Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Материалы. Конструкции. Технологии
Капиллярная усадка и трещинообразование бетона в раннем возрасте
Опубликована: 2017-09-27
  • С. Н. Леонович Белорусский национальный технический университет (г. Минск)

Аннотация

Процессы разрушения бетона трещинами рассматриваются как обобщенное напряженно-деформированное состояние в некотором каноническом объеме, обладающем физическими особенностями, присущими композиту с прочностными и деформативными свойствами.


Аналитические расчеты для оценки напряженного состояния и трещиностойкости бетона в раннем возрасте на основе обобщенного критерия в терминах коэффициентов интенсивности напряжений возможно реализовать благодаря современным экспериментальным данным о величине капиллярного давления (70 кПа через 180 мин. после укладки). Разработанный алгоритм расчета позволяет учесть влияющие на капиллярное давление факторы: вид цемента, модификаторы и минеральные добавки, условия выдерживания бетона.


Бетон рассматривается как упругая квазиоднородная двухкомпонентная среда, состоящая из: а) конструктивной части (матрицы): твердеющего цементного камня со структурными элементами щебня, песка; б) деструктивной части (пустот): капилляров-трещин и пор (полостей с начальными трещинами в стенках). Исходные физико-механические свойства бетона (конструктивные) оцениваются прочностными и деформативными характеристиками Rb, Rbt, Eb и параметрами механики разрушения Ki, Gi, Ji.


Процесс формирования и движения трещин рассматривается как результат воздействий на основе принципов теории трещин из условия, что в вершине каждой трещины своего уровня в каноническом объеме бетона возникают поля деформаций и напряжений, создающие схемы нормального отрыва и сдвига. Возникающее состояние оценивается соответствующими затратами энергии разрушения Gij и коэффициентами интенсивности напряжений .


Температурные, влажностные длительные воздействия при усадке создают поля напряжений в вершинах пустот – трещин. .


Процессы разрушения бетона трещинами рассматриваются как обобщенное напряженно-деформированное состояние в некотором каноническом объеме, обладающем физическими особенностями, присущими композиту с прочностными и деформативными свойствами Rb, Rbt, n. Особенности физических процессов страгивания микро- и макротрещин в исследуемом объеме достоверны и обоснованы экспериментальными данными по определению lcrc, Gi, Ji, KI и KII на образцах-кубах (призмах).


Деформативные и прочностные свойства в единичном объеме бетона любого состава обеспечиваются системой активных и реактивных сил в структуре: .


C изменением при усадке температуры, влажности, давления в дефектах структуры П, К, Т, заполненных жидкостью, возникают усилия, изменяются размеры и количество дефектов, количество и свойство структурных связей, что влияет на уровень исходных свойств Ri, Ej и уровни их измеряемых пределов.

##submission.authorBiography##

С. Н. Леонович, Белорусский национальный технический университет (г. Минск)

Доктор технических наук, профессор кафедры технологии строительного производства, Белорусский национальный технический университет, г. Минск, Республика Беларусь. Область научных интересов – долговечность железобетонных конструкций, механика разрушения бетона и железобетона при эксплуатации в условиях температурно-влажностных и коррозионных воздействий.