Betonun elastiklik modulu gərginlik altında betonun sərtliyini və deformasiyasını xarakterizə etməyə kömək edən əsas mexaniki xüsusiyyətdir. Betonun elastiklik modulu sement və aqreqatların birləşməsinin tikinti zamanı məruz qaldıqları ağır yüklərə tab gətirmək qabiliyyətini ifadə edir. Bu mühüm beton parametrini başa düşmək mühəndislər və konstruktorlar üçün beton konstruksiyaları dəqiq proqnozlaşdırmaq və təhlil etmək, onların təhlükəsizliyini və uzunömürlülüyünü təmin etmək üçün çox vacibdir. Bu, tikinti və dizaynın optimallaşdırılmasının təmin edilməsində mühüm amildir.
Beton elastiklik modulu nədir?
Beton elastiklik modulu materialın stresə tab gətirmə qabiliyyətinin ölçüsüdür. Əslində, bu, betondakı iki əsas inqrediyentin birləşmə ölçüsüdür: sement pastası və aqreqatlar. Sement pastası betonun bağlayıcı materialıdır, aqreqatlar isə həcm və sabitlik təmin edir. Sement pastası gərginlik altında daha yaxşı dayanan aqreqatlardan daha aşağı elastiklik modulu nümayiş etdirir. Fərqli beton qarışıqları bu inqrediyentlərin müxtəlif səviyyələrini ehtiva edir, buna görə də müxtəlif beton növləri müxtəlif elastiklik modulu nümayiş etdirir.
Bütün növ betonun uyğun elastiklik modulu üçün təlimatlar sınaq, empirik məlumatlar və tədqiqat yolu ilə müəyyən edilir. Beton növündən ən yaxşı istifadə üçün bu təlimatlar hər bir ölkədə tanınmış təşkilatlar və struktur mühəndisliyi sahəsində orqanlar tərəfindən müəyyən edilmiş dizayn kodlarında, standartlarda və spesifikasiyalarda müəyyən edilmişdir.
Betonun elastiklik modulunun ölçülməsi
Mühəndislər və tədqiqatçılar onların stresə reaksiyasını başa düşmək üçün konkret maddələri sınaqdan keçirirlər. Onlar betonun dinamik və statik elastik reaksiyalarını müəyyən etmək üçün geniş spektrli hesablamalar və sınaqlar həyata keçirirlər, hər ikisi xüsusi tikinti tətbiqləri üçün lazımdır.
Dinamik elastiklik modulu betonun dinamik və ya siklik gərginlik şəraitlərinə, başqa sözlə, müxtəlif yüklər və ya vibrasiyalarla dəyişən şərtlərə tab gətirmək qabiliyyətini yoxlayır. Onlar həmçinin betonun sabit təzyiqə məruz qaldığı statik elastiklik modulunu ölçürlər. Bu testlərdən bəzilərinə aşağıdakılar daxildir:
Statik sıxılma testi – Bu sınaq silindrik və ya kub beton nümunəsinə eksenel sıxılma yükünün tətbiqini əhatə edir. Yaranan yük və deformasiya ölçmələrindən gərginlik və deformasiya əyriləri yaradılır. Ultrasonik Nəbz Sürətinin (UPV) Testi – Bu test ultrasəs impulslarının betondakı sürətini ölçür. Mühəndislər nəbz sürəti ilə betonun sıxlığı arasındakı əlaqəyə əsaslanaraq elastiklik modulunu hesablayırlar. Rezonans Tezliyi Testi – Bu test üçün tədqiqatçılar mexaniki vibrasiya ilə konkret nümunəni həyəcanlandırır və sonra yaranan təbii titrəmələri ölçürlər. Mühəndislər vibrasiyaya və betonun kütləsinə və sıxlığına əsaslanaraq elastiklik modulunu təyin edirlər. Dinamik Sıxılma Testi – Bu sınaq konkret nümunələri dinamik və ya dövri deformasiyalara məruz qoyur və nəticədə yaranan gərginlik və gərginlik reaksiyalarını ölçür. Qeyri-dağıdıcı Sınaq (NDT) Metodları – Bunlar mühəndislərin mövcud strukturları məhv etmədən həyata keçirdikləri bir sıra testlərdir. Bunlara təsir əks-sədası, impuls reaksiyası və gərginlik dalğasının yayılması daxildir.
Beton növləri üçün elastiklik modulu diapazonları
Fərqli beton növləri müxtəlif elastiklik modullarına malikdir. Burada ümumi beton növləri üçün təxmini diapazonlar verilmişdir. Mütəxəssislər elastiklik modulunu Giqapaskal (GPa) və ya kvadrat düym üçün kilopound (ksi) ilə ölçürlər.
Normal Çəki Beton – Normal çəki beton inşaatçıların istifadə etdiyi ən çox yayılmış beton növüdür. O, 28 GPa (4,000 ksi) ilə 41 GPa (6,000 ksi) arasında dəyişən tipik elastiklik moduluna malikdir. Yüngül Beton – Yüngül betonda betonun çəkisini və sıxlığını azaldan yüngül aqreqatların qarışığı var. Normal betondan daha aşağı elastiklik moduluna malikdir, 14 GPa (2,000 ksi) ilə 28 GPa (4,000 ksi) arasında dəyişir. Yüksək Dayanıqlı Beton – Yüksək möhkəm beton 34 GPa (5,000 ksi) ilə 48 GPa (7,000 ksi) arasında dəyişən daha yüksək sıxılma gücü səviyyəsinə və daha yüksək elastiklik moduluna malikdir. Fiber-dəmir-beton – Lif-dəmir-beton gücləndirmək üçün polad və ya şüşə lifləri birləşdirir. 28 GPa (4,000 ksi) ilə 41 GPa (6,000 ksi) arasında dəyişən normal betona bənzər bir elastiklik moduluna malikdir. Qabaqcadan gərginləşdirilmiş Beton – Öncədən gərginləşdirilmiş beton, gərginliyə davamlılığını gücləndirən dartılmış polad çubuqları özündə birləşdirir. 41 GPa (6,000 ksi) ilə 55 GPa (8,000 ksi) arasında dəyişən ən yüksək elastiklik modullarından birinə malikdir.
Betonun elastiklik moduluna təsir edən amillər
Elastiklik modulu betonun istehsalı, emalı və yaşı ilə bağlı bir neçə əsas amil əsasında dəyişə bilər.
Beton qarışığı dizaynı
Doldurucuların, sement pastasının və suyun nisbəti elastiklik moduluna kömək edir. Sement pastası yüksək elastiklik modulu nümayiş etdirən aqreqatlardan daha aşağı elastiklik modulu nümayiş etdirir. Bu inqrediyentlərin birləşməsi bu iki element arasında bir yerdə elastik modula bərabərdir. Aqreqatlar daha yüksək elastik modula malik olsalar da və bütövlükdə betonun elastik modulunu yaxşılaşdırsalar da, onlar həm də sıxılma gücünü azaldacaq gərginlik konsentrasiyaları yarada bilərlər. Buna görə də, qarışıq dizaynı bütün bu amillərə nəzarət etmək üçün sınaqdan keçirilməlidir.
Beton yaşı
Betonun yaşı onun elastiklik moduluna kompleks təsir göstərir. Qısa müddətdə betonun elastiklik modulu bərkidikcə və möhkəmləndikcə artır. Bunun səbəbi, betonun nəmləndirilməsi prosesinin hələ də baş verməsi və betonun zamanla sərtləşməsi ilə nəticələnməsidir. Sementli materiallardakı digər kimyəvi reaksiyalar da möhkəmlik inkişaf etdirir və elastiklik modulunu artırır.
Bununla belə, betonun uzun müddət köhnəlməsi də sürünməyə və büzülməyə səbəb ola bilər. Bu, zamanla sabit təzyiqlər nəticəsində betonun deformasiyasıdır. Bunlar elastiklik modulunun azalması ilə nəticələnir, çünki onlar gərginliyə səbəb olur və betonun sərtliyini azaldır.
Qurutma şərtləri
Qurutma şərtləri və ya betonun quruduğu şərtlər materialın ümumi elastiklik moduluna təsir göstərə bilər. Müvafiq müalicə şərtləri müvafiq temperatur və rütubət səviyyəsini tələb edir. Bunlar beton üçün optimal elastiklik modulunu təmin etmək üçün çox vacibdir.
Ümumi Xüsusiyyətlər
İstehsalçıların beton qarışıqlarında istifadə etdiyi aqreqatların xüsusiyyətləri betonun kompozit elastiklik moduluna təsir göstərir. Aqreqatlarda ən əhəmiyyətli olan bəzi xüsusiyyətlər materialın ölçüsü, forması, növü və sərtliyidir. Ümumiyyətlə, daha yüksək sərtliyə malik aqreqatlar elastiklik dəyərlərinin modulunu artırır.
Su-sement nisbəti
Su-sement nisbəti nəmləndirmə prosesinə və nəticədə betonun məsaməliliyinə və möhkəmliyinə təsir göstərir. Ümumiyyətlə, su-sement nisbətinin aşağı olması betonun daha yüksək möhkəmliyinə və daha yüksək elastiklik moduluna gətirib çıxarır.
Beton sıxlığı
Beton sıxlığı betonun ölçü vahidinə düşən kütlədir. Beton qarışığı, o cümlədən aqreqat və sement növü, əlavələr, hava tərkibi və su nisbəti betonun sıxlığına təsir göstərir. Ümumiyyətlə, daha yüksək sıxlığa malik beton növləri daha yüksək elastiklik moduluna malikdir.
Aqreqat-sement interfeysi
Sement və aqreqatlar arasındakı əlaqə betonda möhkəmlik yaradır, bu da elastiklik modulunu artırmağa kömək edir. İkisi arasında güclü bir əlaqə elastiklik modulunu artırır, zəif bir əlaqə isə onu azaldır. Bir çox xüsusiyyət aqreqatların növündən, məcmu ölçüsündən və qarışığın rütubətindən asılı olaraq bu birləşmə gücünə təsir göstərir.
Səhifəmizi bəyənirsinizsə, dostlarınızla paylaşın & Facebook
