Деформативные свойства бетона
Конгломератная структура бетона определяет его поведение при возрастающей нагрузке осевого сжатия. Область условно упругой работы бетона — от начала нагружения до напряжения сжатия, при котором по поверхности сцепления цементного камня с заполнителем образуются микротрещины. При небольших напряжениях и кратковременном нагружении для бетона характерна упругая деформация, подобная деформации пружины.
Модуль упругости бетона возрастает при увеличении прочности и зависит от пористости: ее увеличение сопровождается снижением модуля упругости. При одинаковой марке по прочности модуль упругости легкого бетона на пористом заполнителе меньше в 1,7–2,5 раза тяжелого бетона. Еще ниже модуль упругости ячеистого бетона. Таким образом, упругими свойствами бетона можно управлять, регулируя его структуру.
Ползучесть (увеличения деформаций бетона во времени при действии постоянной статической нагрузки) зависит от вида цемента и заполнителей, состава бетона, его возраста, условий твердения и влажности. Меньшая ползучесть наблюдается при применении высокомарочных цементов и плотного заполнителя — щебня из изверженных горных пород.
Пористый заполнитель усиливает ползучесть, поэтому легкие бетоны имеют большую ползучесть по сравнению с тяжелыми. Преждевременное высыхание бетона ухудшает структуру и увеличивает его ползучесть. Однако насыщение водой затвердевшего бетона может вызвать рост ползучести.
Ползучесть и связанная с ней релаксация напряжений может играть отрицательную роль. Например, ползучесть бетона приводит к потере натяжения в предварительно напряженных железобетонных конструкциях.
Усадка и набухание бетона
При твердении на воздухе происходит усадка бетона: он сжимается, и линейные размеры бетонных элементов сокращаются. В результате усадки бетона в железобетонных и бетонных конструкциях возникают усадочные напряжения, поэтому сооружения большой протяженности «разрезают» усадочными швами во избежание появления трещин.
Для снижения усадочных напряжений и сохранения монолитности конструкций стремятся уменьшить усадку бетона. Например, введение в бетон заполнителя уменьшает количество вяжущего в единице объема материала, при этом образуется своеобразный каркас из зерен заполнителя, препятствующий усадке.
Автор: Татьяна Скрипченко
Источник: Украинский Строительный Каталог (Секреты успешной стройки)