Влияние микроразрушений бетона на эксплуатационные качества строительных конструкций

• Автор: Ахмедов, Алексей Исмиханович
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 139 с. : ил.

Содержание
Введение.

Глава I. Состояние вопроса и задачи исследования.

1.1 Физическия теория прочности бетона.

1.2 Причины разрушения бетонных конструкций при сжатии.

1.3.Разрушение бетонных конструкций при сложном напряженном состоянии.

1.4. Прочность конструкций при длительно действующей и многократно

повторной нагрузках.

Глава II. Напряжение в конструкциях от стесненной усадки бетона

2.1. Напряженное состояние от усадки, определяемое методами

теории упругости

2.2. Напряженное состояние ог усадки, определяемое с учетом длительных процессов
2.3. Влияние усадочных напряжений и трещиностойкость твердеющего
Глава III. Влияние различных факторов на величину критериальных напряжений Ят и IV.
3.1 Зависимость напряжений микрогрещинообразования от прочности бетона, способов его твердения, состава смеси и возраста в момент нагружения
3.2 Влияние формы поперечного сечения конструкций и характера напряженного состояния на уровень микротрещинообразования.
3.3. Развитие микроразрушений в конструкциях под воздействием
многократно повторной нагрузки
3.4 Развитие микроразрушений в конструкциях при воздействии длительно
действующей нагрузки
Глава IV. Причины микротрещинообразования в конструкциях при их
нагружении.
4.1 Пористость цементного камня и влияние на псе некоторых
факторов
4.2. Теоретическая оценка прочности бетона при разрушении пор
4.3.Методика экспериментальных исследовании процесса образования и развития микроразрушений при статическом нагружении конструкций.
4.4. Результаты экспериментальных исследований процессов
микроразрушений и их оценка.
Глава V. Надежность конструкций с учетом микроразрушеинй
5.1. Нормативные характеристики бетона
5.2. Влияние микроразрушений на коррозию бетона.
VI.Вы воды
Список литературы


Остались неисследованными бетоны, в которых применялись специальные виды цементов, например ОБТЦ и др. Частично ответы на поставленные вопросы можно найти в исследованиях, выполненных в МИКХиС [,,]. Ныл выполнен большой объем экспериментальных исследований. Изучалось поведение образцов-призм на центральное сжатие при статическом, многократно-повторном и длительном напряжениях. На изгиб испытывались балки при статическом и многократно-повторном загружениях. Полученные экспериментальные данные близко совпали с результатами ранее выполненных исследований, однако, причины возникновения вторичного поля напряжений, приводящего к микроразрушениям, вскрыты не были. Целью настоящей работы является найти причины, приводящие к микроразрушениям бетона в процессе его нагружения и экспериментально подтвердить правомерность высказанных положений. Причины разрушения бетонных конструкций при сжатии. Как известно для абсолютно упругого, твердого тела должно выполняться условие: коэффициент поперечных деформаций (коэффициент Пуассона) р остается неизменным при любых действующих на тело усилиях: Р=сопб1. Значения коэффициента р<0,5 свидетельствуют о том, что сжимаемое тело под воздействием нагрузки уменьшается в объеме. Высказанные положения позволили выбрать в качестве параметра, характеризующего изменения свойств бетона при увеличении сжимающих напряжений коэффициент поперечной деформации на некоторой ступени загружения образца V = Дбцон / Де,Ф (Д8,,1-приращение поперечной ступени загружения, Дг,ф - то же продольной деформации). Дрп = С"-'—+ (1. Ар- приращение коэффициента р при переходе от ступени /? А 8п. А с„-1пр - значения приращений соответственно поперечной и продольной деформации при переходе от п -1 к /7-й ступени нагружения. Используя соотношения р =8поп/в|гр » ^-А8поп/А1р- выражение 3. Дцп= (! Ье„т! Рп-1-уп. Тогда изменение коэффициента р при переходе от п -1 ступени к п составит рп- (1 + 0. В то же время коэффициент V па той же ступени возрастает вдвос:уп= 2уп. Полученная в ранее проведенных экспериментальных исследованиях [] зависимость у = /(су), где а - сжимающее напряжение в бетоне - имеет характер, представленный на рис. На представленном графике следует выделить два критериальных напряжения Нт ° и #7‘. Первое соответствует началу развития мнкроразрушений, второе - началу увеличения объема сжимаемого бетона. Рис. График изменения коэффициентов ц и V (а) и приращения скорости ульразвука (б) от величины сжимающего напряжения ст. Наличие указанных критериальных напряжений подтверждается и характером изменения скорости ультразвука в поперечном, относительно сжатия, направлении. По мере сжатия, скорость ультразвука возрастает до значения напряжений а Пт, затем она начинает снижаться, и при а/ Ят становится ниже начальной при сг= 0. Таким образом, нарушение сплошности бетона при сжатии задолго до его разрушения не вызывает сомнений. Однако возникает вопрос - какие внутренние силовые процессы в сжатом теле вызывают микроразрывы, приводящие к образованию трещин, параллельных направлению сжимающих напряжений? Ниже приводится предложенная рядом авторов [,] физическая концепция разрушения бетона при различных по характеру силовых воздействиях. Бетон представляет собой сложный конгломерат, состоящий из элементов различной жесткости, объединенных в единое целое цементным камнем. Соединяющий жесткие элементы цементный камень обладает двумя противоположными свойствами - усадкой и ползучестью. Известно, что при равномерной усадке вокруг жесткого тела, вокруг этого тела возникает поле растягивающих напряжение, интенсивность которого снижается по мере отдаления от жесткого тела. Величина напряжений тем выше, чем больше модуль упругости тела. В противовес усадке ползучесть, т. Чем меньше разница между мерой усадки и мерой ползучести, тем ниже уровень напряжений в цементном камне. Поскольку цементный камень обволакивает жесткие включения (песок, щебень) резко отличающиеся по своим размерам и форме, в нем возникает хаотическое поле внутренних напряжений, пики которого имеют случайный размер и направление.