Betooni elastsusmoodul: mis see on ja kuidas seda määrata?

Paljud inimesed on huvitatud sellest, kuidas erinevad jõu mõjud ja koormused mõjutavad betoonkonstruktsioone. Betoon on tugev keha, mis kipub deformeeruma väliste jõudude mõjul. See on elastse deformatsiooni võime (ajutine olemus), mis peegeldab betooni elastsuse moodulit.

Elastsuse hulk määratakse mitmesuguste isendite katsetamisel venitamise või kokkusurumise takistamiseks. Siiski peaks teadma, et betoon, mis ei sisalda tugevdust, on ebastabiilne venitades. Testi tulemuste põhjal valmistatakse graafik materjalist mõjutatud jõudude tekkivate deformatsioonide sõltuvusest. Nähtavus aitab paremini mõista. Samuti on vaja teada betooni elastsuse esialgset modulit ja deformatsioonikogust.

Koormuse all on deformatsiooni suurenemine tingitud asjaolust, et betoonil on rummitus. Esiteks, teatud rõhul tekib selles elastset deformatsiooni. See on nähtus, kus kehast, mis koormust deformeerub, läheb pärast selle kadumist tagasi oma esialgse kuju. Seejärel hakkab materjali edasine laadimine pöördumatuid (plastist) deformatsioone esinema. Kuid plasti ja elastsete muutuste eraldamine on äärmiselt raske. Kuna hetkeline kuju muutus sõltub koormuse suurenemisest. Selle tagajärjel on koorma suurenemise ajal deformatsioon ehk elastsus ning kuju muutuse edasine suurenemine on plastiline. See leiab aset tänu betooni libisemisele. Edasine deformatsioon on juba objekti hävitamine. Seda betooni elastsusmoodulit nimetatakse sageli deformatsioonimooduliks. Seda määravad erinevad meetodid.

Betooni elastsuse algmoodul on väga raske kindlaks määrata. Kuid selle ligikaudset väärtust saab määrata kaudselt. Paljude graafikute puhul on deformatsioonist tingitud sõltuvuse peegeldav kõver, mis on peegeldav väga sageli, ehkki mitte alati, paralleelselt lähtepunkti läbinud puutujaga.

Suhteliselt tõsi on väide, et betooni elastsusmoodul suureneb otseselt proportsionaalselt selle tugevuse juurtega. Kuid see kehtib ainult graafi peamise osa kohta (tüvi-tüvi) ja see sõltub keskkonnast ja katsetingimustest. Näiteks katsetel on vee-küllastunud materjalide tüüpidel elastsusmooduli suurem moodus kui kuivad proovid. Kuigi nende tugevusomadused on sarnased.

Elastsuse moodul mõjutab tugevalt suurte täiteainete kvaliteeti. See suhe on otsekohene. Loomulikult on kergete betoonide indeks väiksem kui raskete proovide indeks. Materjalide vanusest suureneb ka elastsus. Näiteks on betooni elastsusmoodul 25, pärast üheaastast kõrgemal kui esialgu, ja 10 aasta pärast tõuseb see veelgi. Elastsuseindeksi määramiseks on olemas eraldi tabel, kus on näidatud iga brändi materjali ligikaudsed algmoodulid.