Энергетические аспекты усталости бетона при низкотемпературных воздействиях

Пинус Б.И.

2018 / Том 8, номер 4(27) 2018 [ ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ. СТРОИТЕЛЬСТВО ]

Обоснование возможности использования энергетических параметров стойкости бетонов в качестве критерия вероятного кумулятивного отказа при расчетном сроке эксплуатации железобетонных конструкций «северного исполнения». Экспериментально-аналитическое исследование изменения прочности при сжатии и растяжении бетона и деформативности в процессе исчерпания ресурса сопротивления знакопеременным температурно-влажностным воздействиям. Выполнены статические испытания образцов бетона класса В25, проектной морозостойкости бетона марки F300 по истечении регламентированного количества циклов в криогенном (231°К) и оттаявшем (293°К) состояниях. Использован режим непрерывного загружения с постоянной скоростью деформирования, автоматической записью диаграмм σ-ε и времени. Обоснована возможность использования концептуальных положений кинетической теории прочности твердых тел и практическая приемлемость ее аналитической модели для оценки последствий кумулятивных изменений в бетонах, подвергаемых циклическому замораживанию и оттаиванию. Установлена высокая «чувствительность»ее значимых параметров, характеризующих напряженность внутренних структурных связей в бетонах, а также практическая тождественность их изменения кинетике границ микроразрушений. Это позволяет использовать его в качестве информативного критерия вероятного кумулятивного отказа железобетонных элементов в суровых климатических условиях. Исследована динамика изменения при циклическом замораживании и оттаивании потенциала пластического деформирования бетона и обусловлена его кинетика энергии диссипации. Установлен экспериментальный характер изменения энергии, что подтверждает усталостные закономерности анализируемых деструктивных процессов. На основании кинетики энергетических параметров сопротивления рекомендуется ограничить расчетный срок эксплуатации железобетонных конструкций в суровых климатических условиях с учетом их эквивалентности 85% ресурса нормируемой морозостойкости бетонов.

Ключевые слова:

бетон,морозостойкость,усталость,кумулятивный отказ,concrete,frost resistance,fatigue,cumulative failure

Библиографический список:

1. Москвин В.М., Подвальный А.М. О морозостойкости долговечности железобетонных конструкций // Труды НИИЖБ. М.: Госстройиздат, 1960. Вып. 15. С. 3-13.
2. Берг О.Я. Физические основы теории прочности бетона и железобетона. М.: Госстройиздат, 1961.96 с.
3. Москвин В.М., Капкин М.М., Савицкий А.Н., Ярмаковский В.Н. Бетон для строительства в суровых климатических условиях. М.: Стройиздат, 1973. 172 с.
4. Юдин А.П., Ткаченко Т.А. Деформации и стойкость одноосно сжатого бетона при периодических температурно-влажностных воздействиях среды // Труды РИСИ. 1976. Вып. 15. С. 16-25.
5. Ярема С.Я. Стадийность усталостного разрушения и ее следствия // Физико-химическая механика материалов. 1973. № 6. С. 66-71.
6. Регель В.Р., Слуцкер А.И., Томашевский Э.Е. Кинетическая теория прочности твердых тел. М.: Наука, 1974. 560 с.
7. ЗайцевЮ.В. Моделирование деформаций и прочности бетона методами механики разрушений. М.: Стройиздат, 1982. 196 с.
8. Круглицкий Н.Н., Хоменко В.П., Васюк Н.В. Возможности использования физико-химической механики для прогнозирования долговечности пористых строительных материалов // Защита строительных материалов и конструкций от коррозии. Киев, 1973. Ч. 1. С. 54-56.
9. Журков С.Н., Томашевский Э.Н. Некоторые проблемы прочности твердого тела. М.: Наука, 1959. 68 с.
10. Пинус Б.И., Пинус Ж.Н., Хомякова И.В. Изменение конструктивных свойств бетонов при охлаждении и замораживании // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2015. № 2 (97). С.111-115.
11. Пинус Б.И., Семенов В.В. О сопротивляемости деформированию бетона, подвергнутого циклическому замораживанию и оттаиванию // Проблемы совершенствования строительных конструкций на Дальнем Востоке. Хабаровск, 1982. С. 101-106.
12. Cook D., Chindaprasirt P. A mathermatical model for the prediction of damage in concrete // Cement and Concrete reseach. 1981. Vol. 11. P. 581-590.
13. Гладков В.С. О разрушении гидротехнического бетона при многократном замораживании и оттаивании в нестационарном режиме // Труды координационных совещаний по гидротехнике. Л.: Энергия, 1972. Вып. 73. С. 133-142.
14. Пинус Б.И., Пинус Ж.Н. Об одном подходе к оценке агрессивности температурно-климатических условий по отношению к бетону // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2011. № 1. С. 121-125.

Файлы:

• Б.И._Пинус.pdf (скачать | просмотреть) - скачано 78 раз