Высокоскоростное деформирование и разрушение мелкозернистых бетонов

• Автор: Ламзин, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 161 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОВЕДЕНИЯ ХРУПКИХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ДИНАМИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ
1.1. Экспериментальные исследования
1.1.1. Устройства для создания интенсивных динамических нагрузок
1.1.2. Средства регистрации быстронротекающих динамических процессов
1.1.3. Методики динамических испытаний хрупких материалов
1.1.4. Поведение бетонов при динамическом нагружении
1.1.4.1. Динамическая прочность бетонов
1.1.4.2. Динамическая деформативность бетонов
1.1.4.3. Динамический модуль деформации и коэффициент Пуассона бетонов
1.1.5. Влияние структурных факторов на динамическое поведение бетонов
1.1.6. Динамическое поведение фибробетонов
1.2. Теоретические исследования
1.3. Экспериментально-теоретические исследования
1.4. Выводы по главе
ГЛАВА 2. КОМПЛЕКС АППАРАТНЫХ И ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ ДЛЯ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ДИНАМИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ И РАЗРУШЕНИЯ ХРУПКИХ МАТЕРИАЛОВ
2.1. Метод Кольского
2.1.1. Математическая модель РСГ и основные предпосылки метода Кольского
2.1.2. Вывод основных зависимостей метода Кольского
2.2. Модификации метода Кольского
2.2.1. Развитие модификации метода Кольского для исследования свойств материалов в условиях пассивного ограничения радиальной деформации
2.2.2. Модификация метода Кольского для определения прочности хрупких материалов на растяжение
2.2.3. Модификация метода Кольского для определения прочности хрупких материалов на срез
2.2.4. Модификация метода Кольского для определения ударной вязкости
2.3. Методики ударного взаимодействия твердых тел с хрупкими преградами
2.4. Экспериментальные установки и средства регистрации динамических процессов.
2.5. Автоматизация измерений и обработки экспериментальной информации
2.6. Выводы по главе
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИИЯ ДИНАМИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ И РАЗРУШЕНИЯ НЕКОТОРЫХ ВИДОВ БЕТОНА
3.1. Мелкозернистый бетон В
3.1.1. Подбор состава бетонной смеси и формование образцов
3.1.2. Результаты статических испытаний
3.1.3. Результаты динамических испытаний на одноосное сжатие
3.1.4. Результаты динамических испытаний на растяжение
3.1.5. Результаты динамических испытаний на сжатие в обойме
3.1.6. Результаты испытаний на внедрение
3.2. Мелкозернистый фибробетон САЯБЫЛС
3.2.1. Результаты квазистатических испытаний
3.2.2. Результаты динамических испытаний на сжатие
3.2.3. Результаты динамических испытаний на растяжение при раскалывании и срез
3.2.4. Результаты испытаний на ударную вязкость
3.2.5. Результаты испытаний на внедрение
3.3. Выводы по главе
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-РАСЧЕТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ И РАЗРУШЕНИЯ НЕКОТОРЫХ МЕЛКОЗЕРНИСТЫХ БЕТОНОВ
4.1. Модели динамического деформирования и разрушения хрупких материалов
4.1.1. Модель
4.1.2. Модель
4.1.3. Модель
4.1.4. Модель бетона Уинфрита
4.1.5. Модель бетона Джонсона Холмквиста
4.2. Методики идентификации параметров моделей хрупких материалов
4.2.1. Методика идентификации параметров моделей 5 и
4.2.2. Методика идентификации параметров модели
4.2.3. Методика идентификации параметров модели
4.2.4. Методика идентификации параметров модели
4.3. Идентификация параметров моделей для мелкозернистого бетона В
4.4. Верификация моделей
4.5. Критерий инкубационного времени и интерпретация разрушения мелкозернистых
бетонов на основе структурно-временного подхода
4.6. Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

коэффициент Пуассона недостаточно, а существующие данные иногда противоречат друг другу, в рекомендациях ЕМКБ [123] принято, что коэффициент Пуассона не зависит от скорости деформации [ 107].
1.1.5. Влияние структурных факторов на динамическое поведение бетонов
Как показано в [4] изменение свойств бетона в зависимости от времени или скорости нагружения определяется его структурой и зависит от следующих факторов:
- свойств применяемых материалов;
- особенностей структуры бетона, в первую очередь от расположения и объема,
занимаемого отдельными составляющими, количества и качества дефектов,
особенностей контактной зоны между цементным камнем и заполнителем;
- содержания и распределения жидкой фазы и др.
Наилучшим сопротивлением динамическому воздействию обладают бетоны с
небольшим количеством дефектов, высокой плотностью и однородностью, хорошим
сцеплением между заполнителем и цементным камнем, повышенным отношением статической прочности на растяжение к статической прочности на сжатие Кр/Бсж и пластичностью. Качественное влияние некоторых факторов на КДУ бетонов описано в табл. 1.1 [4].
Таблица 1.1.
Характеристика Возможное влияние на КДУ
Марка бетона Повышение марки бетона может уменьшить КДУ
Качество цемента Белитовые или пластифицированные цементы или цементы с микронаполнителем повышают КДУ
Качество заполнителя Чистые заполнители, обладающие повышенным сцеплением с цементным камнем, например известняковые, могут повысить КДУ
Условия твердения КДУ может снизиться при пропаривании бетона, особенно при недостатке влаги
Влажность КДУ увеличивается с повышением влажности бетона
Возраст КДУ может уменьшиться с увеличением возраста бетона
Влияние марки бетона, заполнителя, условий твердения, влажности и возраста на динамическую прочность при сжатии рассматривалось в обзорной работе [107] на основе результатов многочисленных исследований. Был отмечен разброс и противоречивость результатов и сделаны выводы, что только марка (класс) бетона (или статическая прочность на сжатие) оказывает значительное влияние на КДУ. Влияние других факторов было оценено как второстепенное и нестабильное. В рекомендациях ЕМКБ [123, 124] было принято, что бетоны с более низкой статической прочностью на сжатие при динамическом нагружении проявляют большее относительное увеличение прочности как при сжатии, так и при растяжении.