Дослідження, спрямоване на розроблення теоретичних засад і технології одержання дорожніх бетонів підвищеної тріщиностійкості шляхом розкриття та реалізації закономірностей розвитку процесів структуроутворення бетонів. Енерговитрати на руйнування.
Аннотация к работе
Тому розроблення і впровадження рекомендацій з проектування складу бетону з урахуванням критерію тріщиностійкості дадуть змогу отримувати бетони із високою здатністю чинити опір поширенню тріщин при дії силових і несилових експлуатаційних чинників. Дисертаційна робота базується на матеріалах науково-дослідних робіт, виконаних безпосередньо за участю автора, які увійшли в плани науково-дослідних робіт Національного університету "Львівська політехніка" за 1997-2008 рр. Робота виконувалась у відповідності до науково-технічної програми Міністерства освіти і науки України за напрямком "Нові речовини і матеріали", проектом "Встановлення закономірностей структуроутворення композиційних систем на основі модифікованих алюмосилікатів для забезпечення направленого синтезу фізико-механічних властивостей в умовах напружено-деформованого стану", проектом "Теоретичні основи визначення впливу корозії на напружено-деформований стан залізобетонних конструкцій" (номер держреєстрації 0107U000833), а також із госпдоговірною темою з державним НТЦ "Дорякість" № 2-143/06 "Розробити рекомендації з укріплення грунтів та камяних матеріалів композиційними алюмосилікатними цементами з метою отримання довговічних конструкцій дорожнього одягу". реалізувати енергетичну концепцію щодо оцінювання та прогнозування тріщиностійкості бетону на основі аналізу повністю рівноважних діаграм деформування бетону із тріщиною нормального відриву; на підставі одержаних експериментальних даних розробити рекомендації щодо практичного застосування, забезпечити використання результатів роботи при проектуванні складу бетону підвищеної тріщиностійкості на виробничих обєктах і у навчальному процесі, здійснити впровадження розроблених складів бетонів при будівництві конструктивних шарів дорожнього одягу, виконати техніко-економічні розрахунки з оцінювання їх ефективності. Розкриття закономірностей взаємозвязку структури, міцності та тріщиностійкості з повністю рівноважними діаграмами деформування бетонів із тріщиною, які дають змогу якісно описати процеси руйнування бетонів і кількісно оцінити їх тріщиностійкість за силовими та енергетичними критеріями.Перший розділ дисертації присвячений аналітичному огляду наукових праць, опублікованих у вітчизняній та зарубіжній літературі з проблематики забезпечення тріщиностійкості цементного бетону з позицій механіки руйнування, що розглядає бетон як тіло з тріщинами, розмір яких є відповідає характерним неоднорідностям даного структурного рівня. Для зміни умов розвитку тріщини в бетоні висувається наукова гіпотеза про можливість стримування її зростання на рівні мікроструктури шляхом створення оптимальних структур у цементній матриці і гальмування поширення тріщини на рівні мезо-і макроструктури бетону за рахунок раціонального підбору кількісного та якісного складу дрібного і крупного заповнювачів. У третьому розділі на основі теоретичного аналізу закономірностей розвитку процесів структуроутворення бетону від субмікро-до макрорівня та синтезу заданих властивостей встановлено чинники впливу на його тріщиностійкість і розроблено модель формування тріщиностійкості бетону в доексплуатаційній стадії, як сукупність чинників, що у тісній взаємодії спричиняють зростання або падіння даного показника. Експериментальними дослідженнями процесів деформування дорожніх бетонів при згині встановлено, що відображенням взаємозвязку структури, міцності та тріщиностійкості є повністю рівноважні діаграми деформування (ПРДД) бетонів із штучно створеною тріщиною, аналіз яких дав змогу встановити, що за критерієм енерговитрат на деформування бетон із різною ефективністю працює за відсутності і наявності макротріщини. Збільшення витрати цементу у бетонах у діапазоні 200-500 кг/м 3 спричиняє зростання міцності на стиск і посилення крихкого характеру руйнування, водночас, істотний приріст значень міцності на розтяг при згині та характеристик тріщиностійкості спостерігається до рівня 425 кг/м 3, перевищення якого призводить до незначного падіння (бетони на композиційних цементах) або стабілізації (бетон на портландцементі) показників.На основі експериментальних результатів дослідження впливу технологічних чинників на показники тріщиностійкості дорожнього бетону розроблено рекомендації з проектування складу бетону підвищеної тріщиностійкості. Для оцінювання енергетичного потенціалу тріщиностійкості на стадії проектування складу бетону за експериментальними діаграмами деформування розраховано значення коефіцієнтів А, В, С функції (1) для бетонів на ПЦ I-400, КЦ V/А-400 і КЦ V/А-300 із витратою цементу в діапазоні 200-500 кг/м 3 і коефіцієнтом розсунення від 1,2 до 1,8, які подано у табличній формі. Розходження між показниками енергетичного потенціалу тріщиностійкості, які визначено на основі розрахунку за табличними даними на стадії проектування складу і шляхом оцінювання площі експериментально отриманих ПРДД бетонів запроектованих складів, становить 8-15%, що свідчить про ефективність і до