Под деформативностью понимают способность бетона изменять свои размеры и форму при действии силовых и прочих воздействий. Деформации бетона можно разделить на:

1) Несиловые;

2) Силовые (вызванные воздействием силы).

Несиловые деформации связаны с изменениями температурно – климатических условий среды: усадка (набухание), температурные деформации.

Усадка (набухание) – изменение объема вследствие высыхания (увлажнения). Все несиловые деформации являются объемными, т.е. направлены во всех направлениях. Если объемная деформация не стеснена (её развитию ничего не препятствует), то ее натекание не приводит к дополнительным напряжениям.

На практике некоторая стесненность всегда присутствует (арматура, борта формы, вес бетона, неоднородность материала и неоднородность высыхания). Поэтому при изменении температуры и влажности в бетоне появляются температурные и усадочные трещины, с которыми борятся усадочными сетками.

Силовые деформации появляются в направлении действия силы.Деление на силовые и не силовые является условным, т.к. если есть первые деформации, то температура и влажность уже повлияли на деформативность материала, что окажет влияние на силовые.

Силовые деформации бетона делятся намгновенные и запаздывающие.

Мгновенные развиваются в течение времени сопоставимым с временем приложения нагрузки. (это упругие и упруго - пластичные деформации).

Запаздывающие деформации развиваются даже при постоянном напряжении во времени. Их так же называют деформации ползучести.

Силовые деформации можно разделить налинейные и нелинейные.

К линейным относят упругие деформации, развитие которых происходит по закону Гука, пропорционально напряжениям (нагрузке) и связано с упругими свойствами цементного кристалла. Их наблюдают в бетоне до уровня  (т.е касательная к началу координат и линия загрузки совпадают).

При превышении  диаграмма начинает искривляться, и появляются неупругие деформации. Работа бетон переходит в пластичную зону и нелинейные деформации  начинают преобладать над линейными . Если построить фактическую диаграмму ступенчатого загружения диаграмма бетона она будет иметь следующий вид:

Чем выше уровень нагружения , тем больше проявляются пластические свойства бетона:

1. Результирующая диаграмма растяжения/сжатия бетона;

2. Ступенчатая диаграмма загружения бетона;

3. Линия разгрузки в произвольной точке;

4. Касательная в результирующей диаграмме к началу координат;

А - зона упругих деформаций;

Б - зона пластических деформаций.

Суммарная деформация бетона состоит из:                                (2.11)

Максимальные напряжения при  достигнуты при относительной деформации

=  = 0,002 , но это не значит, что за этой границей происходит разрушение бетона. В зависимости от вида НДС, количества арматуры , влажности, температуры и т.д. Происходит перераспределение (передача) напряжений с более нагруженных на менее нагруженные участки и арматуру. Этот процесс называется псевдо пластичным течением.

Разгрузка бетона происходит упруго под тем же углом  что и упругое нагружение. При этом часть остаточной деформации является обратимой со временем - . Растяжение бетона происходит аналогично.

К основным деформационным характеристикам бетона относят:

1) Предельные относительные деформации бетона при осевом сжатии(растяжении) ;

2) Начальный модуль упругости бетона ;

3) Модуль деформации бетона ;

4) Коэффициент ползучести бетона ;

5) Коэффициент упруго пластичности и  (ф-ла 1.2) и ;

6) Коэффициент поперечной деформации - коэффициент Пуассона;

 и модуль сдвига

7) Коэффициент линейного расширения (температурные деформации бетона).

 ( )

Сжатие бетона

                         1,2 – касательные в начале координаты

3 – касательные в произвольной точке

Модуль E_b определяют по диаграмме бетона при уровне напряжений до  = (0,3 0,4)R_b. Поскольку касательная в «0» (прямая 1) на этом участке совпадает с диаграммой, то

                                      (2.12)

По мере нагружения угол  будет уменьшаться до текущего значения, наклона касательной к произвольной точке . E_b будет уменьшаться. Поэтому в практических расчетах используют так называемый секущий модуль полных деформаций или модуль упруго пластичности, учитывающий развитие нелинейных деформаций.

                                                                                 (2.13)

- коэффициент упруго пластичности (упругая деформация бетона)

0,15< <1-при сжатии( в зависимости от длительности нагрузки).

- при растяжении.

 понижается с уменьшением класса бетона и зависит от влажности, температуры. Величина E_b часто определяются по эмпирическим формулам.

    - бетон на тяжелом заполнителе                 (2.14)

E_b = 0,6       - для лёгких бетонов.                                (2.15)

E_b можно определить по таблице по классу бетона В. E_b должен быть снижен на 10%, при тепловой обработке и на 25% при автоклавной обработке.

При длительном действии нагрузки, проявляется длительная ползучесть, и бетон становится более деформативным. При расчетах на длительные нагрузки применяют модуль деформаций (длительный), который определяется по формуле:

,                                                                 (2.16)

 где - зависит от класса бетона и влажности.

 Предельные деформации и определяются по упрощенным (2-х или 3-х) линейным диаграммам бетона в зависимости от влажности и длительности нагрузки.                                            (2.17)

- непродолжительное действие нагрузки

- длительное действие нагрузки

 ;