Deformatiile betonului

Functie de cauzele care le provoaca,deformatiile betonulu se pot clasifica in: Deformatii determinate de variatiile de temperatura,specifice tuturor starilor de agregare

a materiei Deformatiile spontane de contractie sau umflare,cre insotesc procesul de intarire a

betonului

Deformatii care insotesc starile de tensiuni impuse de actiunea incarcarilor in care,functie de intensitatea tensiunilor si de durata de mentinere,pot avea caracter elastic,vascos sau plastic.

Modulul de deformatie, modulul de elasticitate si curba cracteristica a betonului

1. SCOPUL LUCRARII

In cadrul lucrarii se anlizeaza,pe baza incercarilor efectuate in laborator,modul in care se deformeaza betonul sub actiunea solicitarii de compresiune si prin masuratori efectuate pe parcursul incercarii epruvetelor la compresiune se calculeaza modulul de elasticitate si se traseaza curba carcteristica a betonului.

De asemenea,plecand de la o serie de relatii empirice stabilite de dievrsi cercetatori,studentii calculeaza,functie de rezistenta la compresiune,valorile modulului de elasticitate.

Pe baza rezultatelor astfel obtinute se fac observatii asupra calitatii betonului(se stabileste clasa betonului in functie de modulul de elasticitate obtinut)a modului de cedare,a calitatii agregatelor.

Consideratii teoritice

Modululul de deformatie al betonului se utilizeaza in calculul rigiditatii sectiunilor.pentru evaluarea eforturilor sectionale sau a deformatiilor unei structuri de rezistenta,pentru calculul de fisurare al elementelor de beton armat sau la verificarea tensiunilor intr-o anumita etapa de solicitare.

Este cunoscut faptul ca batonul,datorita structurii sale neomogene,prezinta la incarcare o curba caracteristica care de la cele mai mici valori ale sarcinii se abate de la linie dreapta,abatere ce creste oadata cu incarcarea.Din aceasta cauza pentru beton nu poate fi definit,in acceptiunea cunoscuta,un modul de elasticitate ci un modul de deformatie.

Modulul de deformatie reprezinta limita raportului cresterii efortului unitar in raport cu cresterea deformatieiei specifice,atunci cand aceasta din urma tinde la zero.

Tinanad seama de natura deformatiilor betonului sub sarcini de scurta durata se pot defini urmatorii moduli:

Modulul de elasticitate longitudinal

Modulul de elasticitate transversal

Modulul deformatiilor longitudinale totale(elastice si neelastice)}

Modulul de elasticitate longitudinal Eb poate fi inlocuit ca tangenta trigonometrica a unghiului format intre axa absciselor(ε) si tangenta geometrica in origine la curba caracteristica:

Eb=tgα=δb/εb

Modulul de elasticitate nu depinde de intensitatea tensiunii aplicate δ, dar permite evaluarea deformatiei elastice care corespunde oricarei tensiuni. Se admite ca modulul de elasticitate al betonului are aceeasi valoare atat la compresiune cat si la intindere.

Modulul de elasticitate transversal Gb este definit de relatia:

Gb=Eb/2(1-ט)≈0,4 Eb

DETERMINAREA PE CALE EXPERIMENTALA A MODULUI DE ELASTICITATE

Modulul de elasticitate longitudinal se poate determina pe cale experimentala cu suficienta precizie efectuand un nr de 3..5 cicluri de incarcare- descarcare pana la o tensiune inferioara limitei de microfisurare.Deformatia ramanenta obtinuta dupa fiecare ciclu de incarcare-descarcare este din ce in ce mai mica, “consumandu-se” treptat deformatiile de natura vascoasa.Putem spune ca are loc o ecruisare a betonului, acesta comportandu-se la un moment dat elastic.

Epruvetele sunt confectionate si pastrate in conditiii prevazute de normative in vigoare, incercarea acestora efectuandu-se la varsta de cel putin 28 dezile de al data turnarii betonului.

Dupa echiparea epruvetei cu aparatura necesara, aceasta se pozitioneaza intre platanele presei astfel incat sa se obtina o centrare cat mai buna a epruvetei; se poate considera ca

centrarea epruvetei este corespunzatoare atunci cand diferenta dintre deformatiile masurate la cele doua compatoare fixate pe proba reprezinta 10% din deformatia medie. Se fac citirile de 0 la comparatoare, dupa care epruveta se incarca pana la sarcina stabilita, se citesc si se inregistreaza la aparate deformatiile, apoi se descarca proba si se fac din nou citirile.In continuare epruveta se incarca si se descarca pana cand se constata ca deformatiile remanente sunt practic eliminate, moment in care putem afirma ca avem o comportare elastica a materialului si deci se poate determina modulul de elasticitate al betonului.

In timpul incercarii este necesara asigurarea unei cresteri uniforme a efortului si totodata, presa la care se face incercarea trebuie sa fie capabila sa pastreze valoarea sarcinii aplicate si in timpul efectuarii citirilor.

Rezulatele obtinute pe cicluri de incarcare-descarcare sunt trecute intr-un tabel.Sunt calculate apoi deformatiile specifice pentru fiecare treapta de incarcare.Pentru fiecare ciclu de incarcare-descarcare se calculeaza o valoare a modulului de elasticitate, ca raport intre efortul unitar maxim din beton si deformatia specifica elastica corespunzatoare.

Trasarea curbei caracteristice a betonului

Trasarea curbei caracteristice a betonului se face prin incarcarea unei epruvete cilindrice in trepte pana la pierderea capacitatii de rezistenta.Epruvetele sunt echipate si incarcate la fel ca pentru determinarea modulului de elasticitate.Datele obtinute sunt trecute intr-un tabel si prelucrate, calculandu-se tensiunile in beton σb si deformatiile specifice εb pentru fiecare treapta de incarcare.

Rezultate experimentale

Pentru fiecare treapta de incarcare se calculeaza valoare modulului de elasticitate, prin impartirea efortului din beton Δσb la deformatia specifica totala corespunzatoare Δεb.

Valoarea modului de elasticitate a betonului se obtine ca valoare medie pentru cele 3..5 cicluri de incarcare –descarcare.

Valoarea astfel obtinuta este comparata cu rezultatele determinate cu ajutorul formulelor empirice si cu valoarea corespunzatoare clasei de beton din care au fost confectionate epruvetele.

Cu ajutorul valorilor determinate ale deformatiilor specifice masurate pentru tensiunile corespunzatoare fiecarei trepte de incarcare se traseaza curba caracteristica.Aceasta se obtine prin unirea punctelor corespunzatoare deformatiilor specifice ε si a tensiunilor din beton σ, de aceea curba caracteristica mai este numita si curba ε-σ.

REZULTATE EXPERIMENTALE

N[daN]

σ = N/A[daN/cm²]

Citiri comparatoare

ΔC1

[1/10³mm]ΔC2

[1/10³mm]ΔCm=Δl

[1/10³mm]ε = Δl/l

[‰]Eb

C1 C2

0 0.08 0.08/2002000 0.040 0.049 0 0.016 0.08 0.16 104000 0.048 0.065 0.009 0.27 0.13 0.029 206000 0.049 0.082 30