Предупреждение аварий

1.6. Теория А.В. Забегаева

Бетон рассматривается как иерархическая система, на мезуровне - двухфазный материал, в котором зерна заполнителя включены в цементную матрицу. Вяжущим элементом этой системы являются микротрещины

18

в интерфейсе между заполнителем и матрицей, представляющей собой трехфазовую среду.

Предложена [40] упруго-вязко-хрупкая модель бетона (рис. 1.7). Две пружины вверху моделируют твердую матрицу без трещин, а вязкий элемент - жидко-газовую среду. Параметр E_sl характеризует сопротивление бетона, обусловленное скольжением краев трещин в интерфейсе; Е_mc -характеризует жесткость матрицы с трещинами; Е_m - аналогичный параметр для матрицы без трещин; Е_m = Е_m - Е_c; b - коэффициент вязкости.

Рис. 1.7. Диаграмма относительная прочность - деформация бетона а), деформирования
бетона при осевом сжатии б)

При σ = σ / σ _u≈0,4...0,6 левая пружина выходит из строя, что соответствует началу распространения трещин, и происходит выдавливание воды из пор в трещины (разрушение клапана вязкого элемента). При σ≈0,75 - 0,85 вторая пружина верхнего элемента также выходит из строя и это соответствует образованию сети микротрещин в матрице, т.е. началу разрушения образца. Этот уровень рассматривается как предел прочности (рис. 1.7).

При σ≥ 0,75 - 0,85 сопротивление рассматривается как временное, обусловленное главным образом деформациями вязкого элемента. В случае быстрых нагружений жидкая фаза ведет себя как несжимаемая жидкость, блокируя деформацией верхнего элемента и оставляя возможность деформирования только нижней пружины. При этом E_sl=E_b.

19

Если обозначить через R_b независимый предел прочности, то напряжения, соответствующие началу роста трещин, равны 0,67 ψ _b. Для

где К₁ - параметр общей жесткости бетона с трещинами, получаемый из опыта как секущий модуль кривой полных деформаций нелинейной ползучести.

20