

Е(Т)КГ/СМ2

 

о По опытам

Шейка

 

 

 

 

 

т

E(^2*Ws(l-e-°frJ

 

 

 

I

 

 

 

I

j

L_

 

 

I

 

 

 

 

 

 

714 28 S6

182

274

Рис. I. 13. Рост модуля упругости во времени.

360дм.

360дм.

360дн.

представляет собой деформации нелинейной ползучести (рис. I . 14). Граница между областями линейной и нелинейной ползучести недостаточно изучена. Установ­ лено, что она зависит от возраста бетона, прочности и вида напряженного состояния и колеблется в пределах, соответствующих напряжению аб = 0,3 — 0,5 Rnp, т. е. напряжению, при котором начинается процесс образо­ вания микротрещин в бетоне. Поскольку напряжения

47


при эксплуатационных нагрузках выше, чем напряже­ ния микротрещинообразования — /?т , то наибольшее значение при практических расчетах имеет линейная ползучесть. Как видно из рис. I . 14, деформации пол­ зучести при различных постоянных напряжениях а < / ? т затухают во времени, т. е. имеет место устойчивое деформирование. При напряжениях, соответствующих

t

Рис. I . 14. Деформации во времени при различном уровне напряжений.

деформациям гг и е2 , скорость деформации после за­ груження первое время уменьшается, затем в течение некоторого периода остается постоянной, а перед раз­ рушением снова увеличивается. Промежуточным явля­

ется

случай

напряжений,

вызывающих пластические

деформации

второго рода,

но

недостаточных

для

раз­

вития

псевдопластических

 

деформаций.

При

этом

через некоторое время скорость деформации

становится

постоянной,

что в конечном

итоге приводит к разру­

шению. Очевидно, что надежная работа бетонных и железобетонных конструкций может считаться обеспе­

ченной при устойчивом

законе деформирования, т. е.

при напряжении а < RT,

за исключением конструкций,

в которых

допускается

появление трещин,

не нару­

шающих прочности и долговечности, например,

железо­

бетонные

изгибаемые элементы.

 

Ползучесть бетона развивается не только при сжа­ тии, но и при растяжении, кручении и изгибе. Однако

48


наиболее полно изучена ползучесть бетона при

сжатии.

В объяснении

механизма

ползучести

бетона

наиболь­

шее признание

получила

теория А.

Е. Шейнина, со­

гласно которой ползучесть бетона является следствием того, что со временем гелевая структурная составля­ ющая цементного камня, способная к вязкому течению, деформируясь под нагрузкой, передает ее на кристал­ лический сросток и разгружается, что приводит к уве­ личению деформации цементного камня в целом. Пере­ дача усилия с геля на сросток происходит во времени неравномерно. Она зависит от скорости деформации геля, которая пропорциональна действующему на гель усилию, а также росту вязкости геля и упругости крис­ таллического сростка с течением времени.

Ввиду того, что усилие, действующее на гель, умень­ шается во времени, уменьшается и скорость вязкого течения геля. В связи с этим уменьшается интенсив­ ность возрастания нагрузки на кристаллический стросток, в результате уменьшается и скорость деформации ползучести.

Ряд авторов (Е. Фрейссине, В. Гелер и др.) объяс­ няют ползучесть бетона действием сил капиллярного давления и рассматривают ее как усадку в бетоне с гигрометрическим состоянием, увеличенным приложе­ нием сжимающей силы, когда твердая фаза бетона, деформируясь, влечет за собой сокращение объема пор. При этом происходит перемещение влаги в порах, причем вследствие вязкости воды эти перемещения носят затухающий характер.

Д л я объяснения явления ползучести большое

внима­

ние уделяется факту образования и развития

микро­

трещин в процессе деформирования и разрушения бе­ тона, что создает дополнительные благоприятные условия для межкристаллического вязкого течения. По мнению 3. Н. Цилосани, деформация цементного камня является суммарным эффектом упругой деформации кристаллизационной структуры, постепенного появления и развития микротрещин в ней и межкристаллическо­ го вязкого течения. Причем возникновению и развитию микротрещин и разрывов благоприятствует обратимое влияние окружающей среды.

Исходя из структурных особенностей цементного камня, можно сделать вывод, что деформация ползу-

4-286

49