книги из ГПНТБ / Ахвердов И.Н. Моделирование напряженного состояния бетона и железобетона

привести к преждевременному

т р е щ и н о о б р а з о в а н и ю в

матрице модели. Вместе с тем

сам механизм о б р а з о в а ­

о

£

/О-

Рис. 39. Графики функции а = / ( е ) для

образцов

из пластмассы

моде

= 39 000

кгс/см2-

£п4 = 50 000

кгс/см2):

туру

по ф о р м у л а м

перехода с учетом фактических вели­

чин

прочности растворной части бетона и пластмассы .

В

отношении ~ -

= 1 , 1 (при требуемом 2-=-3) следует

0

2

4

е-Ю3

Поэтому

для обеспечения подобия

между

механизмом раз­

рушения

модели

и натуры

достаточными

будут

условия

# з . с ж > / ? к . с ж и /?к.р <

Як.сж,

/ ? з . р «

^з.сжПоследние обес­

печиваются

модельными материалами.

Множитель подобия

напряжений

ß вычисляется с учетом

того факта,

что

критерием

прочности

структуры

служит

g'

нарушение

сплошности

матрицы ß =

— — . В нашем слу-

„

ЪЗкгс/см2

,

„

# к . р

прочность

при

растяжении

чае р =

(где RKV—

^ к . р

растворной

части

бетона).

у

Множитель подобия

деформаций

может

быть

вычис-

лен в соответствии с зависимостью

у — ß

Е

(где £ к , Ек—

Ек

модули

упругости растворной части бетона и матрицы мо­

дели; Ек

=42000

кгсIсм2). Получим

у=

5 3 к г с І с м

2

=0,00126 Е к -

RKV

42 000 кгс/см2

RKmV

Япр =

ßRnp,

д'пр =

офс7п р ,

р ; р = a * ß P n p ,

(54)

где

R,

q,

Р — соответственно

нагрузка, распределенная по

поверхности, по линии и сосредоточенная сила;

а—геомет­

рический

множитель

подобия.

При

этом трещины

в

модели

располагаются

подобно

натуре,

а величина их раскрытия отличается

в ау

раз, т. е.

а'т

=ауат.

Методика исследования моделей, вид которых

при­

веден на

рис. 40,

п р е д у с м а т р и в а л а

возможность полу­

чения картины напряженного состояния в матрице

д л я

всех стадий н а г р у ж е н и я образцов при сжатии

(рис. 41).

Испытано

было

четыре

серии образцов

моделей,

отли­

ч а ю щ и х с я объемным содержанием

включений.

Н а

рис. 42 и з о б р а ж е н ы

модели

при

нагрузках,

со­

ответствующих

упругой

работе

образцов — Я = 614

кгс,

начальному т р е щ и н о о б р а з о в а н и ю

в

матрице Р = 870

кгс,

в моделях

до

нарушения

сплошности м а т е р и а л а

мат­

рицы.

А н а л и з

результатов испытания моделей

свидетель­

ствует о том, что схема локальной организации

струк­

туры в виде

замкнутого

цикла включений

позволяет

получить достоверные д а н н ы е о механизме

р а з р у ш е н и я

неоднородной

структуры

и распространить

полученные

ние моделей

всех серий начиналось во внутренних

зонах

м а т р и ц ы замкнутого цикла вблизи заполнителя .

Причиной

возникновения трещин в матрице

явля ­

ется по

мере увеличения объемного

с о д е р ж а н и я

запол ­

нителя

и

уменьшения

расстояния

м е ж д у

включениями .

Общий

х а р а к т е р р а з р у ш е н и я

моделей

при

величине

сцепления

компонентов

структуры

равной

прочности

матрицы

на р а с т я ж е н и е

имеет

следующие

особенности:

р а з р у ш е н и е

матрицы

начинается

в

местах

примыкания

ее к заполнителю в зонах а (рис. 44); трещины

распола ­

гаются

п а р а л л е л ь н о действующему

усилию и

в

начале

своего

возникновения

носят

локальный

х а р а к т е р ,

не

соединяясь

друг

с другом .

Причиной о б р а з о в а н и я

пер­

вичных

трещин

я в л я ю т с я

н а п р я ж е н и я

р а с т я ж е н и я .

Возникновение их обусловлено к а к

концепциями напря ­

жений, т а к и

с д е р ж и в а ю щ и м

влиянием

заполнителей

р а з в и т и ю поперечных

д е ф о р м а ц и й в

зонах а

(это

следует

из а н а л и з а картины

траекторий

главных

н а п р я ж е н и й ) .

Траектории

0 2 ,

п а р а л л е л ь н ы е

внешнему

усилию в

участках подхода к включениям и косвенно

характери ­

зуют

уменьшение

величины

поперечных

д е ф о р м а ц и й

м а т р и ц ы за

счет

сцепления

ее

с материалом

заполните­

л я .

Первичные

трещины,

соединяясь

друг

с

другом,

р а з д е л я ю т

образец на

части

в виде

отдельно

стоящих

призм, грани

которых

п а р а л л е л ь н ы направлению дей­

ствия

внешней

нагрузки. Установлено,

что в

этой стадии

10. Зак. 376

145

рет свое начало в матрице

(аналог растворной

части

бетона)

независимо

от того, обеспечено ли полное

сцеп­

ление

матрицы

с

заполнителем или

величина

этого

сцепления

меньше

прочности

матрицы

на р а с т я ж е н и е .

Трещины

берут

свое

начало на границе

контакта

матри ­

структуре бетона.

Тем не менее у к а з а н н а я зона

трещи ­

нообразования

не

является р е ш а ю щ е й д л я

прочности

м а т е р и а л а в целом. Р а з р у ш е н и е структуры

(разделение

ее на отдельные

части) происходит от сквозных

трещин,