Page 4 - дисертація

4

ВСТУП

Актуальність теми. Композити на цементній основі, армовані
волокнами різної природи, є одними із перспективних конструкційних

матеріалів. Їх широке використання зумовлене прагненням спеціалістів
суттєво підвищити такі показники бетону, як міцність, тріщиностійкість,
ударну в’язкість, зменшити мікророзтріскування під час тужавіння. В
будівництві як армувальні елементи бетонної матриці застосовують

різноманітні волокна: сталеві, скляні, базальтові, вуглецеві, полімерні та
деякі інші. Як і в традиційних композитах на основі полімерних матриць,

зміцнення волокнами базується на тому, що значну частину навантаження
сприймають волокна, модулі пружності яких, як правило, вищі, ніж
матриці. Існуючі теоретичні моделі прогнозування міцності фібробетону
грунтують здебільш, на засадах механіки композитних матеріалів, зокрема,

використанні правила суміші, щоб врахувати об’ємний вміст фаз
композиту. При цьому, як правило, абстрагуються від дефектів структури
матриці, вважаючи її суцільною та однорідною. Такі підходи не

розкривають фізичної суті деформування та руйнування композиту.
Оскільки чинників, що визначають властивості композитів на основі
цементної матриці, досить багато, то існує чимало варіантів їх

комбінування для створення матеріалів із заданими властивостями. Для
цього необхідні теорії, які б враховували їх дискретну структуру
матеріалів. Застосування точних методів теорії пружності,

в’язкопружності, механіки руйнування пов’язане зі складністю вибору
адекватної, але доступної для аналізу математичної моделі.
Для визначення міцності композитів на цементній основі, які
експлуатуються в умовах простих навантажень, існує альтернативний

теоретичним експериментальний метод. Він дає змогу отримати достовірні
результати про міцність матеріалу. Однак вони стосуються лише
конкретного співвідношення складників композиту і на їх основі важко

сформувати рекомендації для конструювання матеріалу зі заданими
службовими властивостями.
Тому під час проектування нових із наперед заданими службовими

властивостями композитних матеріалів на основі бетонної матриці
важливо встановити кореляційні аналітичні залежності для прогнозування
та оцінювання міцності та тріщиностійкості цих матеріалів за механічними

та геометричними параметрами їх структурних складників (пор,