Zjawisko pełzania

Czynniki wpływające na zjawisko pełzania

W wielu krajach prowadzono badania laboratoryjne, które dotyczyły zjawiska pełzania przy ściskaniu, rozciąganiu, zginaniu oraz skręcaniu (uprawnienia budowlane). Dodatkowo badano wpływ na pełzania poniższych czynników:

– wielkość naprężeń,

– czas obciążenia,

– wiek betonu,

– sposób przechowywania próbek,

– temperatura,

– skład betonu,

– objętość kruszywa,

– towarzyszące zjawisko skurczu.

Zjawisko pełzania
Zjawisko pełzania

Badanie zjawiska pełzania

Badania przeprowadzano na walcach betonowych o średnicy 9 cm przy jednoczesnym obciążeniu 126 kg/cm2 po 30 dniach twardnienia przy wilgotności 75%. Beton zawierał 350 kg cementu w 1 m3.

Krzywe pełzania są zależne od wielkości oraz czasu obciążenia. Z kolei krzywe odkształceń kształtują się przy obciążeniu, które wynosi zero. Odbywa się to na skutek skurczu betonu.

Badania przeprowadzono przy wilgotności względnej 75%. Doświadczenia wykazały, że do określenia wielkości pełzania przy obciążeniu ściskającym najlepsze są próbki walcowe o średnicy 15 cm i wysokości 30 i 60 cm. Z kolei podczas rozciągania próbki powinny charakteryzować się większą wysokością z uwagi na określoną długość zamocowania. Pomiar zmian dokonuje się na środkowym odcinku próbki długości 20 cm. Zakłada się na nim trzy punkty stałe.

W suchym pomieszczeniu mniejsze próbki wykazują większy skurcz i pełzanie, a także są bardziej wrażliwe na wilgotność. Pomiar pełzania polega na wyznaczaniu odkształceń próbki w określonym czasie.

Podczas pomiarów należy wyeliminować termiczne odkształcenia sprężyste w chwili obciążenia próbki oraz skurcz. Wielkość skurczu określa się na podstawie jednoczesnego pomiaru oddzielnych próbek nieobciążonych. Obciążenie ściskające próbkę wywiera się prasą wytrzymałościową. Polega to na ściskaniu płyt czołowych i skręcaniu ich śrubami.

Takie próbki można swobodnie transportować.

Odkształcenia mierzy się przyrządem Glanville’a. Lunetę, która znajduje się w przesuwnej ramie, można ustawiać pionowo i poziomo. Dzięki przyrządowi można mierzyć pełzanie dowolnej liczby próbek betonowych. Stałe naprężenie na próbkę wywierać mogą także sprężyny.

Z uwagi na zjawisko pełzania betonu płyty czołowe należy czasami ponownie ścisnąć w prasie. Istnieją urządzenia, których sprężyny są zaopatrzone w odpowiednie skale sił. Dzięki temu można wyrównać straty pełzania poprzez odkręcanie śrub.

Badanie pełzania

Poprawne badanie pełzania przeprowadza się najczęściej w szafach klimatyzacyjnych (program do egzaminu na uprawnienia na komputer). W żadnym kraju nie istnieją normy, które mówią o sposobach pomiaru pełzania. Zależności, które zachodzą pomiędzy pełzaniem a skurczem betonu wyraża się równaniem.

Zgodnie z badaniami Davisa i Glanville’a w zjawisku pełzania ważna jest wielkość ziaren oraz współczynnik cementowo-wodny. Badano próbki betonowe, które obciążono przez 1200 dni, odciążono i umieszczono w wodzie. Obciążenie 0,15 Rc wymaga miliona obciążeń częstozmiennych, co odpowiada obciążeniu długotrwałemu zaledwie dwóch dni.

W przypadku obciążeń częstozmiennych udało się stwierdzić znaczne przyspieszenie odkształceń plastycznych. Odkształcenie plastyczne jest tym większe, im większe jest obciążenie. Stwierdzono także, że obciążenie betonu 0,3 Rc wymaga ok. miliona obciążeń częstozmiennych. Odpowiada to obciążeniu długotrwałemu, które trwa 60 dni (program przygotowujący do uprawnień budowlanych). Z kolei obciążenie 0,15 Rc wymaga miliona obciążeń częstozmiennych, co odpowiada obciążeniu długotrwałemu zaledwie dwóch dni.

Wyniki badań pełzania betonu przy rozciąganiu

Przebadany beton zawierał 350 kg cementu na 1 m3. Freyssinet był odpowiedzialny za przeprowadzenie pierwszego badania pełzania betonu przy zginaniu. Miało to miejsce w 1926 r.

Badania, które przeprowadzono do tej pory, nie dały jednoznacznej odpowiedzi na pytanie, czy skurcz i pełzanie są zjawiskami oddzielnymi czy też wspólnymi i zależnymi. Nie jest też wiadome, w jaki sposób można je doświadczalnie oddzielić od siebie. Odpowiedzi na to można znaleźć dopiero na skutek dalszych badań, a także rozpatrywanie zjawisk teologicznych w zaprawach i betonach w oparciu o takie nauki jak fizyka molekularna ciał stałych, mechanika ciał odkształcalnych oraz fizyko-chemia i chemia koloidów.

Więcej ciekawostek znajdziesz na naszym blogu!

Podziel się:

Ocena artykułu:

0
0

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.