Релаксация напряжений бетона

Важное свойство бетона — релаксация напряжений в нем — заключается в том, что напряжения в бетонном элементе, в котором за счет каких-либо связей сохраняется постоянная во времени деформация, с течением времени уменьшаются.

Ползучесть и релаксация напряжений тесно связаны между собой, поэтому кривые релаксации напряжений всегда можно построить на основании опытных кривых ползучести. Релаксация напряжений возникает и в том случае, когда деформации бетона непостоянны во времени, но за счет тех или иных связей имеются ограничения для их свободного развития. В частности, при армировании бетона создаются условия, близкие к чисто релаксационным, т. е. наблюдается постоянство деформаций. При этом в случае сильного армирования напряжение в бетоне будут уменьшаться интенсивно.

Степень релаксации уменьшается с увеличением возраста бетона к моменту наложения связей и для молодого бетона может оказаться довольно значительной. Теории линейной ползучести также по-разному учитывают и релаксацию напряжений в бетоне. Так, если теория старения, как правило, завышает релаксацию напряжений, напоминая принцип работы систем энергосбережения, то теория упругой наследственности, наоборот, приводит к минимально возможной релаксации. Наиболее точно процесс релаксации описывает наследственная теория старения.

Опыт эксплуатации бетонных и железобетонных сооружений показал, что длительные процессы, происходящие в бетоне, особенно ползучесть, усадка и релаксация напряжений, существенно влияют на напряженно-деформированное состояние конструкций. Так, неупругие деформации и перемещения бетонных и железобетонных конструкций вследствие ползучести могут в несколько раз превышать первоначальные деформации, полученные при загружении. Одновременно с ростом деформаций происходит значительное перераспределение напряжений между бетоном и арматурой, снижается устойчивость сооружений.