Влияние структуры бетона на критическое значение коэффициента интенсивности напряжений

Кметодам определения параметров трещиностойкости бетона относятся всеэкспериментальные методы по определению характеристик трещиностойкости —силовых, деформационных и энергетических. В частности, к силовымхарактеристикам относятся критический коэффициент интенсивности напряжения Ки критическоенапряжение в нетто-сечении [2].

Одиниз наиболее распространенных способов определения К— испытание балки снадрезом на изгиб. При этом Копределяетсязависимостью

К=, (1)

где— предел прочностиматериала на растяжение при изгибе,

— величина,характеризующая чувствительность материала к надрезу,

.

Чувствительностьбетона к надрезу подробно исследована в работе [3]. Ниже приводятся результатыисследования влияния макроструктуры на критическое значение коэффициентаинтенсивности напряжений.

Результатыэкспериментальных определений значений К() при различных длинах начальной трещины  и варьировании составабетона приведены в табл. 1 [1].

	Ц:П:Щ
	1:0:0	1:0,5:0	1:1:1	1:2:0	1:4:0	1:0,5:0,5	1:0,5:1,1	1:0,5:2	1:2:2	1:2:3	1:2:4
1/8	43 28	57 46 47	57 46 47	62 63 65			57 76 69	90 89 89		91 85 86
2/8	38 36	66 68 70	84 75	71 77	45 40 58	78 69 90	74 91	83 86 78 76 90	91 93 78	77 85 89	43 83 86
3/8	46 41 37		81 88	71 76 81			69 86 71			72 80 76
4/8	47 54 18	74 72 77	02 98 94	69 53 77	37 26 21	82 71 02	79 69 71	89 73 78 82	79 71	70 80 90	65 66 98

Таблица 1. Значения 102 К1c. МПа. м1/2 приразличных длинах начальной трещины

Длярегрессионного анализа зависимости К() при различных составах бетона воспользуемся методомнаименьших квадратов. В качестве регрессии принята простая линейная зависимостьвида y=ax+b. Коэффициенты а и bнаходим поформулам:

, (2)

. (3)

Коэффициенткорреляции rравен:

(4)

Результатыисследований корреляционной зависимости К() для различных составов бетона приведены в табл. 2.

№ состава	Ц:П:Щ	Уравнение регрессии
1	1:0:0	К= 0,128 + 0,344; r = 0,18 < 0,31)
2	1:0,5:0	К= 0,0,592 + 0,468; r = 0,854 > 0,72)
3	1:1:0	К= 1,219 + 0,391; r = 0,94 > 0,7
4	1:2:0	К= 0,102 + 0,663; r = 0,187 < 0,3
5	1:4:0	К= –0,787 + 0,673; r = 0,808 > 0,7
6	1:0,5:0,5	К= 0,24 + 0,73; r = 0,265 < 0,3
7	1:0,5:1	К= 0,104 + 0,705; r = 0,175 < 0,3
8	1:4:0	К= –0198 + 0,896; r = 0,502 > 0,53)
9	1:2:2	К= –024 + 0,87; r = 0,672 > 0,5
10	1:2:3	К= –0237 + 0,891; r = 0,494 ? 0,5
11	1:2:4	К= 0,227 + 0,65; r = 0,158 < 0,3

Таблица 2

Примечания:

1) Слабая степень тесноты связи.

2) Cильная степеньтесноты связи.

3) Заметная степень тесноты связи.

Каквидно из полученных уравнений регрессии, изменение параметров а и bвних в значительной степени зависит от состава бетона. С увеличением содержанияпеска сначала значения Кувеличиваются пропорционально , а для состава 1:4:0 резкоуменьшается при увеличении  (рис. 1).

Аналогичнаякартина наблюдается и при изменении содержания щебня.

Рис. 1. Зависимость критическогозначения коэффициента интенсивности напряжений Кот начальной длины трещины для различных составов бетона(Ц:П:Щ)

Литература:

1. ЗайцевЮ. В. и др. Разработка приложений к нормативному документу «Трещиностойкостьгидротехнического бетона». — М., 1989.

2. ЗайцевЮ. В. Моделирование деформаций и прочности бетона методами механики разрушения.— М., Стройиздат, 1982.

3. КовлерК. Л. Прогнозирование развития силовых трещин в несущих стеновых конструкцияхкрупнопанельных зданий: Диссертация к. т. н. — М.: ВЗИСИ, 1985.