По скорости распространения ультразвука в бетоне исследуемой конструкции, динамический модуль упругости бетона (ЕД) можно вычислить по формуле
, (1.1)
где V — скорость распространения колебаний, м/с .
— плотность бетона, определяется по формуле
, (1.2)
где γ- объёмный вес бетона .
γ =24 — 25 кН/м3 — для тяжелого бетона .
γ = 11 — 18 кН /м3 — для легкого бетона .
g — ускорение силы тяжести, равное 9,81 м/с2 .
К — коэффициент, зависящий от значения динамического коэффициента Пуассона (mд) исследуемого бетона, который в свою очередь определяется массивностью и соотношением геометрических размеров прозвучиваемой среды.
При неограниченной среде
. (1.3)
при среде в виде плиты
. (1.4)
при среде в виде стержня
К 3=1, (1.5)
где mд — определяется по таблице 1.1 в зависимости от возраста и вида тепловой обработки.
Результаты экспериментов показывают, что динамический модуль упругости бетона (Ед) находится в определенной связи со статическими характеристиками упругости бетона. В частности, динамический модуль упругости бетона (Ед) связан со статическими характеристиками модуля
Таблица 1.1 — Динамический коэффициент Пуассона | ||
Возраст бетона, суток | mд для бетона | |
пропаренного | нормального твердения | |
до 7 суток | 0.25 | 0.30 |
от 7 до 20 | 0.23 | 0.26 |
от 20 до 28 | 0.20 | 0.23 |
от 28 и более | 0.20 | 0.20 |
упругости (Е) следующими эмпирическими формулами в зависимости от интервала изменения динамического модуля упругости бетона:
при изменении динамического модуля упругости бетона
Е Д от 20 000 до 50 000 МПа
статический модуль упругости будет равен
Е = ЕД — 8 000 (МПа) . (1.6)
при изменении динамического модуля упругости бетона
ЕД от 50 000 до 60 000 МПа
статический модуль упругости будет равен
Е = 6/5 (ЕД — 15 000) (МПа). (1.7)
Последние формулы можно использовать для вычисления статического модуля упругости бетона.
Начальный модуль упругости по формуле Гвоздева А.А.
(МПа). (1.8)