Page 88 - дисертація

88

РОЗДІЛ 4

ПРОГНОЗУВАННЯ МІЦНОСТІ КОМПОЗИТІВ НА ОСНОВІ

ЦЕМЕНТНОЇ МАТРИЦІ ЗА СТИСКУ

Найважливішою службовою характеристикою бетону є його міцність

на стиск. Відомо, що міцність бетону на стиск і розтяг значно (на порядок і

більше) відрізняються. Суттєву роль у виникненні тріщин у структурі

бетону за стиску відіграють пори [117, 118, 119, 120, 121]. Пори в

цементному камені мають різне походження і розміри їх змінюються в

широких межах. Розрізняють дві групи пор: дрібні пори геля розміром до

-5
-1
5·10 mm і крупні розміром до 10 mm. Реальні пори цементного каменя
мають зазвичай довільну форму і випадково орієнтовані щодо зовнішнього

навантаження. В роботі [105] проведені розрахунки, які показали, що за

умов стиску напруження розтягу, які виникають в околі пор, мало залежать

від їх форми. Тому є підстави прийняти форму пор круговою, що дасть

можливість отримати аналітичні залежності для розрахунку напружено-

деформованого стану та міцності тіл з такими дефектами.

Відомі в літературі теоретичні моделі для прогнозування міцності

фібробетону базуються, здебільшого, на засадах механіки композитних

матеріалів, зокрема, використання правила сумішей з врахуванням

об’ємного вмісту фаз композита [113]. Такі підходи дають змогу

апроксимувати міцність композитів, не розкриваючи фізичної суті їх

деформування і руйнування.

Оскільки чинників, які впливають на зміну властивостей композитів

на основі цементної матриці досить багато, то існує багато варіантів їх

комбінування для створення матеріалів із заданими характеристиками. Для

цілеспрямованого формування складу композитів необхідні теорії, які б

враховували дискретну структуру матеріалів. На основі концепцій

механіки руйнування в роботах побудовано розрахункові моделі для