Первичные деформации бетона под нагрузкой
В цитируемой работе изучалось далее влияние скорости нарастания нагрузки на ход полных деформаций бетона (марка "110"). В первой серии опытов скорость роста нагрузки оставалась постоянной и равной 2 кг/см2 мин с общей длительностью всего опыта около 45 минут; во второй серии также с постоянной скоростью роста нагрузки последняя равнялась 0,112 кг/см2 мин при продолжительности опыта до 13 часов; наконец в третьей серии скорость нарастания нагрузки равномерно уменьшалась от 2 до 0,112 кг/см2 в минуту. Полученные данные показывают, что скорость опыта ощутительно влияет на величину и ход деформаций бетона; кроме того образцы меньшего размера обнаруживают большие деформации.
В предыдущей главе мы видели, какую большую роль играет методика испытания при определении прочностных показателей бетона. В неменьшей степени это относится и к установлению деформативных свойств бетона. Только что было рассмотрено влияние скорости нагружения образца и времени его выдержки под нагрузкой; многими опытами доказано далее влияние формы и размеров образца, а также возраста бетона к моменту испытания. Все это свидетельствует и здесь об условности получаемых из экспериментов данных и о необходимости, в силу этого обстоятельства, устанавливать единообразную методику проведения опытов для получения сравнимых между собой результатов.
Рассматривая бетон в период твердения, когда в его многочисленных микропорах еще находится влага, необходимо иметь в виду то взаимодействие, которое может существовать между деформациями» бетона от нагрузки и объемным сжатием бетона, вызываемым усадкой. Допустим, что бетонный элемент испытывает действие сжимающей нагрузки по какому-либо направлению, получая при этом относительную деформацию. Это сжатие вызовет деформацию и изменение объема микропор, в силу чего в них произойдет перемещение влаги и изменение гигрометрического равновесия; новому состоянию пирометрического равновесия будет отвечать образование новых менисков в капиллярах. Фрейсинэ полагает, что новые мениски образуются уже в порах с большими размерами, чем прежние, а это значит, что нормальное давление на стенки пор, вызываемое капиллярным натяжением, становится меньше и бетон получает некоторое объемное расширение. В результате деформация в направлении внешней нагрузки уменьшается; в направлениях же, перпендикулярных к последнему, происходит наложение деформаций от пуассонова расширения и от объемного расширения. Однако при неизменном температурно-влажностном режиме среды, в которой происходит твердение бетона, описываемое явление должно иметь затухающий характер, ибо продолжающийся процесс испарения воды из пор бетона вызовет обратное изменение гигрометрического состояния и, как его следствие, усадку бетона.
Таким образом по мнению Фрейсинэ мгновенная деформация сжатия, получаемая твердеющим бетоном под действием внешней нагрузки, сначала уменьшается до некоторой величины, а затем медленно восстанавливается до своего первоначального размера, соответствующего механическим свойствам бетона без учета капиллярных явлений.