Применение модуля упругости, его обозначение и маркировка

ООО "СК Межрегионстрой" — Ваш надежный партнер по бизнесу! Вся наша работа направлена на обеспечение наших партнеров высококачественной продукцией. Мы работаем для Вас 24 часа в сутки в выходные и праздничные дни!
Применение модуля упругости, его обозначение и маркировка
Задать вопрос
Наши специалисты ответят на любой интересующий вопрос по услуге

Любое твердое вещество способно без деформации выдерживать статическую нагрузку только до определенного предела, восстанавливая свою форму после снятия нагрузки. Бетон, набрав прочность, приобретает свойства твердого тела и тоже может деформироваться под влиянием прилагаемых сил. Для определения его прочности (упругости) экспериментально рассчитываются два показателя: на растяжение и на сжатие. Полученный в результате измерений результат получил название модуль упругости бетона или модуль Юнга (в честь английского физика Томаса Юнга).

Подавляющее большинство объектов строится на основе предварительно выполненных проектных работ, в которых отдельным пунктом размещены расчеты конструкций из бетона (и железобетона). Для этой работы требуется использовать показатель величины модуля упругости, точнее, два его значения:

  • начальный – Eb;
  • приведенный – Eb1.

Для определения величины модуля используется одна из единиц измерения давления по системе СИ под названием паскаль (Па) или Мегапаскаль (МПа). 1 Па примерно равен 0,1 мм ртутного столба, а 1 МПа примерно равен 10 атм. На значение модуля влияет не только величина прилагаемого давления, но и структура бетона. По результатам измерения модуля прочности бетону присваивается соответствующий класс, обозначаемый в маркировке литерой B и соответствующими цифрами. Зависимость класса бетона от значения модуля прочности представлена в таблицах 5.1, 5.2 и 5.3 в СП (Своде Правил) 52-101 от 2003 года, разработанных на основе требований СНиП 52-01 от 2003 года.

Данные для определения модуля упругости бетона

Строительные конструкции, создаваемые из бетона, выдерживают в процессе эксплуатации значительные нагрузки, так как этот материал может упруго деформироваться в случае внешнего воздействия. Предельная величина нагрузки, под воздействием которой бетон не разрушается, называется модулем упругости. Он подразделяется на статический модуль и динамический. Для определения величины модуля экспериментально рассчитываются следующие показатели:

  • сопротивление осевому сжатию или призменная прочность;
  • сопротивление осевому растяжению.

Расчеты выполняются на основе следующих данных:

  • вида бетона (легкий или тяжелый, мелкозернстый или пористый);
  • характеристик наполнителя (щебня);
  • используемой технологии изготовления бетонной смеси и способа ее затвердевания (естественного, с тепловой обработкой или автоклавного);
  • класса бетона;
  • температуры окружающей среды.

Методы определения значения модуля упругости бетона

Значение модуля упругости определяют в лабораторных условиях, для чего используется два различных метода:

  • механический, когда небольшую порцию бетонной смеси укладывают в специальную форму и оставляют на 28 суток для набора начальной прочности. Затем образец (в форме кубика) извлекают из формы и подвергают под прессом нагрузке, которую увеличивают до момента разрушения образца. По результатам измерений строится диаграмма и замеряется тангенс угла кривизны. Это и есть среднее значение модуля упругости;
  • ультразвуковой неразрушающий, когда сравниваются скорость распространения ультразвука в предоставленном образце и в бетоне с заданными параметрами.

Более подробно познакомиться с методикой расчета модуля можно по ГОСТ 24452 от 1980 года, который так и называется: «Методы определения модуля упругости бетона».

Расчет модуля упругости бетона в ненормативной ситуации

На стройке еще иногда встречаются ситуации, когда необходимо срочно определить значение модуля упругости бетона, не обладая для этого необходимым инструментарием. Математические формулы чрезвычайно сложны и почти не поддающиеся запоминанию. Поэтому решение проблемы заключается в использовании данных из таблиц 12-14, размещенных на страницах СНиП 2.03.01-84.

Определение класса бетона по значению его модуля упругости

Применение модуля упругости, его обозначение и маркировкаДля того, чтобы определить класс бетона при известном значении модуля его упругости, можно воспользоваться нормативными документами. Например, в СП 63.13320 от 2012 года размещена таблица 6.11, в которой по значению модуля упругости на растяжение и сжатие определяется класс бетона.

Пример зависимости класса бетона, который наиболее востребован в частном малоэтажном домостроении, от значения его модуля упругости:

  • класс В10 – значение модуля 19,0 с МПа=194;
  • класс В20 – значение модуля 27,5 с МПа=280;
  • класс В25 – значение модуля 30,0 с МПа=306;
  • класс В30 – значение модуля 32,5 с МПа=331.

Способы изменения значения модуля упругости бетона

У изготовителей бетона иногда возникает необходимость повысить или понизить модуль упругости бетона. Выполнить это возможно, если внести соответствующие изменения по следующим параметрам:

  • поменять заполнитель с целью изменения его качественных показателей;
  • внести поправки в пропорциональный состав компонентов бетонной смеси;
  • применить материала высшего или низшего класса;
  • сменить температурный режим приготовления бетона;
  • работать при другой влажности окружающей среды;
  • поменять условия, при которых бетон набирает прочность.

Например, бетон В15 после автоклавной обработки получает модуль, равный 17. Если же изготовить такой бетон с применением тепловой обработки, то значение его модуля повысится до 20,5.

Значимость модуля упругости для неосведомленного покупателя бетона

После знакомства с содержанием этой статьи, покупатель может более осознанно оформить заказ на приобретение бетона, так как знает, какими техническими характеристиками бетон должен обладать. Правильное определение модуля упругости и класса заказываемого объема бетона позволит не только сэкономить материальные ресурсы, но и использовать закупленный бетон для создания прочных и долговечных конструкций, в том числе и таких элементов, как фундамент или перекрытия.

Заказать услугу
Оформите заявку на сайте, мы свяжемся с вами в ближайшее время и ответим на все интересующие вопросы.