Деформация бетона при сжатии

 Деформацию бетона при сжатии принято определять не на ку­бах, а на призмах, чтобы свести к минимуму влияние трения между торцовыми гранями образцов и плитами пресса.

Вершина кривой для сжатых образцов соответствует призменной прочности бе­тона Rup, а для растянутых — пределу прочности бетона на растя­жение Rp. Относительные деформации, соответствующие этим на­пряжениям, колеблются в весьма широких пределах. При сжатии они могут иметь значения в пределах от 0,0015 до 0,0030 (в среднем 0,0022), причем большие значения соответствуют бетонам высоких марок. При растяжении эти деформации в 10—20 раз меньше, чем при сжатии (в среднем их можно считать равными 0,00015).

При достижении бетоном призмы напряжений, равных Rn, об­разец продолжает деформироваться с уменьшением нагрузки, что соответствует нисходящей ветви кривой. Окончательное раз­рушение образца происходит при относительных деформациях. Величина еП зависит от многих факторов, прежде всего от проч­ностных характеристик бетона. Для деформа­ций характерно уменьшение их значения с ростом прочности бетона.

Кривая для разгружения будет иметь выпуклость к оси деформации. Наклон кривой разгружения в верхней ее точке равен наклону кривой нагруже­ния в начальной точке. После разгрузки в образце сохранятся остаточные деформации. С течением времени они несколько уменьшатся на величину еу (деформации упругого последейст­вия).

При каждом повторном нагру­жении до достижения бетоном напряжений сг1, соответствующих началу разгружения, пластиче­ская часть деформации уменьша­ется, и после некоторого числа циклов нагружения и разгрузки бетон начинает вести себя как упругий материал. Если же за­грузить образец нагрузкой, вызывающей напряжение аг, выше тех максимальных значений, которые наблюдались при многократно повторяющемся загружении, то в образце снова будут возникать наряду с упругими пластические деформации. При этом суммарная деформация бетона, включаю­щая в себя еу, еп и еост, будет равна деформациям при однократном загружении образца до напряжения с2.

При действии многократно повторяющейся нагрузки, которая не вызывает напряжений, превышающих некоторую величину R7, разрушения бетона не произойдет. Если максимальные напряже­ния превысят этот предел, то кривая нагруже­ния с увеличением числа циклов начинает изменять свой вид: постепенно она становится прямолинейной, а затем искривляется в другом направлении, т. е. получает вогнутость к оси напряжений. Такое изменение кривой влечет за собой увеличение остаточных деформаций, а затем наступает разрушение бетона. Напряжения, соответствующие разрушению, будут меньше предела прочности бетона при однократном нагружении. Предельное зна­чение напряжений Ry, которое не вызывает разрушения бетона при практически неограниченном числе циклов приложения нагрузки, называют пределом усталости или пределом выносливости бетона.

За время эксплуатации мосты, как и многие другие сооружения, испытывают примерно 2 млн. циклов нагружений. Это число цик­лов принято за базовое при определении опытным путем предела выносливости строительных материалов.