คอนกรีตเป็นวัสดุที่แข็งและทนทาน อย่างไรก็ตาม คอนกรีตยังอ่อนไหวต่อการเสียรูปเนื่องจากการรับน้ำหนักภายนอกที่มาก ดังนั้นเมื่อสร้างโครงสร้างคอนกรีต จำเป็นต้องพิจารณาว่าสามารถต้านทานแรงประเภทใดได้บ้าง ความสามารถในการเปลี่ยนรูปของธรรมชาติชั่วคราว นั่นคือ ยืดหยุ่น แสดงออกผ่านตัวบ่งชี้เช่นโมดูลัสความยืดหยุ่นของคอนกรีต
คอนกรีตเสียรูปอย่างไร
เพื่อตรวจสอบความยืดหยุ่นของคอนกรีต มักจะทำการทดสอบแรงอัดและแรงดึง อย่างไรก็ตาม ในการก่อสร้าง ข้อเท็จจริงที่สำคัญที่สุดก็คือคอนกรีตที่ไม่มีการเสริมแรงไม่สามารถรับแรงดึงได้ หนึ่งในคุณสมบัติของคอนกรีตคือการคืบ เนื่องจากการเสียรูปเพิ่มขึ้นภายใต้แรง ขั้นตอนแรกของการเปลี่ยนรูปคือการเสียรูปแบบยืดหยุ่น ซึ่งหมายความว่าหลังจากที่แรงดันหายไป วัสดุที่บรรจุจะกลับคืนสู่รูปร่างเดิม หากคุณเพิ่มแรงกระแทก การเสียรูปจะเปลี่ยนกลับไม่ได้ ภาระที่เพิ่มขึ้นอีกนำไปสู่การทำลายวัตถุ เป็นการยากที่จะกำหนดว่าเมื่อใดที่การเปลี่ยนรูปยางยืดจะย้อนกลับไม่ได้ เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของคอนกรีตขึ้นอยู่กับอัตราการเพิ่มของน้ำหนัก ค่านี้เป็นโมดูลัสเริ่มต้นของความยืดหยุ่นของคอนกรีต
วิธีคำนวณโมดูลัสความยืดหยุ่น
เป็นการยากที่จะคำนวณโมดูลัสเริ่มต้นของความยืดหยุ่น แต่คุณสามารถสร้างค่าโดยประมาณได้ ในการทดสอบความแข็งแรงของตัวอย่างคอนกรีต กราฟแสดงการเสียรูปของแรงกระแทกจะถูกวาดขึ้น โดยปกติ ในกราฟดังกล่าว ซีแคนต์ของกราฟความเค้นกับกราฟความเค้นจะขนานกับเส้นสัมผัสผ่านจุดกำเนิด ทางอ้อมโดยใช้กราฟนี้ คุณสามารถกำหนดโมดูลัสความยืดหยุ่นของคอนกรีตได้
โดยปกติ โมดูลัสความยืดหยุ่นจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับรากของความแข็งแรง จริง ข้อความนี้ไม่เป็นความจริงสำหรับกราฟทั้งหมด แต่สำหรับส่วนหลักเท่านั้น ส่วนใหญ่ยังขึ้นอยู่กับเงื่อนไขที่ทำการทดสอบและสภาพแวดล้อมด้วย ตัวอย่างเช่น คอนกรีตอิ่มตัวด้วยน้ำมีความยืดหยุ่นมากกว่าคอนกรีตแห้ง แม้ว่าความแข็งแรงของคอนกรีตจะใกล้เคียงกันก็ตาม คุณภาพของสารตัวเติมหยาบมีอิทธิพลอย่างมากต่อดัชนีความยืดหยุ่น ความสัมพันธ์เป็นแบบตรง - ตัวอย่างคอนกรีตมวลเบามีโมดูลัสความยืดหยุ่นต่ำกว่าแบบหนัก
ตัวบ่งชี้นี้ยังขึ้นอยู่กับอายุของวัสดุด้วย ยิ่งคอนกรีตมีอายุมาก โมดูลัสความยืดหยุ่นก็จะยิ่งสูงขึ้น
ในการใช้งานจริง โมดูลัสความยืดหยุ่นของคอนกรีตมีความสำคัญในการก่อสร้าง เมื่อปล่อย วัสดุทั้งหมดจะถูกติดฉลาก จึงสามารถกำหนดโมดูลเริ่มต้นโดยประมาณตามการติดฉลากได้ ด้วยเหตุนี้จึงมีการรวบรวมตารางพิเศษตามการคำนวณค่าเชิงปริมาณของโมดูลัสความยืดหยุ่นของคอนกรีตแต่ละเกรด สิ่งสำคัญคือต้องเลือกวัสดุที่เหมาะสมเพื่อให้โครงสร้างไม่ยุบระหว่างการก่อสร้าง แต่ยังคงแข็งแรงอยู่หลายปี