Page 6 - дисертація

6

Предмет дослідження – оцінювання міцності та тріщиностійкості
фібробетонів залежно від об’ємного вмісту різного типу волокон та

пошкодженості матриці.

Методи дослідження. Методи механіки деформівного твердого тіла
для формулювання розрахункових моделей і реалізація обчислень

характеристик міцності, експериментальні методи механіки руйнування,
механіки композитних матеріалів; метод скінченних елементів.

Наукова новизна одержаних результатів.
 Сформульовано нові розрахункові моделі деформування та
руйнування в умовах розтягу та стиску композитів на основі
цементної матриці, армованої мікроволокнами. Моделі базуються на
концепціях механіки руйнування, зокрема  -моделі, для врахування
с
впливу дефектів типу тріщин та пор у матриці (цементному камені) на
міцнісні властивості композиту.
 Встановлено межі застосування спрощених інженерних моделей та їх
адекватність для оцінювання процесів деформування та руйнування
фібробетонів за результатами числового аналізу методом скінченних
елементів.
 Запропоновано нові розрахункові залежності для оцінювання та
прогнозування міцності та тріщиностійкості фібробетонів і
встановлено, що визначальними параметрами цих характеристик є
механічні властивості армувальних компонентів, їх об’ємний вміст,
вміст пор та мікротріщин у матриці тощо. Розрахунки та виконані
експерименти засвідчили, що для забезпечення високих показників
тріщиностійкості фібробетонів визначальним є здатність волокон до
значної деформації, тоді як для створення високоміцних композитів
необхідне армування високомодульними волокнами.
 Встановлено, що армуванням цементного каменю мікроволокнами
можна суттєво (у кілька разів) підвищити міцність на розтяг та
тріщиностійкість матеріалу; водночас міцність на стиск зростає
незначно, а в окремих випадках навіть знижується.

Практичне значення отриманих результатів. Побудовані інженерні

залежності для оцінювання і прогнозування міцності та тріщиностійкості
фібробетонів дають можливість формувати оптимальний склад композитів
на основі цементної матриці із наперед заданими службовими
властивостями. Комплекс експериментальних результатів про вплив

армування цементного каменю базальтовими волокнами на службові