Zjawisko pełzania odwracalnego

Model teologiczny

Aby móc zilustrować zjawisko pełzania, wykorzystano do tego model teologiczny. Symbol sprężyny oznacza reakcję sprężystą części ustabilizowanej struktury. Jednocześnie nie ma miejsce zjawisko parowania (segregator z aktami prawnymi do egzaminu na uprawnienia budowlane).

Element sorbcji charakteryzuje się tym, że posiada dwie stałe powierzchnie, które oddziela się od siebie nośną warstwą wykonaną z zaabsorbowanej wody.

Modele na rysunkach mogą pokazywać różne stany równowagi. Na skutek dyfuzji wody dochodzi do przechodzenia z jednego stanu do drugiego. Molekuły wody najczęściej obrazuje się kropkami na rysunku.

W przypadku wilgotnych próbek mogą występować obszary, w których występować będzie ciśnienie wewnętrzne. Jeżeli próbka jest częściowo osuszona, to wówczas podlega naprężeniom rozciągającym. Ciśnienia wody zaabsorbowanej nie należy uważać za napięcie powierzchniowe wody.

Zjawisko pełzania odwracalnego

W sytuacji, kiedy otoczenie nie jest zawilgocone, to molekuły wody zaabsorbowanej przeciwstawiają się wyparowaniu wody. Gdy obciąży się próbkę betonu do momentu, kiedy uda się ustalić równowagę z otaczającą parą, a następnie się ją nagle odciąży, to ciśnienie wewnętrzne wody zaabsorbowanej natychmiast zmaleje. Występuje wówczas zjawisko pełzania odwracalnego. Możliwe jest założenie, że szybkość przemieszczania się wody z obszarów ściskanych (przez dyfuzję molekularną) jest proporcjonalna do potencjału termodynamicznego pozostałej części próbki. Jednocześnie szybkość pełzania maleje z czasem.

Dzięki badaniom doświadczalnym możliwe było, żeby wykazać, że im mniejsze jest obciążenie próbki betonowej w miarę wzrostu wielkości próbki, tym mniejsza jest wielkość pełzania. Wyniki te odpowiadają prawom termodynamiki dla struktury betonu, który zawiera wodę (materiały do egzaminu na uprawnienia architektoniczne). Udało się także dowieść, że całkowite pełzanie jest mniejsze w przypadku gdy próbka przed obciążeniem zostanie wysuszona. W związku z tym zawilgocona próbka, która znajduje się w tych samych warunkach charakteryzuje się wyższym pełzaniem niż ta, która jest częściowo wysuszona.

Badania Powersa i innych

Na skutek badań Powersa udało się wyjaśnić, że strata wilgoci międzycząsteczkowej przy skurczu jest podobna jak przy pełzaniu próbki obciążonej mimośrodowo. Dzięki tym wszystkim doświadczeniom wykazano, że wielkości odkształceń od pełzania, które pomierzono dotychczasowymi metodami i urządzeniami, reprezentują zawsze łączny efekt działania skurczu i pełzania. Z kolei najnowsze badania zmierzają do tego, żeby rozdzielić te zjawiska od siebie.

Na skutek doświadczeń, które przeprowadzili Mulle oraz Dolch udało się wykazać, że pełzanie nie zachodzi bez wody w próbce betonowej (jak wygląda egzamin na uprawnienia architektoniczne). Z kolei badania, które przeprowadzili Mitzle oraz Klapoć dotyczyły przede wszystkim pełzania próbek betonowych, które obciążono powyżej granic, których do tej pory nie udało się przekroczyć (czyli 0,4-0,5 Rc).

Zakresy nieliniowego pełzania są wtedy, kiedy a>0,5 Rc. Faza I oraz faza II dotyczy naprężeń do 0,8 Rc. Badania przeprowadzono na próbkach walcowych, których średnica wynosiła 8 cm i wysokość 25 cm. Wykonano je z betonu o wytrzymałości po 14 dniach, a Rc było równe 305 kg/cm2. Dodatkowo zastosowano specjalne pełzarki hydrauliczne.

Aby dokonać porównania, przedstawiono wyniki badań Shanka. Udało się je uzyskać w obszarze naprężeń na poziomie 0,85-0,92 Rc. W tym przypadku zanalizowano osobno próbkę betonu oraz kruszywa. Oprócz tego oblicza się poszczególne składniki. Aby określić ilość wody, którą zużyto do betonu, należy zanurzyć próbkę stwardniałego betonu w wodzie na 24 godziny. Po upływie tego czasu należy ją wyciągnąć oraz zważyć. Po zważeniu daną próbkę poddaje się działaniu temperatury 600°C. W efekcie jest tak, że utrata ciężaru odpowiada w przybliżeniu ilości wody.

Dowiedz się więcej na temat uprawnień budowlanych!