ВПЛИВ ВЛАСНИХ НАПРУЖЕНЬ НА МАСШТАБНИЙ ЕФЕКТ В БЕТОНІ

Ключові слова: масштабний ефект, власні напруження, міцність бетону, усадка, повзучість

Анотація

У роботах різних авторів результати експериментальних досліджень масштабного ефекту при випробуванні бетонів,
розчинів та інших пористих матеріалів на стиск носять різний, іноді досить суперечливий, характер. Спроби пояснення отриманих результатів досліджень масштабного ефекту привели до необхідності врахування різноманітних
факторів, до яких, безперечно, можна віднести вплив нерівномірно розподілених по поперечному перерізу власних
напружень. Наведено методику проведення експерименту та результати дослідів по впливу власних напружень, нерівномірно розподілених по поперечному перерізу, на міцність матеріалів та на масштабний ефект. Проаналізовано
причини виникнення протилежних за знаком полів власних напружень, нерівномірно розподілених по поперечному
перерізу зразка, та їх можливий вплив на масштабний ефект при випробуванні зразка на стиск. Спираючись на результати дослідів з крихкими дюралюмінієвими зразками доведено неминучість впливу на масштабний ефект у бетоні при стиску напружень, викликаних нерівномірною по поперечному перерізу усадкою. На основі результатів
експериментів інших дослідників по зміні міцності бетону повітряно-сухого зберігання у часі обґрунтовано зміни
нерівномірності розподілу власних напружень по поперечному перерізу внаслідок нерівномірної усадки і повзучості
бетону в поперечному перерізі. Поява різних за знаком полів нерівномірно розподілених по поперечному перерізу
власних напружень у різні проміжки часу не тільки впливає на міцність бетонних зразків при стиску, а й проявляє в
різній мірі масштабний ефект. Пояснені можливі причини різноманітних (іноді навіть протилежних) результатів експериментальних дослідів різних авторів щодо масштабного ефекту в бетоні при стиску. Детально проаналізовано
вплив нерівномірно розподілених по поперечному перерізу власних напружень на масштабний ефект у бетоні при
стиску в залежності від розмірів зразків і віку бетону.

Посилання

1. Fenko, O.G., Fenko, G.O. & Krupchenko, O.A. (2002).
Influence own stresses and scale-tion factor on strength of
materials. Academic journal. Series: Industrial Machine
Building, Civil Engineering, 8, 55-58.
2. Bažant, Z.P., Le, J. (2012). Size effect on strength and
lifetime probability distributions of quasibrittle structures.
Sadhana 37, 1, 17-31.
https://doi.org/10.1007/s12046-012-0064-6
3. Fenko, O.G. (2015). Influence own stresses in the material on the scale effect Academic journal. Series: Industrial
Machine Building, Civil Engineering, 2(44), 86-89.
4. Wagih, A., Maimí, P., Blanco, N. & González, E.V.
(2019). Scaling effects of composite laminates under out-ofplane loading. Composites Part A: Applied Science and
Manufacturing, 116, 1-12.
https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2018.10.001
5. Sutherland, L.S., Shenoi, R., Lewis, S.M. (1999). Size
and Scale Effects in Composites. Literature Review.
Compos. Sci. Technol,, 59(2), 209-220.
https://dx.doi.org/10.1016/S0266-3538(98)00065-7
6. Shen, Y., Bing, J. & Yan, L. (2019). Scale Effect on
Impact Performance of Unidirectional Glass Fiber Reinforced Epoxy Composite Laminates. Materials, 12(8): 1319.
https://dx.doi.org/10.3390%2Fma12081319
7. Kvirikadze, O.P. (1974). The influence of the size of the
sample cubes on the strength characteristics of concrete.
Tbilissi, Publishing House «Sobchota Sakartvelo».
8. Carpinter, A., Ferro, G. & Monetto, I. (1999). Scale effects in uniaxially compressed concrete specimens. Magazine of Concrete Research, 51(3), 217-225.
https://doi.org/10.1680/macr.1999.51.3.217
9. Issa, M.A., Issa, M.A., Islam, M.S. & Chudnovsky, A.
(2000). Size effects in concrete fracture – Part II: Analysis
of test results. International Journal of Fracture, 102(1), 25-
42.
https://doi.org/10.1023/A:1007677705861
10. Abrams, D. (1996). Effects of scale and loading rate
with tests of concrete and masonry structures. Earthquake
Spectra, 12(1), 13-28.
https://doi.org/10.1193%2F1.1585866
11. Fenko, O.G., Yurko, I.A. & Krupchenko, O.A. (2016).
The influence of its own stresses on concrete strength under
compression. Academic journal. Series: Industrial Machine
Building, Civil Engineering, 2(47), 155-161.
12. Semko, O., Fenko, O., Hasenko, A., Harkava, O. &
Kyrychenko, V. (2018). Influence of external and internal
cooling at solidification on strength of brittle duralumin in
compression. MATEC Web of Conferences: 7th International Scientific Conference «Reliability and Durability of
Railway Transport Engineering Structures and Buildings»
(Transbud-2018), 230: 02029.
https://doi.org/10.1051/matecconf/201823002029
13. Mironov, S.A., Frenkel, I.M. et al. (1973). Growth of
concrete strength during steaming and subsequent hardening. Moscow, Stroyizdat.
14. Fenko, G.A., Fenko, A.G. (2002). The influence of
structural stresses on the change in concrete strength over
time. Concrete and reinforced concrete in Ukraine, 3, 2-6.
15. Sytnik, V.I.& Ivanov, Yu.A. (1967). Experimental
studies of the strength and deformability of high-strength
concrete. High-strength concrete. Kyiv: Budivelnik.
16. Krol, I.S., Dobrovolskaya, A.M., Markov, A.I. &
Krasnovsky, R.O. (1971). Investigation of the causes of the
large-scale effect when testing concrete samples (cubes) for
compression. Proceedings of VNIIF-THREE, 8(38), 206-
255.
Опубліковано
2019-10-31
Як цитувати
Fenko Aleksey Вплив власних напружень на масштабний ефект в бетоні / Aleksey Fenko, Ilona Yurko, Anton Hasenko, Oleksandr Krupchenko, Pavlo Yurko // ACADEMIC JOURNAL Series: Industrial Machine Building, Civil Engineering. – Полтава: ПНТУ, 2019. – Т. 2 (53). – С. 79-84. – doi:https://doi.org/10.26906/znp.2019.53.1894.