,LJĚƌŽƐƚĂƚŝƐŬƚ ƚƌLJĐŬ ,LJĚƌŽƐƚĂƚŝƐŬƚ ƚƌLJĐŬ <ŽŵƉĂŬƚĞƌŝŶŐ Ăǀ ŐƌĂŶƵůĂƚ ŵĂƚĞƌŝĂů <ŽŵƉĂŬƚĞƌŝŶŐ Ăǀ ŐƌĂŶƵůĂƚ ŵĂƚĞƌŝĂů
ƉƐ Ɛ
WůĂƐƚŝƐŬ ŬŽŵƉĂŬƚĞƌŝŶŐ WůĂƐƚŝƐŬ ŬŽŵƉĂŬƚĞƌŝŶŐ ;ƐŬĂĚĂ ŝ ĐĞŵĞŶƚƐƚƌƵŬƚƵƌĞŶ ŽĐŚ ƉŽƌŬŽůůĂƉƐͿ ;ƐŬĂĚĂ ŝ ĐĞŵĞŶƚƐƚƌƵŬƚƵƌĞŶ ŽĐŚ ƉŽƌŬŽůůĂƉƐͿ /ŶŝƚŝĂů ĞůĂƐƚŝƐŬ ŬŽŵƉĂŬƚĞƌŝŶŐ /ŶŝƚŝĂů ĞůĂƐƚŝƐŬ ŬŽŵƉĂŬƚĞƌŝŶŐ
ƉĞů Ğů
ǀŽůLJŵ ǀŽůLJŵ
Figur 7: Beteende för betong under hydrostatiskt tryck; (ovan) schematiskt och (till höger) från försök Gabet et al (2008). ĂͿ
ďͿ
rer har kollapsat fås åter igen ett näst intill ĂͿ olika försöksserier med starkt dynamiska beroende ďͿ på dess styrka nås olika punkter linjärelastiskt beteende, där styvheten är laster tillsammans med en kvasi-statiskt på kurvan. Det som ibland kallas betonghögre än i den initiala elastiska fasen. Det- uppmätt kurva från ett försök med plan ens Hugoniot-kurva är en sådan kurva. ta kan förklaras med att materialet nu har töjning. Valet att jämföra resultaten för de I figuren ses tydligt betongens ickelinblivit ett kompakt, porfritt, granulat materi- dynamiska försöken med ett kvasi-sta- jära kompression, och de tre olika faserna al där styvheten är starkt beroende av be- tiskt försök med plan töjning är motiverat som nämnts tidigare kan urskiljas. Temståndsdelarnas styvhet, det vill säga av med att stötvågsbelastning ger ett stadie peraturens inverkan på resultaten kan ballastens styvhet. För hydrostatiskt tryck av just plan töjning i materialet. För ex- uppskattas som skillnaden mellan uppfås därför aldrig brott i den bemärkelsen tremt höga trycknivåer blir dock skillna- nådda trycknivåer vid starkt dynamisk att betongen inte kan ta högre laster efter- den mellan spänningstillståndet för plan belastning och kvasi-statisk belastning. som man kan fortsätta att trycka på be- töjning approximativt lika med det för Även för relativt låga trycknivåer är det tongkroppen även om betongen skadas hydrostatiskt tryck eftersom skjuvhåll- dock svårt att kvantifiera denna effekt kraftigt. fasthetens andel av det totala trycket då är eftersom det är olika betonger som har I figur 7b visas spännings-töjningskur- försumbart liten. provats. Olika betongblandningar, med vor för betong under hydrostatiskt tryck, För försök där en stötvåg bildas i mate- olika egenskaper och vatteninnehåll ger med maximala trycknivåer på 500 re- rialet fås ingen kontinuerlig lastkurva olika respons. I Gebbeken et al (2006) har spektive 650 MPa; från Gabet et al som i fallen med kvasi-statisk belastning, till exempel en betong med högre håll(2008). Dessa maxtryck är i storleksord- utan endast punkter i spännings-töjnings- fasthet (cirka 50 MPa) används än i de ningen för hur höga hydrostatiska tryck planet kan tas fram. Detta beror på att övriga fallen (cirka 35 till 40 MPa). Detta man kan nå under kvasi-statiska förhål- man endast kan uppskatta tillståndet före är åtminstone en anledning till att dessa landen, men är inte tillräckligt höga för och efter passagen av stötvågsfronten. Vi- punkter ligger högre än övriga för volyatt kompaktera betongen till ett porfritt dare kan man inte binda ihop punkter från metriska töjningar över minus femton material. I figuren kan man däremot ur- dessa försök och anta att detta är lastkur- procent. Generellt kan dock sägas, att för skilja den inledande, linjärelastiska fasen van eftersom varje punkt representerar trycknivåer upp till några gigapascal veroch hur styvheten minskar efter denna för just en direkt tillståndsändring från ett kar effekten av temperaturen vara begränatt sedan åter öka när trycket ökar. För att visst initialt stadie. En sådan kurva skulle sad och behöver inte nödvändigtvis beakprova materialresponsen för betong vid istället representera de tillstånd som kan tas. De begränsade trycknivåerna för kvahögre trycknivåer än i storleksordningen nås genom passagen av en stötvåg, och si-statiska försök gör det däremot mycket 0,5 GPa används ofta försök som innefattar detonationer och plana stötar. Höga trycknivåer – stötvågsbelastning. För laster med hög dynamisk intensitet och höga trycknivåer kan en stötvåg bildas i materialet. Detta innebär att responsen i materialet kan påverkas av temperaturökningar som en konsekvens av att det inte finns tid för materialet att transportera bort den värme som bildas när betongen skadas. Försöken som utförs för att prova betongens respons vid höga trycknivåer är därför påverkade av temperaturen och det är svårt att kvantifiera denna effekt. Förutom att dessa provningar är dyra att genomföra är det svårare att styra provningarna, mäta responsen och att utvärdera resultaten än i kvasi-statiska försök. På grund av de många svårigheterna kopplade till denna typ av försök är tillFigur 8: Försöksdata från detonations- och plan-stöt-provningar tillsammans gången till dessa materialdata begränsad. I med data från kvasi-statiska försök under plan töjning. figur 8 visas dock data för betong från 46
Bygg & teknik 7/12