Энергетические аспекты усталости бетона при низкотемпературных воздействиях
Обоснование возможности использования энергетических параметров стойкости бетонов в качестве критерия вероятного кумулятивного отказа при расчетном сроке эксплуатации железобетонных конструкций «северного исполнения». Экспериментально-аналитическое исследование изменения прочности при сжатии и растяжении бетона и деформативности в процессе исчерпания ресурса сопротивления знакопеременным температурно-влажностным воздействиям. Выполнены статические испытания образцов бетона класса В25, проектной морозостойкости бетона марки F300 по истечении регламентированного количества циклов в криогенном (231°К) и оттаявшем (293°К) состояниях. Использован режим непрерывного загружения с постоянной скоростью деформирования, автоматической записью диаграмм σ-ε и времени. Обоснована возможность использования концептуальных положений кинетической теории прочности твердых тел и практическая приемлемость ее аналитической модели для оценки последствий кумулятивных изменений в бетонах, подвергаемых циклическому замораживанию и оттаиванию. Установлена высокая «чувствительность»ее значимых параметров, характеризующих напряженность внутренних структурных связей в бетонах, а также практическая тождественность их изменения кинетике границ микроразрушений. Это позволяет использовать его в качестве информативного критерия вероятного кумулятивного отказа железобетонных элементов в суровых климатических условиях. Исследована динамика изменения при циклическом замораживании и оттаивании потенциала пластического деформирования бетона и обусловлена его кинетика энергии диссипации. Установлен экспериментальный характер изменения энергии, что подтверждает усталостные закономерности анализируемых деструктивных процессов. На основании кинетики энергетических параметров сопротивления рекомендуется ограничить расчетный срок эксплуатации железобетонных конструкций в суровых климатических условиях с учетом их эквивалентности 85% ресурса нормируемой морозостойкости бетонов.