СОБСТВЕННЫЕ ДЕФОРМАЦИИ БЕТОНА. УСАДКА БЕТОНА
Под собственными деформациями бетона понимают объемные деформации, связанные с температурными, влаж - ностными или иными воздействиями на бетон при отсутствии внешней нагрузки. Наиболее значительным может быть эффект уменьшения объема бетона, проявляющийся в атмосферных условиях даже при стабильной температуре и влажности воздуха и обозначаемый общим термином «усадка».
В соответствии с современными воззрениями [1], различают по крайней мере три составляющих суммарной деформации усадки бетона: контракционную, влажностную и карбонизационную усадку, происхождение которых связывают с различными физико-химическими процессами в бетоне. Контракционная усадка развивается в период наи
большей интенсивности протекающих химических реакций. Влажностная усадка определяется перемещением и испарением влаги в образовавшемся жестком каркасе цементного камня. Изменения в цементном камне, которые вызываются его частичным перерождением под действием внешней среды, способствуют развитию карбонизационной усадки.
Каждая из этих компонент проявляется наиболее интенсивно на разных этапах твердения бетона и поэтому влияние их на работу железобетонных элементов неодинаково. Наибольшую роль играют вторые две составляющие суммарной деформации, протекающие в уже достаточно затвердевшем бетоне, причем основная доля приходится на ту из них, которая связана с потерей влаги бетоном. Развитие этих деформаций с течением времени весьма существенно сказывается на напряженно деформированном состоянии элементов конструкций [1, 2, 28, 68, 69, 73, 109, 193]. Усадка способствует возникновению различного рода трещин в бетоне и, в частности, появлению трещин вдоль предварительно напряженной арматуры [12, 13]. Последние достигают иногда нескольких метров длины и имеют раскрытие, далеко выходящее за рамки безопасного с точки зрения возможной коррозии арматуры. Эти же деформации заметно влияют на напряженное состояние предварительно обжатых элементов, статически неопределимых систем и т. д. Контракционная усадка, развитие которой происходит в самом раннем возрасте бетона, оказывает значительно меньшее влияние на работу конструкций.
Экспериментально изучают и количественно оценивают обычно величину влажностной и карбонизационной усадки бетона, поскольку измерение деформаций бетона обычно возможно лишь по истечении некоторого периода твердения его во влажных условиях. При этом обе компоненты, как правило, определяют совместно, не отделяя одну от другой.
При изучении объемных деформаций усадки преимущественно оперируют относительными величинами линейной деформации бетона еуг, которая развивается неравномерно в течение времени T с момента окончания твердения свеже - уложенного бетона во влажных условиях Характер нарастания во времени усадочных деформаций eyf показан на рис. 56 [94, 96]. Приведенные данные являются сугубо ориентировочными и осредненными, поскольку развитие деформаций во многом зависит от конкретных условий, в особенности от влажности и температуры окружающей
Среды, размеров поперечного сечения элемента и ряда других факторов. Совершенно иная картина развития деформаций наблюдается, если элемент находится на открытом воздухе, т. е. при переменном температурно-влажностном режиме среды [79, 96]. Поэтому, как и ранее (см. главу VI),
|
Рис. 56. Характер развития во времени деформаций Усадки Eyt По данным 1 — Улицкого [94]; 2 — Европейского комитета по бетону [96] |
Будем оценивать в основном предельные значения деформаций еут, которые накапливаются к моменту их затухания (при T сю).
