Бетон б25 модуль упругости: что это такое, способы его определения

Модуль (коэффициент) упругости бетона: формула для расчета

 

Определение упругости и единицы измерения

Изделия и конструкции из бетона подвергаются большим нагрузкам, причем этот процесс происходит постоянно. Технологи нашли возможность придать бетону упругость, т. е. способность упруго деформироваться при воздействии давления и силы, направленной на сжатие и расширение. Величина, которая характеризует этот показатель, называется модулем упругости бетона и по определению вычисляется с помощью формулы соотношения напряжения и упругой деформации образца: данные занесены в специальную таблицу.

Нормативные сведения также включают данные о:

  • классе материала,

  • его видах (тяжелый, мелкозернистый, легкий, пористый бетон и т. д:.),

  • технологии производства, в частности способах твердения (естественное, автоклавная или тепловая обработка).

В связи с этим модуль упругости бетона В30 может быть различным и определяться исходя из других характеристик. Если взять в качестве примера тяжелые и ячеистые бетоны одного и того же класса прочности, их модули будут иметь абсолютно разные значения.

Таблица утверждена СНиП и составлена на основе результатов опытных исследований.

Таблица начальных модулей упругости E (МПа*10-3) при сжатии и растяжении бетонов с различными эксплуатационными характеристиками






























Классы по прочности на сжатие

В3,5

В5

В7,5

В10

В12,5

В15

В20

В25

В30

В35

В40

В45

В50

В55

В60

Характеристики бетона

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тяжелые бетоны

Естественное твердение

9,5

13

16

18

21

23

27

30

32,5

34,5

36

37,5

39

39,5

40

Тепловая обработка при атмосферном давлении

8,5

11,5

14,5

16

19

20,5

24

27

29

31

32,5

34

35

35,5

36

Автоклавная обработка

7

10

12

13,5

16

17

20

22,5

24,5

26

27

28

29

29,5

30

Мелкозернистые

Естественное твердение, А-группа

7

10

13,5

15,5

17,5

19,5

22

24

26

27,5

28,5

—

—

—

—

Тепловая обработка при атмосферном давлении

6,5

9

12,5

14

15,5

17

20

21,5

23

—

—

—

—

—

—

Естественное твердение, Б-группа

6,5

9

12,5

14

15,5

17

20

21,5

23

—

—

—

—

—

—

Автоклавная теплообработка

5,5

8

11,5

13

14,5

15,5

17,5

19

20,5

—

—

—

—

—

—

Автоклавное твердение, В-группа

—

—

—

—

—

16,5

18

19,5

21

21

22

23

24

24,5

25

Легкие и поризованные

Марка средней плотности, D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

800

4,5

5,0

5,5

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

1000

5,5

6,3

7,2

8

8,4

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

1200

6,7

7,6

8,7

9,5

10

10,5

—

—

—

—

—

—

—

—

—

1400

7,8

8,8

10

11

11,7

12,5

13,5

14,5

15,5

—

—

—

—

—

—

1600

9

10

11,5

12,5

13,2

14

15,5

16,5

17,5

18

—

—

—

—

—

1800

—

11,2

13

14

14,7

15,5

17

18,5

19,5

20,5

21

—

—

—

—

2000

—

—

14,5

16

17

18

19,5

21

22

23

23,5

—

—

—

—

Ячеистые автоклавного твердения

Марка средней плотности, D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

700

2,9

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

800

3,4

4

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

900

3,8

4,5

5,5

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

1000

—

6

7

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

1100

—

6,8

7,9

8,3

8,6

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

1200

—

 

8,4

8,8

9,3

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

От чего зависит упругость бетона

1. Состав

Бетон с более высоким модулем упругости подвергается меньшей относительной деформации.

Значительную роль в этом играет качество цементного камня и наполнителя – двух компонентов, из которых и состоит бетон. И раствор, и заполнитель берут на себя всю нагрузку. При анализе зависимости модуля упругости бетона от модуля упругости его составляющих, исследователи выяснили, что прочность заполнителя не всегда задействуется для улучшения характеристик готового материала, а вот показатель упругости оказывает значительное влияние.

2. Класс

Начальный модуль упругости бетона при сжатии и расширении зависит от класса изделия по прочности на сжатие.

Эта зависимость устанавливается путем применения эмпирических формул, поэтому для практических целей проще всего получать информацию из готовой таблицы. Даже без сложных математических расчетов можно заметить, что модуль упругости увеличивается пропорционально прочности материала. Другими словами, чем выше класс, тем больше модуль упругости бетона, т. е. материал класса В25 является более устойчивым к относительным деформациям по сравнению с В20.

Расчет модуля упругости в лабораторных условиях

Когда речь идет о модуле упругости, принимают во внимание оба его варианта – динамический и статический. У первого значение выше и определяется в ходе вибрации образца.

Статический модуль, помимо основной информации, предоставляет данные о такой характеристике, как ползучесть бетона – динамика образования деформаций при постоянной нагрузке.

При расчетах учитывают тождество модулей упругости материала как на растяжение, так и на сжатие. Замечено, что если напряжение составляет 0,2 и более максимальной прочности бетона, происходят остаточные деформации. Это приводит к тому, что при сцеплении раствора и наполнителей возникают микротрещины, а это становится причиной крошения и в конечном итоге разрушения.

Во время эксперимента образец подвергают непрерывной нагрузке, имеющей тенденцию к возрастанию, до полного разрушения. Для этого используют особое оборудование – нагружающие установки. В диаграмму вносят данные, показывающие влияние нагрузок на степень деформаций. На завершающем этапе производится расчет среднего модуля упругости всех образцов.

Модуль упругости бетона начальный В25б Т м2, В15, В7,5

Купить бетон

/

Статьи

/

О бетоне

/
Модуль упругости бетона – как определить

О бетоне
О марках

2021-01-29 12:34:33

Оглавление

  • Модуль упругости бетона

  • От чего зависит модуль упругости бетона

  • Методы определения модуля упругости


Модуль упругости бетона

При возведении масштабных бетонных конструкций, еще на этапе планирования необходимо определить возможность бетона противостоять постоянному воздействию высоких нагрузок. Это свойство можно узнать, изучив модель упругости, показывающий способность сохранять целостность застывшей бетонной массы под воздействием деформационных процессов. Данная величина варьируется в зависимости от состава бетона и может меняться под воздействием внешних факторов в процессе эксплуатации сооружения.

От чего зависит модуль упругости бетона

Величина этого показателя в первую очередь зависит от класса бетона – чем он выше, тем больше плотность и сжатие, благодаря которым материал лучше сопротивляется деформации при нагрузках. Модуль упругости бетона В25 находится в пределах 30 Мпа, а самый высокий показатель принадлежит бетону В60 и составляет 39,5 Мпа. Более подробно с этой величиной для каждого класса бетона можно ознакомиться в таблице:





Класс бетонаВ10 (М150)В15 (М200)В20 (М250)В25 (М350)В30 (М400)В35 (М450)В40 (М550)В45 (М600)
Начальный модуль упругости (МПа)192427,53032,534,53637
Расчетное осевое сопротивление сжатию (Мпа)68,511,514,517,519,522,525
Расчетное осевое сопротивление растяжению (Мпа)0,560,750,901,051,151,301,401,50

Помимо класса бетона, модуль его упругости зависит и от других факторов:

  • Типа заполнителя – из-за неоднородности бетонной смеси в ней возникает сложное напряженное состояние и жесткие частицы воспринимают на себя большую часть нагрузки. Поэтому наибольший показатель модуля будет у бетона, в состав которого входит заполнитель с крупной фракцией.

  • Влажности – чем больше содержится водяного пара в окружающей среде, тем становится ниже начальный модуль упругости бетона В20 и других классов этого строительного материала.

  • Температуры и ультрафиолетового воздействия – при больших температурных колебаниях, превышающих 20℃ и высокой интенсивности солнечной радиации, происходит линейное расширение материала. Это приводит к уменьшению упругости материала и росту деформации.

  • Армирование конструкции – каркасы из древесины, композитов, металлической арматуры, помещенные внутрь бетона, усиливают его упругость и прочность на растяжение и сжатие при изгибе.

  • Возраста – наибольшая твердость и упругость характерна для состава, только через 200-250 дней после заливки бетона.

Методы определения модуля упругости

Для того чтобы понять, как определить модуль упругости, необходимо изучить особенности двух методов, которые используют для получения данного показателя и применяют как в условиях лаборатории, так и в естественной среде:

  • Разрушающего контроля путем механического испытания материала. Для этого используют специальные образцы квадратного или круглого сечения, которые высверливают или выпиливают из готовой бетонной конструкции. Чтобы определить модуль упругости на образцы фиксируют индикаторы и помещают под пресс, постепенно увеличивая нагрузку. Испытания проводят ступенчато с интервалом в 5 минут, доводя усилия до 50% от максимально допустимого значения. На втором этапе механического метода определения данного показателя на образцы воздействуют уже с постоянной скоростью. Данная методика дает наиболее точные результаты с минимальной погрешностью, но требует локального разрушения строительной конструкции.

  • Неразрушающего контроля с применением ультразвукового оборудования. Для этого в бетоне в условиях повышенной влажности, с помощью специального оборудования сравнивают скорость распространения волн в готовой бетонной конструкции и опытных образцах с различной степенью водонасышенности. Данный метод позволяет изучить модуль упругости сохраняя целостность сооружения, но имеет погрешность, которая в зависимости от окружающей среды может составлять 15-75%.

На основе полученных результатов и показателя действующего усилия рассчитывают абсолютную деформацию бетона.

Для этого используется следующая формула: ∆l= σ×l0/EA

Автор статьи

Виктор Филонцев

Образование:
НИУ МСГУ, Кафедра Технологии вяжущих веществ и бетонов, 2003.

Опыт работы:
12 лет в сфере производства бетона.

Текущая деятельность:
независимые консультации в сфере строительства.

Подробнее

Модуль упругости бетона

class=»eliadunit»>

Что такое модуль упругости?

Модуль упругости (также известный как модуль упругости , коэффициент упругости ) материала представляет собой число, определяемое отношением приложенного напряжения к соответствующей деформации в пределах предела упругости. Физически это указывает на сопротивление материала деформации при воздействии на него напряжения. Модуль упругости также указывает на жесткость материала. Значение модуля упругости выше для более жестких материалов.

\[\text {Модуль упругости}\; E=\frac{f}{s} \]

Здесь f= приложенное напряжение к телу
s= деформация, соответствующая приложенному напряжению

 

Определение модуля упругости бетона. Источник: http://civilarc.com

 

Единицы модуля упругости

Единицы модуля упругости следующие:

  • В единицах СИ МПа или Н/мм 2 или кН на квадратный метр.
  • В единицах измерения FPS psi или ksi или psf или ksf.

Модуль упругости бетона

Модуль упругости бетона можно определить как наклон линии, проведенной от нулевого напряжения до сжимающего напряжения 0,45 f’ c . Так как бетон — неоднородный материал. Прочность бетона зависит от относительной доли и модуля упругости заполнителя. 2 92
\]

Испытание для определения модуля упругости бетона

Следующее видео (источник: youtube.com) поможет вам получить представление об экспериментальной методике определения модуля упругости бетона. В этом видеоролике показана процедура испытания для определения модуля упругости бетона в соответствии со стандартом EN 12390-13.

 

Связанные статьи
  • Использование бетона
  • Преимущества и недостатки бетона
  • Преимущества и недостатки железобетона
  • Что такое предварительно напряженный бетон? Как это работает?
  • Типы предварительно напряженного бетона
  • Преимущества и недостатки предварительно напряженного бетона
  • Вакуумный бетон | Определение, процедура и преимущества
  • Что такое сборный железобетон?
  • Преимущества и недостатки сборного железобетона
  • Разница между шлакоблоком и бетонным блоком

 

class=»eliadunit»>

Установление взаимосвязи между модулем упругости и прочностью на сжатие переработанного заполнителя бетона

%PDF-1. 7
%
1 0 объект
>
эндообъект
6 0 объект
>
эндообъект
2 0 объект
>
эндообъект
3 0 объект
>
транслировать
application/pdfdoi:10.1016/j.jclepro.2015.10.064

  • Установление взаимосвязи между модулем упругости и прочностью на сжатие переработанного заполнителя бетона
  • Руи Васко Сильва
  • Хорхе де Брито
  • Равиндра Кумар Дхир
  • Переработанные заполнители
  • отходы строительства и сноса
  • бетон
  • модуль упругости
  • модель предсказания
  • Журнал более чистого производства. Рукопись принята. doi:10.1016/j.jclepro.2015.10.064
  • Эльзевир Лтд

    • журналJournal of Cleaner ProductionАвторское право ©2010 Издательство Elsevier Ltd.0959-652610.1016/j.jclepro.2015.10.064http://dx.doi.org/10.1016/j.jclepro.2015.10.0646.