2-Mavzu: Betonning fizik-mexanik

Betonning deformatsiyasi
Deformatsiya turlari. Betonning deformatsiyasi 2 guruhga betonga kuch ta’sir etmagan va etgan holatdagi deformatsiyalarga bo‘linadi. Kuch ta’sir etmagan holatdagi hajmiy deformatsiya betonni kirishishda yoki atrof muhit ta’sirida issiqlik va namlikninng o‘zgarishi natijasida paydo bo‘lib, vaqt davomida rivojlanib boradi. Tashqaridan ta’sir etadigan yuklar kuch deformatsiyasini hosil bo‘lishiga sabab bo‘ladi. Yuqorida aytilgandek, beton elastik-plastik material hisoblanadi. Beton kichik kuchlanishda ham elastik deformatsiya (tiklash) holatidan tashqari, unda noelastik (plastik) deformatsiya holati ham mavjud bo‘ladi.
Kuch deformatsiyasi uch turga bo‘linadi.

• 
  qisqa muddatli yukni bir marotaba yuklashda;
  
• 
  uzoq muddatli yuk ta’sirida;
  
• 
  ko‘p karrali yuk ta’sirida;
  

Deformatsiya nazariyasiga ko‘ra betonning nisbiy deformatsiyasi, bu betonning absalyut uzayishi (yoki qiskarishi) ni, dastlabki holatidagi o‘lchamiga nisbati tushuniladi. Betonning muhim xossalaridan biri uning hajmiy o‘zgarishidir. Beton hajmiy o‘zgarishiga olib keladigan sabablardan biri kirishishdir (usadka). Kirishish - betonning tabiiy holda qotishishidagi hajmini kichrayishiga aytiladi. Betonni kichrayishiga qotayotgan sement gel hajmini kichrayishi va ortiqcha suvni beton tanasidan chiqishi sabab bo‘ladi. Kirishish beton yoshiga, sement miqdoriga, tayyorlash texnogiyasiga, elementning kesim yuzasi va shakliga bog‘liq. U dastlabki kunlari juda tez kechadi, keyinchalik asta sekin kamayadi.Betonda sement va suv miqdori qancha ko‘p bo‘lsa hamda atrof-muhit namligi qancha past bo‘lsa kirishish shuncha ko‘p bo‘ladi. Tadqiqotlar shuni ko‘rsatadiki, kirishish deformatsiyasi quruq issiq iqlimli mintaqalarda namliy mintaqalarga qaraganda 1,5...2 barobar va undan ko‘proq bo‘ladi. Ma’lumotlarga ko‘ra betonning kirishishi _sh=(30...50)x10^-5 gacha bo‘lishi mumkin. Bu degani 1m. uzunlikda 0,3...0,5 mm gacha qisqarishi mumkin. Bunday deformatsiya bir qarashda kamdek ko‘rinadi, lekin u qurilishda o‘zining sezilarli ta’sirni ko‘rsatadi. Umuman shuni takidlash joizki, qurilish konstruksiyalarida deformatsiya miqdorini juda kichik konstruktiv elementlar deformatsiya miqdoriga nisbatan taqqoslab bo‘lmaydi.
Temirbeton konstruksiyalaridagi armatura kirishishni ikki martadan ortiq kamaytiradi. Bunga sabab shuki, armatura ko‘proq elastiklik moduliga ega va u beton bilan birikib uni erkin deformatsiyalanishiga yo‘l qo‘ymaydi. Kirishish betonni armatura bilan yanada mahkam tishlashishiga (ssepleniya) sabab bo‘ladi, bu albatta ijobiy holdir, ammo betonning turli qatlamlarini har xildagi kirishuvi (yuqori qismida-ko‘proq, ichki qismida-kamroq) ichki kuchlanishni yuzaga keltiradi (ichki qatlamlar ustki qatlamini erkin deformatsiyalanishiga qarshilik qiladi, natijada yuzadagi qatlamlarda tortishish kuchi yuzaga keladi). Bu kuchlanishlar betonda mikrobuzilishga olib kelishi mumkin. Mikrobuzilishlar asosan to‘ldiruvchi bilan sement toshi bog‘langan sirtlarda paydo bo‘ladi, bunday holatni bo‘lmagani ma’qul. Shuni ta’kidlash joizki, hajmi katta bo‘lgan konstruksiyalarda kirishish ta’siri ancha sezilarli bo‘ladi.
Betonni suvda qotayotganda hajm jixatdan kengayishi shishish deyiladi. Shishganda beton deformatsiyasining qiymati kichrayishga qaraganda 2-5 marta kam, ya’ni shishishning o‘rtacha qiymati 0,10mm/m teng.Betonni xarorat ta’siridagi deformatsiyasi alohida ahamiyatga ega.
Harorat deformatsiyasi va kuchlanishini hisoblash uchun betonning chiziqli kengayish koeffitsientidan foydalaniladi, uning qiymati tajriba ma’lumotlariga ko‘ra - 40°c dan +50°s gacha bo‘lgan xaroratda o‘rtacha _t=(0,7...1)10^-5 1grad tashqil etadi. (harorat 1°s o‘zgarganda beton deformatsiyasi 0,01 mm/m ni tashqil etadi. Bu koeffitsientning qiymati to‘ldirg‘ichning turiga, beton qorishmasining tarkibiga, atrof muhitning issiqlikligi va namliyligiga, betonning yoshi va o‘lchamlariga bog‘liq.Betonning deformatsiyasi prizmani siqish yo‘li bilan aniqlanadi.Agar prizmani bosqichma-bosqich yuklansa va bunda har bir bosqich deformatsiyani ikki martadan o‘lchansa (yuk qo‘yilganda va ma’lum muddatdan so‘ng), kuchlaninish -
deformatsiyalanish «_b-_b» diagrammasida pog‘onali chiziq hosil bo‘ladi. Yuk qo‘yilishi bilan o‘lchangan deformatsiya-elastik va u kuchlanishga to‘g‘ri proporsional, yuk ostida ushlab turilgan vaqtda rivojlangan deformatsiya-plastik deformatsiya bo‘ladi.
Elastik deformatsiya namunani tez yuklanganda hosil bo‘ladi. Yuklash tezligini kamaytirish yoki namunani yuk ostida uzoq vaqt ushlab turish, plastik deformatsiyaning o‘sishiga sabab bo‘ladi. To‘liq deformatsiya elastik -_e va plastik -
_r1 deformatsiyaning yig‘indisi _b_e+_r1 ga teng bo‘ladi. Yuklash bosqichlari ortib borganda «_b-_b» grafigi egri chiziqdan iborat bo‘ladi. Ma’lum bosqichdagi kuchlanishni nolgacha tushirilganda namunadagi qoldiq plastik deformatsiya hosil bo‘ladi, u vaqt o‘tishi bilan qisman tiklanadi (taxminan 10%). Bu holat elastik qoldiq deformatsiyasi -_er deyiladi. Shunday qilib, deformatsiya qiymati kuchlanish miqdoriga va yukning ta’sir vaqtiga bog‘liq.Tajribadan kelib chiqdan xolda kuchlanish-deformatsiya orasidagi bog‘liqlikni (_b _bu) Guk qonuniga asosan, betonning modul uprugosti E_b bilan belgilash mumkin.
E_btg ₀  _b_b
Elastiklik moduli beton mustahkamligiga bog‘liq bo‘lib _b0,3 _bu bo‘lganda, plastik deformatsiya yuqori qiymatga ega bo‘ladi. Hisoblashda o‘rtacha modul yoki uprugoplastik modul deformatsiyasidan foydalaniladi. Bu tangens burchagidan iborat bo‘lib, to‘la deformatsiya egri chizig‘idagi berilgan nuqta bilan kesishgan joydan o‘tgan
E_b,re tg ₁  _b_b
to‘g‘ri chiziqdir. Betondagi kuchlanishni elastik va to‘liq deformatsiya orqali ifodalansa quyidagi kelib chiqadi:
_b_b E_b _b E_b,re bundan E_b,re _e_b E_b  E_b
Bunda  beton siqilgandagi elastik-plastik holatini aniqlaydigan koeffitsient.
Uning qiymati 1-0,45 bo‘ladi, agar qisqa muddatli yuk
ta’sirida bo‘lganda; 0.1-0.15- bo‘ladi agar uzoq muddatli yuk ta’siri ostida bo‘lsa. Beton cho‘zilganda elastik plastiklik moduli
^Ebt,rl^{ }t ^Eb
Bunda _t - cho‘zilganda betonning elastik plastik holatini aniqlovchi koeffitsient
_bt _bt,u bo‘lganda tajriba ma’lumotlariga ko‘ra _t0,5 ga teng bo‘ladi. Elastiklik moduli betonning sinfi ortishi bilan ortib boradi.
Xulosa qilib aytganda betonning deformatsiyasi, bir tomondan betonning tarkibiga, mustahkamligi va zichligiga, to‘ldirgich va sementning elastik-plastik xossalariga, ikkinchi tomondan esa kuchlanish holatlariga, yukning qiymati va davomiyligiga hamda iqlim sharoitiga bog‘liqdir.