3. Определение начального модуля упругости бетона

За начальный модуль упругости бетона при сжатии и растяжении принимается отношение нормального напряжения в бетоне σ к его относительной деформации ε при величине напряжения сжатия

Для определения начального модуля упругости бетона проводят испытания серии эталонных призм размером 15х15х60 см.

Образцы нагружают ступенями, примерно по 0,1 от ожидаемой разрушающей нагрузки (принимается по величине, вычисленной в п.3). На каждой ступени следует выдерживать нагрузку 5 минут и записывать отсчеты по приборам в начале и в конце выдержки ступени нагрузки в журнал.

Допускается после поднятия нагрузки до ступени 0,6 от ожидаемой разрушающей приборы снять, а образец довести до разрушения со скоростью 0,6 МПа в 1 с.

Перед испытанием образа проверяют совпадение его геометрической и физической оси по методике, изложенной в п. 3.

Частные значения начального модуля упругости для каждого образца вычисляют по формуле

, (10)

где: Δσ – приращение напряжения при увеличении нагрузки со ступени до ступени , МПа;

Δε – разность между полной деформацией ε, измеренной после выдержки под нагрузкой, равной , и остаточной деформацией, измеренной после выдержки под напряжением . За начальный модуль упругости бетона принимают среднее значение, вычисленное по формуле

(11)

где: n – переводной коэффициент от величины модуля упругости, вычисленного по результатам испытаний неэталонных образцов, к величине начального модуля упругости, полученного при испытании эталонной призмы 15х15х60 см. Он устанавливается для каждой марки бетона путем деления среднего арифметического показателя эталонных образцов на средний арифметический показатель неэталонных образцов. Результаты испытаний заносят в таблицу 6.

Таблица 6

Призма №

Высота h =

см;

F = см2

Ширина b =

см;

Т-3

Длина а =

см;

Т-1

Т-2

=

МПа;

P =

кН

Т-4

Величина ступени

Велчина нагрузки, кН

Величина напряжения, МПа

Время снятия отсчетов

№ прибора . . . . . .

№ прибора . . . . . .

№ прибора . . . . . .

№ прибора . . . . . .

Т-1

Т-2

Т-3

Т-4

С

ΔС

∑ ΔС

С

ΔС

∑ ΔС

С

ΔС

∑ ΔС

С

ΔС

∑ ΔС

Теоретически начальный модуль упругости можно вычислить по формуле

(12)

где: R – принимается по результатам испытания кубов в п. 1.

При напряжениях выше возможны отклонения от линейной зависимости между напряжениями и деформациями, появление которых зависит от марки бетона и времени нагружения. Поэтому при напряжениях, превышающих зависимость между напряжениями и деформациями становится криволинейной, и в расчеты вместо модуля упругости вводится деформаций, который представляет собой тангенс угла наклона секущей, проведенной из начала координат до точки на кривой, соответствующей рассматриваемому напряжению.