Proevenbetreffende de plasticiteitvanbetonPlastic Flow of Concrete Relieves High-LoadStress Concentrationsby Robert F. Banks & Douglas McHenry(Civil Engineering, May 1949)tek. 1. verband tussen drukspanning en verkorting voor 3" ? 6"betoncylindersproefduur: 45 min. voor die van 42 en 84 dagen en 15 min.voor de overige cylindersIn bovengenoemd artikel wordende volgende proeven beschreven,welke genomen zijn door de,,Laboratories of the Bureau ofReclamation" te Denver, Colo.(U.S.A.).1. Drukproeven op betoncylinders, waarbij hetverband tussen spanning en verkorting isbepaald (zie tek. 1).2. Drukproeven op betonblokken, waarin gatenwaren gespaard (zie tek. 2) en op blokkenvan dezelfde afmetingen zonder gaten.Hierbij werd de maximumdrukweerstand bepaald. Enigefoto's van scheuren, die bij hetbezwijken optreden, zijn in hetartikel gegeven. Uit tek. 1 blijkt,dat de beton-spanning bijverkorting aanvankelijk toeneemt,totdat een maximum is bereikt endaarna weer afneemt, totdattenslotte het beton bezwijkt. Demax. spanning treedt op bij eenverkorting van ca 0,002. Het be-zwijken geschiedt bij een ver-korting van 0,007 5 tot 0,009 5.Het gebied van afnemendespanning is voor het plastischgedrag van betonconstructies vanoverwegend belang. Het komtovereen met het vloeige-bied vanb.v. St 37, met dit verschil echter,dat bij St 37 de spanning in ditgebied constant blijft (dus gelijkaan de vloei-grens).Indien de algemeen gebruikelijkewijze voor beproeving vanbetoncylinders zou zijn toegepast,dan zou na het bereiken van demax. betonspanning t.g.v. deveerkracht van de be-proevingsmachine een plotselingeverkorting van het beton optreden,waarbij het proefstuk zoubezwijken. Waarne-mingen in het gebied van afne-mende betonspanningen, dus voorverkortingen groter dan 0,002,zouden dan onmogelijk zijn. Dezemoeilijkheid is hier op. genialewijze ontgaan, door in de machine,naast het betonnen proefstuk, stalenveren te plaatsen. De totale drukvan de machine wordt danopgenomen door het proefstuk engenoemde veren gezamenlijk. Dedruk, die de stalen veren opnemen,is uit haar vervorming te bepalen.De druk op het proefstuk is dangelijk aan het verschil tussen dedruk van de machine en detegendruk van de stalen veren. Bijtoenemende verkorting zal detegendruk van de veren ver-meerderen, waardoor verminderingvan de totale tegendruk-wordtvoorkomen.Bij de in tek. 2 gegeven proef-blokken zouden, volgens de elas-ticiteitsleer (wet van Hooke:spanning recht evenredig met devormverandering) langs de gatenspanningen optreden, welke veelgroter zouden zijn dan degemiddelde spanning over de nettodoorsnede. Volgens deplasticiteitsleer zou bijtoenemende belasting op het blok,het beton langs de gaten, nadat demax. drukspanning zou zijnbereikt, doorgaan met verkorten enblijven weerstand bieden. In hetverder van de gaten gelegen betonzou dan de spanning toenemen,totdat over de volle doorsnede demax. spanning zou zijn bereikt. Degrootste drukkracht, die het proef-stuk zou kunnen opnemen, zou dangelijk zijn aan de nettodoorsnede vermenigvuldigd metde max. spanning. Uit de proevenbleek, dat de drukkrachten,waarbij de blokken beziweken,evenredig waren met de kleinstedoorsneden, welke deze krachtenmoesten overbrengen. Dit warendus voor blokken zonder gaten devolle doorsneden en voor blokkenmet gaten de netto doorsneden.De plasticiteitstheorie bleek hierdus geheel op te gaan. Ditresultaat is zeer belangrijk.Voordat echter algemene con-clusies zullen kunnen wordengetrokken omtrent het plastischgedrag van beton, zullen nog veelmeer proeven moeten wordengenomen met beton van allerleisamenstellingen en met wisselendeen ook met langdurige belastingen.In de praktijk is het gebruikelijkdetails toe te passen, waarvoor bijeen consequente berekeningvolgens de elasticiteits-leerspanningen zouden wordengevonden, die verre boven devolgens de voorschriften toe telaten spanningen uitgaan (voor-beeld: inspringende hoeken). Menvertrouwt dan bewust of onbewustop de plasticiteit. Teneinde in detoekomst zo doelmatig mogelijk tekunnen ontwerpen, zal metinachtneming van de veiligheid ende duurzaamheid van de construc-tie, waar mogelijk, van de plas-ticiteit van het beton moetenworden geprofiteerd. Het be-treffende onderzoek is een zeerbelangrijke bijdrage tot bereikingvan dit doel. Ir. H. J. Kist.tek. 2. Betonblokken (typen ll-VII) met gaten van verschillende vorm en afmeting konden bijna even grote of zelfs grotere lasten dragen danblokken zonder gaten (type I; niet getekend). Alle blokken waren 16" ? 16" ? 8" (40,7 ? 40,7 ? 20,35cm).
Reacties