Μέτρο ελαστικότητας σκυροδέματος: τι είναι και πώς προσδιορίζεται;

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:24

Πολλοί άνθρωποι ενδιαφέρονται για το πώς οι διάφορες δυνάμεις και φορτία επηρεάζουν τις κατασκευές από σκυρόδεμα. Το σκυρόδεμα είναι ένα συμπαγές σώμα που τείνει να υποκύψει σε παραμόρφωση όταν εκτίθεται σε εξωτερικές δυνάμεις. Είναι η ικανότητα ελαστικής παραμόρφωσης (προσωρινής φύσης) που αντανακλά το μέτρο ελαστικότητας του σκυροδέματος.

Η τιμή της ελαστικότητας προσδιορίζεται κατά τη δοκιμή διαφόρων δειγμάτων για αντοχή σε τάση ή συμπίεση. Ωστόσο, θα πρέπει να γνωρίζετε ότι το σκυρόδεμα που δεν περιέχει οπλισμό είναι ασταθές στην τάση. Με βάση τα αποτελέσματα της δοκιμής, κατασκευάζεται ένα γράφημα της εξάρτησης των παραμορφώσεων που προκύπτουν από τις δυνάμεις που ασκούνται στο υλικό. Η οπτικοποίηση προωθεί την καλύτερη κατανόηση. Είναι επίσης απαραίτητο να γνωρίζουμε τον αρχικό συντελεστή ελαστικότητας του σκυροδέματος και την ποσότητα της παραμόρφωσης.

Υπό φορτίο, η αύξηση της παραμόρφωσης οφείλεται στο γεγονός ότι το σκυρόδεμα έχει μια τέτοια ιδιότητα όπως ο ερπυσμός. Πρώτον, σε μια συγκεκριμένη πίεση,ελαστική παραμόρφωση. Είναι ένα φαινόμενο κατά το οποίο ένα σώμα που έχει παραμορφωθεί από φορτίο επιστρέφει στο αρχικό του σχήμα αφού εξαφανιστεί. Στη συνέχεια, με περαιτέρω φόρτωση, αρχίζουν να εμφανίζονται μη αναστρέψιμες (πλαστικές) παραμορφώσεις στο υλικό. Ωστόσο, είναι εξαιρετικά δύσκολο να διαχωριστούν οι πλαστικές και οι ελαστικές αλλαγές. Επειδή η στιγμιαία αλλαγή σχήματος εξαρτάται από τον ρυθμό αύξησης του φορτίου. Εξαιτίας αυτού, η παραμόρφωση κατά την αύξηση του φορτίου ονομάζεται ελαστική και μια περαιτέρω αύξηση στην αλλαγή σχήματος ονομάζεται πλαστική. Οφείλεται στον ερπυσμό του σκυροδέματος. Περαιτέρω παραμόρφωση είναι ήδη η καταστροφή του αντικειμένου. Αυτό το μέτρο ελαστικότητας του σκυροδέματος συχνά ονομάζεται επίσης μέτρο παραμόρφωσης. Καθορίζεται χρησιμοποιώντας διαφορετικές μεθόδους.

Ο αρχικός συντελεστής ελαστικότητας του σκυροδέματος είναι πολύ δύσκολο να προσδιοριστεί. Ωστόσο, η κατά προσέγγιση τιμή του μπορεί να προσδιοριστεί έμμεσα. Σε πολλά γραφήματα, η τέμνουσα γραμμή στην καμπύλη τάσης-παραμόρφωσης είναι πολύ συχνά, αν και όχι πάντα, μια παράλληλη εφαπτομένη που διέρχεται από την αρχή.

Σχετικά αληθής είναι η δήλωση ότι ο συντελεστής ελαστικότητας του σκυροδέματος αυξάνεται σε ευθεία αναλογία με τη ρίζα της αντοχής του. Ωστόσο, αυτό ισχύει μόνο για το κύριο μέρος του γραφήματος (stress-strain) και εξαρτάται από το περιβάλλον και τις συνθήκες δοκιμής. Για παράδειγμα, οι κορεσμένοι με νερό τύποι υλικού σε δοκιμές έχουν υψηλότερο συντελεστή ελαστικότητας από τα ξηρά δείγματα. Αν και οι ιδιότητες αντοχής τους είναι παρόμοιες.

Ο συντελεστής ελαστικότητας επηρεάζεται έντοναχονδροειδής ποιότητα πλήρωσης. Αυτή η σχέση είναι ευθεία. Φυσικά, ο δείκτης ελαφρού σκυροδέματος θα είναι χαμηλότερος από αυτόν των βαρέων δειγμάτων. Η ελαστικότητα αυξάνεται επίσης με την ηλικία των υλικών. Για παράδειγμα, ο συντελεστής ελαστικότητας του σκυροδέματος v25, μετά από ένα χρόνο θα είναι υψηλότερος από ό,τι αρχικά, και μετά από 10 χρόνια θα αυξηθεί ακόμη περισσότερο. Για τον προσδιορισμό των δεικτών ελαστικότητας, υπάρχει ένας ειδικός πίνακας, ο οποίος υποδεικνύει τις κατά προσέγγιση αρχικές μονάδες του υλικού κάθε μάρκας.