Основные направления в исследованиях структурной прочности бетона, страница 2

Нельзя признать удовлетворительной существующую оценку каче­ства заполнителей по двухбалльной системе (соответствие или несо­ответствие 1Х)СТу), поскольку свойства заполнителей существенно влиявт на прочность бетонов. Применение крупных заполнителей, со­ответствующих требованиям стандартов, но взятых из разных место­рождений, дает неодинаковые результаты: различия в прочности бе­тонов могут достигать 50 %. Нормирование расхода цемента с учетом качества заполнителей - это также резерв экономии цемента.

При обычной структуре тяжелого бетона его прочность в три -шесть раз меньше, чем у горной порода, из которой изготовляется крупный заполнитель, т.е. прочность при сжатии каменных компо­нентов, составляющих до 80 % объема бетона, используется малоэф­фективно. Экспериментальный подход не позволяет выявить, каким путем и в какой мере можно повысить эффективность использования прочности исходных материалов.

Перечисленные проблемы свидетельствуют о том, что необходимо разработать научно обоснованную теорию. В монографии сделана по­пытка создать основы теории, базирующейся на анализе механическо­го взаимодействия элементов структуры. Такой анализ открывает путь к решению многих практических задач.

1. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ В ИССЛЕДОВАНИЯХ СТРУКТУРНОЙ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА

I.I. Факторы, определяющие структурную прочность

Механическое поведение материала (деформирование и разруше­ние) при нагружении определяется его структурой. Под структурной прочностью понимается предел прочности при простейших напряженно-деформированных состояниях, а именно в случае однородного осевого сжатия и растяжения. Понятие структуры включает а себя количест­венное соотношение элементов, их взаимное расположение в простран­стве, комплекс их физико-механических свойств и характер связей между ними, оказывающих влияние на формирование прочности и дефор-мативных свойств материала.

Материалы отличаются большим разнообразием строения» имеют разные степени сложности. Для решения многочисленных задач и объя­снения различных явлений возникла необходимость в их классифика­ции. Классификация может проводиться по разным признакам. Подчер­кивается, например, важность таких структурных характеристик, как вид физических связей между элементами [45; 47]. Для искусствен­ных строительных конгломератов, характерных наличием многих видов связей, И.А. Рыбьев и А.В. Нехорошев разработали классификацию по степени "сложности структуры [61] . Они предлагают использовать пять масштабных уровней, а именно: субмикрокристаллический уровень (атомно-молекулярный), характеризуемый химическими превращениями материала; микроскопический уровень, отражающий состояние надмо­лекулярных, коллоидных частиц и микропор; мезоскопический. уровень, на котором описывается часть вяжущего конгломерата, где содержат­ся наполнитель л мезопоры; макроскопический уровень, на котором проявляются особенности размещения мелкого заполнителя, например песка, и макропор в вяжущей части конгломерата; мегоскопический уровень, отражающий распределение крупного заполнителя, например щебня, и мегапор, Зтим уровням соответствует пять классов комплек­сов методов научных познаний, не зависящих друг от друга.

5

простое однородное напряженное состояние, поверхности разрушения могут идти по направлениям, которые нельзя поставить в простую связь с главными осями напряжений,