Konstrukcje betonowe w wyniku oddziaływania długotrwałych obciążeń odkształcają się. Odkształcenia te można podzielić na sprężyste, czyli takie, które znikają wraz ze zdjęciem obciążenia, a także plastyczne (trwałe) – nie znikające po zdjęciu obciążenia. Pełzanie betonu jest zjawiskiem polegającym na narastaniu odkształceń pod wpływem oddziaływania obciążeń stałych.
Co wpływa na wielkość pełzania i jakie są jego skutki?
Pełzanie betonu to proces długotrwały, na którego wielkość mają wpływ czynniki takie, jak:
- wiek betonu w chwili obciążenia (wartość pełzania jest niższa, gdy beton jest starszy),
- wytrzymałość betonu (im wyższa wytrzymałość, tym wartość pełzania betonu jest niższa),
- wartość obciążenia oddziałującego na beton (wraz ze wzrostem obciążenia zwiększa się pełzanie),
- wilgotność otoczenia w czasie wysychania betonu (wraz ze wzrostem wilgotności pełzanie jest mniejsze),
- rodzaj, kształt oraz ilość zastosowanego kruszywa w mieszance betonowej,
- szczelność betonu (wraz ze wzrostem szczelności pełzanie jest mniejsze).
Wraz z upływem czasu wpływ pełzania niesie ze sobą niekorzystne zjawiska, takie jak zwiększenie się:
- ugięć elementów konstrukcji,
- szerokości rys,
- strat sprężania w przypadku konstrukcji sprężanych.
Współczynnik pełzania
Pełzanie betonu określane jest za pomocą współczynnika pełzania. Współczynnik pełzania jest to funkcja wieku betonu mierzona w dniach. Współczynnik pełzania wyrażany jest wzorem:
\[ϕ(t, t_0) = σ_c\frac{ϕ(t, t_0)}{E_c}
\]
gdzie:
t – oznacza wiek aktualny, tzn. wiek, który beton osiągnął w dniu, dla którego
wyznaczamy wartość współczynnika pełzania,
t0– oznacza wiek, który beton osiągnął w dniu, w którym przyłożono do niego
obciążenie.
Odkształcenia wywołane naprężeniem σc jest wynikiem sumy początkowego odkształcenia sprężystego i pełzania:
\[ε_c(t, t_0) = σ_c(\frac{1}{E_c(t_0)}+\frac{ϕ(t, t_0)}{E_c})
\]
Moduł sprężystości betonu jest zmienny i zmienia się wraz z wiekiem betonu.
