Բետոնի առաձգականության մոդուլը հիմնարար մեխանիկական հատկություն է, որն օգնում է բնութագրել բետոնի կոշտությունը և դեֆորմացիան սթրեսի ժամանակ: Բետոնի առաձգականության մոդուլը ներկայացնում է ցեմենտի և ագրեգատների համակցման կարողությունը՝ դիմակայելու այն ծանր բեռներին, որոնց ենթարկվում են շինարարության ընթացքում: Բետոնի այս կենսական պարամետրը հասկանալը շատ կարևոր է ինժեներների և դիզայներների համար՝ ճշգրիտ կանխատեսելու և վերլուծելու բետոնե կոնստրուկցիաները և ապահովելու դրանց անվտանգությունն ու երկարակեցությունը: Սա կենսական գործոն է շինարարության և դիզայնի օպտիմալացման ապահովման համար:
Ո՞րն է առաձգականության կոնկրետ մոդուլը:
Բետոնի առաձգականության մոդուլը նյութի սթրեսին դիմակայելու ունակության չափանիշն է: Իրականում սա բետոնի երկու հիմնական բաղադրիչների՝ ցեմենտի մածուկի և ագրեգատների համակցված չափումն է: Ցեմենտի մածուկը բետոնի կապող նյութն է, մինչդեռ ագրեգատներն ապահովում են զանգված և կայունություն: Ցեմենտի մածուկը առաձգականության ավելի ցածր մոդուլ է ցուցադրում, քան ագրեգատները, որոնք ավելի լավ են կանգնում լարվածության տակ: Բետոնի տարբեր խառնուրդները պարունակում են այս բաղադրիչների տարբեր մակարդակներ, ուստի բետոնի տարբեր տեսակներ ցուցաբերում են առաձգականության տարբեր մոդուլ:
Բոլոր տեսակի բետոնի առաձգականության համապատասխան մոդուլի ուղեցույցները որոշվում են փորձարկման, էմպիրիկ տվյալների և հետազոտությունների միջոցով: Բետոնի տիպի լավագույն օգտագործման այս ուղեցույցները սահմանվում են նախագծային կոդերում, ստանդարտներում և բնութագրերում, որոնք հաստատվել են յուրաքանչյուր երկրում ճանաչված կազմակերպությունների և կառուցվածքային ճարտարագիտության ոլորտում գործող մարմինների կողմից:
Բետոնի առաձգականության մոդուլի չափում
Ինժեներներն ու հետազոտողները փորձարկում են կոնկրետ նյութեր՝ հասկանալու նրանց սթրեսային արձագանքը: Նրանք կատարում են հաշվարկների և թեստերի լայն շրջանակ՝ բետոնի դինամիկ և ստատիկ առաձգական արձագանքները որոշելու համար, որոնք երկուսն էլ անհրաժեշտ են շենքերի հատուկ կիրառությունների համար:
Առաձգականության դինամիկ մոդուլը ստուգում է բետոնի կարողությունը դիմակայելու դինամիկ կամ ցիկլային սթրեսային պայմաններին, այլ կերպ ասած՝ պայմաններին, որոնք փոխվում են տարբեր բեռների կամ թրթռումների հետ: Նրանք նաև չափում են առաձգականության ստատիկ մոդուլը, որտեղ բետոնը ենթարկվում է մշտական ճնշման: Այս թեստերից մի քանիսը ներառում են հետևյալը.
Ստատիկ սեղմման փորձարկում – Այս թեստը ներառում է առանցքային սեղմման բեռի կիրառում գլանաձև կամ խորանարդ բետոնի նմուշի վրա: Լարվածության և լարվածության կորերը ստեղծվում են առաջացած բեռի և դեֆորմացիայի չափումներից: Ուլտրաձայնային իմպուլսների արագության (UPV) փորձարկում – Այս թեստը չափում է ուլտրաձայնային իմպուլսների արագությունը բետոնի միջով: Ինժեներները գնահատում են առաձգականության մոդուլը՝ հիմնվելով իմպուլսի արագության և բետոնի խտության միջև փոխհարաբերությունների վրա: Ռեզոնանսային հաճախականության թեստ – Այս թեստի համար հետազոտողները մեխանիկական թրթռումներով գրգռում են կոնկրետ նմուշ, այնուհետև չափում են ստացված բնական թրթռումները: Ինժեներները որոշում են առաձգականության մոդուլը՝ ելնելով թրթռումներից և բետոնի զանգվածից ու խտությունից: Դինամիկ սեղմման փորձարկում – Այս թեստը կոնկրետ նմուշները ենթարկում է դինամիկ կամ ցիկլային շտամների և չափում է առաջացած լարվածության և լարվածության արձագանքները: Ոչ կործանարար փորձարկման (NDT) մեթոդներ – Սրանք մի շարք թեստեր են, որոնք ինժեներները կատարում են գոյություն ունեցող կառույցների վրա՝ առանց դրանք ոչնչացնելու: Դրանք ներառում են ազդեցության արձագանքը, իմպուլսային արձագանքը և սթրեսի ալիքի ցրումը:
Բետոնի տեսակների համար առաձգականության մոդուլի միջակայքերը
Բետոնի տարբեր տեսակներ ունեն առաձգականության մոդուլի տարբեր միջակայքեր: Ահա ընդհանուր բետոնի տեսակների մոտավոր միջակայքերը: Մասնագետները չափում են առաձգականության մոդուլը Գիգապասկալներով (GPa) կամ կիլոգրամով մեկ քառակուսի դյույմով (ksi):
Սովորական քաշով բետոն – Նորմալ քաշով բետոնը բետոնի ամենատարածված տեսակն է, որն օգտագործում են շինարարները: Այն ունի առաձգականության մոդուլի տիպիկ միջակայք՝ տատանվում է 28 ԳՊա (4000 ksi) մինչև 41 ԳՊա (6000 ksi): Թեթև բետոն – Թեթև բետոնն ունի թեթև ագրեգատների խառնուրդ, որը նվազեցնում է բետոնի քաշը և խտությունը: Այն ունի առաձգականության ավելի ցածր մոդուլ, քան սովորական բետոնը՝ տատանվում է 14 ԳՊա (2000 ksi)-ից մինչև 28 ԳՊա (4000 ksi): Բարձր ամրության բետոն – Բարձր ամրության բետոնն ունի սեղմման ավելի բարձր մակարդակ և առաձգականության ավելի բարձր մոդուլ՝ տատանվում է 34 ԳՊա (5,000 ksi) մինչև 48 ԳՊա (7,000 ksi): Մանրաթելային բետոն – Երկաթբետոնը ներառում է պողպատե կամ ապակյա մանրաթելեր, որոնք օգնում են ամրացնել այն: Այն ունի առաձգականության մոդուլ, որը նման է սովորական բետոնի, որը տատանվում է 28 ԳՊա (4000 ksi) մինչև 41 ԳՊա (6000 ksi): Նախալարված բետոն – Նախալարված բետոնն իր մեջ ներառում է ձգված պողպատե ձողեր, որոնք ուժեղացնում են դրա դիմադրողականությունը: Այն ունի առաձգականության ամենաբարձր մոդուլներից մեկը, որը տատանվում է 41 GPa (6000 ksi) մինչև 55 GPa (8000 ksi):
Գործոններ, որոնք ազդում են բետոնի առաձգականության մոդուլի վրա
Էլաստիկության մոդուլը կարող է տարբեր լինել՝ ելնելով մի քանի հիմնական գործոններից, որոնք ներառում են բետոնի արտադրությունը, մշակումը և տարիքը:
Բետոնի խառնուրդի դիզայն
Լցանյութերի, ցեմենտի մածուկի և ջրի համամասնությունը նպաստում է առաձգականության մոդուլին: Ցեմենտի մածուկն ավելի ցածր առաձգական մոդուլ է ցուցադրում, քան ագրեգատները, որոնք ունեն բարձր առաձգական մոդուլ: Այս բաղադրիչների համադրությունը կազմում է առաձգական մոդուլ, ինչ-որ տեղ այս երկու տարրերի միջև: Չնայած ագրեգատներն ունեն ավելի բարձր առաձգական մոդուլ և բարելավում են բետոնի առաձգական մոդուլը որպես ամբողջություն, նրանք կարող են նաև ներդնել սթրեսի կոնցենտրացիաներ, որոնք կնվազեցնեն սեղմման ուժը: Հետևաբար, խառնուրդի դիզայնը պետք է փորձարկվի՝ այս բոլոր գործոնները վերահսկելու համար:
Բետոնի դարաշրջան
Բետոնի տարիքը բարդ ազդեցություն ունի նրա առաձգականության մոդուլի վրա: Կարճաժամկետ հեռանկարում բետոնի առաձգականության մոդուլը մեծանում է, քանի որ այն ամրանում է և ամրանում: Դա պայմանավորված է նրանով, որ բետոնի խոնավացման գործընթացը դեռ տեղի է ունենում և հանգեցնում է բետոնի կարծրացմանը ժամանակի ընթացքում: Ցեմենտային նյութերի այլ քիմիական ռեակցիաները նույնպես զարգացնում են ամրությունը և մեծացնում առաձգականության մոդուլը:
Այնուամենայնիվ, բետոնի երկարատև ծերացումը նույնպես կարող է առաջացնել սողանք և կծկվել: Սա բետոնի դեֆորմացիան է ժամանակի ընթացքում մշտական ճնշումների պատճառով: Դրանք հանգեցնում են առաձգականության մոդուլի նվազմանը, քանի որ դրանք առաջացնում են լարվածություն և նվազեցնում բետոնի կոշտությունը:
Բուժման պայմաններ
Պնդման պայմանները կամ պայմանները, որոնց դեպքում բետոնը չորանում է, կարող են ազդել նյութի առաձգականության ընդհանուր մոդուլի վրա: Համապատասխան կարծրացման պայմանները պահանջում են համապատասխան ջերմաստիճան և խոնավություն: Սրանք կենսական նշանակություն ունեն բետոնի առաձգականության օպտիմալ մոդուլն ապահովելու համար:
Համախառն հատկություններ
Լցանյութերի հատկությունները, որոնք արտադրողները օգտագործում են կոնկրետ խառնուրդներում, ազդում են բետոնի առաձգականության կոմպոզիտային մոդուլի վրա: Ագրեգատների մեջ առավել նշանակալից որոշ հատկություններ են նյութի չափը, ձևը, տեսակը և կոշտությունը: Ընդհանուր առմամբ, ավելի մեծ կոշտություն ունեցող ագրեգատները մեծացնում են առաձգականության արժեքների մոդուլը:
Ջուր-ցեմենտ հարաբերակցությունը
Ջուր-ցեմենտ հարաբերակցությունը ազդում է խոնավացման գործընթացի և բետոնի ծակոտկենության և ամրության վրա: Ընդհանուր առմամբ, ավելի ցածր ջուր-ցեմենտ հարաբերակցությունը հանգեցնում է բետոնի ավելի բարձր ամրության և առաձգականության ավելի բարձր մոդուլի:
Բետոնի խտություն
Բետոնի խտությունը բետոնի մեկ միավորի ծավալի չափման զանգվածն է: Բետոնի խառնուրդը, ներառյալ ագրեգատի և ցեմենտի տեսակը, հավելումները, օդի պարունակությունը և ջրի հարաբերակցությունը, բոլորն ազդում են բետոնի խտության վրա: Ընդհանուր առմամբ, ավելի բարձր խտություններ ունեցող բետոնի տեսակներն ունեն առաձգականության մոդուլի ավելի մեծ տիրույթ:
Ագրեգատ-ցեմենտի միջերես
Ցեմենտի և ագրեգատների միջև կապը ստեղծում է բետոնի ամրություն, որն օգնում է բարձրացնել առաձգականության մոդուլը: Երկուսի միջև ամուր կապը մեծացնում է առաձգականության մոդուլը, մինչդեռ թույլ կապը նվազեցնում է այն: Շատ հատկություններ ազդում են այս կապի ամրության վրա՝ կապված ագրեգատների տեսակից, ագրեգատի չափից և խառնուրդի խոնավության պարունակությունից:
Եթե հավանեցիք մեր էջը, խնդրում ենք կիսվել ձեր ընկերների հետ & Ֆեյսբուք
