Deformace betonu dělíme na pružné (vratné) a plastické (nevratné). Pružnými jsou deformace charakterizované modulem pružnosti, teplotní dilatace a částečně i smrštění betonu způsobené migrací vlhkosti. Plastickými deformacemi jsou dotvarování betonu způsobené dlouhodobým zatížením a částečně smrštění, které vyvolává hydratace a karbonatace.
Modul pružnosti
Je jedním ze základních parametrů betonu jako stavebního materiálu z hlediska navrhování a užitnosti konstrukce. Vyjadřuje závislost mezi přetvořením a namáháním materiálu. Pro beton je tato závislost lineární pouze v počátku zatěžování, při vyšších napětích není modul pružnosti konstantní, klesá. Při napětí dosahujícím cca 30% zlomového napětí začínají vznikat trhlinky a projevují se trvalé (plastické) deformace.
Stanovení modulu pružnosti betonu se provádí destruktivními (měření přetvoření při daném zatížení) a nedestruktivními (ultrazvukovými, rezonančními) metodami. Přesné pracovní postupy stanovení modulu pružnosti jsou uvedeny v příslušných normách (ČSN, ISO, ČSN EN).
Modul pružnosti betonu je ovlivněn mnoha činiteli, např. stářím betonu, uložením betonu, objemem cementového tmele v betonu, modulem pružnosti použitého kameniva, prostředím působícím na beton aj. Pružnější materiály mají nižší modul pružnosti.
Dotvarování betonu (creep)
Dotvarováním betonu rozumíme trvalé změny objemu nebo tvaru betonu způsobené dlouhodobým zatížením.
Technologické ovlivňování dotvarování betonu:
■ Druh cementu. Portlandské cementy vyšších pevností mají malé dotvarování, směsné cementy vykazují velké dotvarování.
■ Obsah cementu. Předávkování cementu způsobí větší dotvarování, při stejném vodním součiniteli mají betony s nižším obsahem cementu menší dotvarování.
■ Vodní součinitel má rozhodující význam pro dotvarování, které vzrůstá s dvojmocí vodního součinitele.
■ Druh kameniva. Dotvarování není ovlivněno vlastnostmi horniny, výhodnější jsou pevné a drcené horniny.
■ Granulometrie kameniva. Zrnitost v oblasti velmi dobře snižuje dotvarování.
■ Pórovitost. Čím nižší pórovitost, tím menší dotvarování.
■ Ošetřování betonu. Nejmenší dotvarování vykazuje beton uložený ve vodě a největší pak uložený v prostředí suchého vzduchu, teplotní změny způsobují zvýšení dotvarování. Tepelné ošetření betonu před jeho zatížením sníží dotvarování až o 30%.
■ Stáří betonu při zatížení. Je jedním z významných parametrů ovlivňujících dotvarování, čím je beton před zatěžováním starší, tím má menší dotvarování.
■ Stupeň zatížení. Dotvarování je úměrné napětí asi do 40% pevnosti betonu, vyšší napětí zvyšují dotvarování.
■ Doba zatížení. Asi za dva roky je dotvarování ukončeno, po této době se může zvýšit nejvíce o 5%. Po 28 dnech zatížení se dosáhne asi 1/3 celkového dotvarování.
■ Druh zatížení. Tlakové nebo tahové napětí vyvolá zhruba stejné dotvarování při stejném stupni zatížení.
■ Velikost zkušebního tělesa (konstrukce). Se zvětšující se velikostí se snižuje dotvarování.
Smršťování betonu
Je způsobeno migrací vlhkosti v betonu, hydratací cementu a karbonatací betonu. V jeho důsledku dochází ke vzniku trhlinek, kdy se snižují užitné vlastnosti nejen materiálu, ale i celé konstrukce. Trhliny se mohou vytvořit při smrštění > 2 mm.m-1.
Pro omezení smršťování betonu se doporučuje:
■ minimalizovat vodní součinitel, s jeho rostoucí hodnotou roste i smrštění betonu, betony s vodním součinitelem w > 0,60 vykazují smrštění nad 1 mm.m-1
■ použít vhodné příměsi
■ použít vlákna (rozptýlenou výztuž) v množství větším než 0,1% hm. cementového tmelu, která v počáteční fázi tuhnutí a tvrdnutí betonu omezí vznik trhlin v betonu
■ ošetřovat beton dostatečně dlouho, tj. zabránit odpařování vody z povrchu betonu např. vlhčením nebo vytvořením parotěsné zábrany nástřikem prostředku pro ošetření čerstvého betonu
■ vyloučit teplotní rozdíly mezi podkladem a vrstvou betonu, nelze-li jinak, provést dilatační spáry ve vzdálenostech podle tloušťky a celkové plochy betonu.