Особливості впливу складу цементного композиту і його водонасичення на показники механічних властивостей та критерії механіки руйнування. Критичний коефіцієнт інтенсивності напружень. Експерименти з моделями для врахування цементно-водного відношення.
Аннотация к работе
Дослідженню впливу на рівень цього показника тріщиностійкості цементних композитів умов його визначення (співвідношення геометричних розмірів зразків, спосіб ініціювання тріщини, характер навантаження) і окремих факторів складу (співвідношень між цементом і водою, між заповнювачем і цементом, між фракціями заповнювача і наповнювача, механічних характеристик цементного каменя і заповнювачів і ін.) присвячено достатньо багато робіт. Розширити цю інформацію доцільно, використовуючи експериментально-статистичне моделювання (ЕС-моделювання), яке, вимагаючи оптимального планування натурного експерименту, дозволяє проводити обчислювальні експерименти, які розширюють базу для технологічних висновків. Проаналізувати по даним натурного експерименту взаємозвязки між показниками механічних властивостей, включаючи критичний коефіцієнт інтенсивності напружень, при різному водонасиченні, і оцінити по ЕС-моделям вплив чотирьох факторів складу на ці показники. Провести обчислювальні експерименти з чотирифакторними моделями для врахування в моделях цементно-водного відношення, що змінюється, і ступеню заповнення відкритих пор водою; оцінити по них вплив цих важливих структуроутворюючого і експлуатаційного факторів на критичний коефіцієнт інтенсивності напружень і інші показники механічних властивостей. Практичне значення отриманих результатів: - введення в склад цементно-піщаної суміші оптимальної кількості такого наповнювача, як тонкомелений цеоліт (родовища якого є на Україні), покращує фізико-механічні характеристики бетону, зокрема, в водонасиченому стані і значно підвищує його тріщиностійкість;Аналіз чотирьох груп експериментально-статистичних моделей показав, що введення тонкомеленого цеоліту в склад дрібнозернистого бетону, особливо того, що працює в умовах підвищеної вологості, збільшує його критичний коефіцієнт інтенсивності напружень, отже, покращує спроможність чинити опір утворенню тріщин і підвищує надійність тонкостінних елементів конструкцій. Виділення по даним натурного експерименту впливу цементно-водного відношення як структуроутворюючого фактора і наступне його врахування в багатофакторних моделях дозволили оцінити структуруючу роль пластифікатора, керамзитових зерен і цеоліта поза їх звязком з водопотребою суміші постійної легкоукладності. Заміна величини водопоглинання композита по обєму на іншу відносну величину - ступінь заповнення відкритих пор водою - дозволяє врахувати цей експлуатаційний фактор (незважаючи на неінваріантність рівня “повного” насичення) в експериментально-статистичних моделях, що описують поведінку матеріалів з істотно відмінними структурами, і оцінити характер його впливу в порівнянні з дією факторів складу.