Modulus van elasticiteit van beton: wat is het en hoe te bepalen?

Veel mensen zijn geïnteresseerd in hoe verschillende effecten van kracht en belastingen de concrete structuren beïnvloeden. Beton is een stevig lichaam, dat onder invloed van externe krachten neigt te vervormen. Het is de mogelijkheid om elastische vervorming (tijdelijke aard) te weerspiegelen van de elasticiteitsmodule van beton.

De mate van elasticiteit wordt bepaald bij het testen van verschillende monsters voor weerstand tegen strekking of compressie. Men moet echter weten dat beton, dat geen versterking bevat, onstabiel is om uit te strekken. Op basis van de testresultaten wordt een grafiek gemaakt van de afhankelijkheid van de voortkomende vervormingen op de krachten die op het materiaal worden toegepast. Zichtbaarheid draagt bij aan beter begrip. Het is ook nodig om de initiële modulus van elasticiteit van beton en de hoeveelheid vervorming te kennen.

Bij belasting is de toename van de vervorming te wijten aan het feit dat beton de eigenschap van kruip heeft. Ten eerste komt er bij een bepaalde druk een elastische vervorming erin. Het is een fenomeen waarin een lichaam dat vervormd is van een lading terugkeert naar zijn oorspronkelijke vorm nadat het verdwijnt. Vervolgens, bij verdere belasting, ontstaan er onomkeerbare (plastic) vervormingen in het materiaal. Het is echter erg moeilijk om plastic en elastische veranderingen te scheiden. Omdat de momentane vormverandering afhankelijk is van de snelheid van de belastingverhoging. Hierdoor wordt de vervorming tijdens de belastingstijging elastisch genoemd, en de verdere stijging van de vormverandering is plastic. Het komt door de kruip van het beton. Verdere vervorming is al de vernietiging van het object. Deze elasticiteitsmodule van beton wordt vaak de vervormingsmodule genoemd. Het wordt bepaald door verschillende methoden.

De initiële modulus van elasticiteit van beton is zeer moeilijk te bepalen. De benaderde waarde ervan kan echter indirect bepaald worden. Op veel grafieken is de secantielijn naar de kromme die de afhankelijkheid van stress op vervorming weerspiegelt zeer vaak, hoewel niet altijd, evenwijdig aan de tangent die door de oorsprong gaat.

Relatief waar is de bewering dat de elasticiteitsmodule van beton toeneemt in directe verhouding met de wortel van zijn sterkte. Dit geldt echter alleen voor het hoofddeel op de grafiek (spanning) en hangt af van het milieu en de testomstandigheden. Bijvoorbeeld, water verzadigde soorten materiaal in tests hebben een grotere modulus van elastische modulus dan droge monsters. Hoewel hun sterkte eigenschappen zijn vergelijkbaar.

De elasticiteitsmodule wordt sterk beïnvloed door de kwaliteit van de grote vulstof. Deze relatie is eenvoudig. Natuurlijk zal de index van lichtgewicht beton lager zijn dan die van zware monsters. Elasticiteit neemt ook toe met de leeftijd van de materialen. Bijvoorbeeld, de elasticiteitsmodule van beton in 25, na een jaar zal hoger zijn dan aanvankelijk, en na 10 jaar zal het nog meer toenemen. Om de elasticiteitsindex te bepalen is er een speciale tafel, waar de bijbehorende aanvankelijke modules van het materiaal van elk merk zijn aangegeven.