Главная
Новости
Ремонт
Каркасный дом
Несущие конструкции
Металлические конструкции
Прочность дорог
Дорожные материалы
Стальные конструкции
Воздухоопорные сооружения
Грунтовые основания




16.10.2018


15.10.2018


15.10.2018


08.10.2018


08.10.2018


08.10.2018


02.10.2018


01.10.2018


28.09.2018


27.09.2018





Яндекс.Метрика
         » » Трещиностойкость каркасных композитов

Трещиностойкость каркасных композитов

31.03.2016

Исходной предпосылкой для оценки трещиностойкости KM являются экспериментальные данные, показывающие изменение объема материала в процессе нагружения. По данному показателю можно установить границы микроразрушений. В этой связи были проведены испытания каркасных бетонов на заполнителе из кирпичного боя и полимерных, цементных и битумных связующих. Во время нагружения образцов определяли скорость прохождения ультразвука через них (рис. 6.26). Результаты исследований дают представление о процессах уплотнения и разуплотнения образцов при нагружении. Уплотнение происходит при нагрузках до 0,3, 0,7 и 0,5 от разрушающей соответственно для полимерных, цементных и битумных композитов. При нагружении до указанных цифр скорость прохождения ультразвука увеличивается. При нагрузках выше этих пределов наблюдается ее снижение, что указывает на начало процессов разуплотнения материалов, а следовательно, свидетельствует о появлении в образце первых микроразрушений. Эта точка О.Я. Бергом названа первой параметрической точкой, обозначающей нижнюю границу микротрещин (Rт0). При дальнейшем увеличении нагрузки скорость прохождения ультразвукового импульса снижается до исходного значения (вторая Параметрическая точка). Эта точка показывает начало увеличения объема и обозначает верхнюю условную границу микротрещин (Rту). Согласно О.Я. Бергу, по напряжению Rту устанавливается переход от линейной ползучести к нелинейной. Оно соответствует абсолютному пределу выносливости бетона при действии многократно повторяющейся нагрузки.
Трещиностойкость каркасных композитов

Стойкость бетонов к трещинообразованию зависит от формы заполнителя. Эту зависимость изучали на экспериментальных моделях с включениями, имитирующими заполнитель в виде диска, ромба, треугольника. Процесс деформирования и трещинообразования, исследованный с помощью ультразвуковой дефектоскопии, показал, что наиболее интенсивно трещинообразование происходит в моделях с включениями в виде ромба, ориентированного большой осью параллельно сжимающей силе. Напряжение от внешней нагрузки создает концентрацию напряжений, приводящую к появлению первых трещин в структуре материала. Их направление совпадает с направлением внешнего сжимающего усилия. При этом на начальной стадии нагружения появляется эффект уплотнения, а затем начинается процесс трещинообразовання (рис. 6.27). Нагруженный материал является долговечным, если уровень нагрузки не превышает границы микротрещинообразования. Для повышения долговечности и эффективности строительных конструкций следует стремиться к максимальному увеличению первой параметрической точки трещинообразования.
Трещиностойкость каркасных композитов

Сопротивление материалов образованию и развитию трещин оценивается с помощью коэффициентов интенсивности напряжений (K1) и поверхностной энергии (γ), а также по ширине раскрытия трещины в ее тупиковой части (δ). Данные величины можно записать следующими выражениями:
Трещиностойкость каркасных композитов

В зависимости от размера образцов и начальной длины трещины коэффициент интенсивности напряжений, согласно, определяется по формуле
Трещиностойкость каркасных композитов

где P — разрушающая нагрузка; l — длина трещины; b — ширина образца; h — высота образца.
Функция, характеризующая отношение длины трещины к высоте образца V (l), имеет вид:
Трещиностойкость каркасных композитов

Коэффициенты интенсивности напряжений, поверхностной энергии и ширину раскрытия трещины в тупиковой части экспериментально определяли для эпоксидных композитов, составленных на гранитном щебне, термолите и керамзите. Данные композиты характеризуются следующими показателями прочности и модуля упругости (МПа): 11,5 и 8120 (на гранитном щебне); 9,5 и 4750 (на термолите); 9,0 и 4050 (на керамзите). Характеристики трещиностойкости каркасных композитов, отличающихся видом крупного заполнителя, приведены в табл. 6.5.
Трещиностойкость каркасных композитов

Из анализа результатов исследований следует, что коэффициенты К1, γ и δ существенно зависят от вида заполнителя композита и длины трещины.