Методы исследования взаимодействия арматуры с бетоном Часть 1. Экспериментальные и аналитические методы
Железобетон является композиционным материалом, состоящим из элементов, существенно различающихся по своим свойствам: арматуры и бетона. Совместность деформирования железобетона обеспечивается сопротивлением бетона смещению арматуры, которое обуславливается свойствами арматуры и бетона и называется сцеплением. Настоящая работа посвящена методам исследования данного свойства железобетона. В ее первой части рассмотрены экспериментальные и аналитические методы исследования. Экспериментальные методы исследования различаются по схемам испытаний, конструкции образцов и типу количественной информации, характеризующей взаимодействие арматуры с бетоном. Преобладают две схемы испытания - вытягивание арматуры из массива бетона и изгиб армированных балок специальной конструкции. В различных вариантах измеряются отдельно перемещения бетона и арматуры и их деформации или производится комбинация этих измерений. Эта информация о сцеплении является косвенной, но дает возможность построить математические модели деформирования железобетона. Рассмотрены различные аналитические теории сцепления, построенные на некоторых общих положениях, которые аналитически описывают сопротивление бетона продольному смещению арматуры, упрощая реальный процесс взаимодействия. Основные положения таких аналитических моделей были сформулированы в технической теории сцепления М. М. Холмянского. Эта теория рассматривает взаимодействие трех компонентов: бетона, контактного слоя и арматуры. Основным элементом модели является фиктивный контактный слой, характеристики которого связывают перемещения и усилия контактного взаимодействия арматуры и бетона. Анализ экспериментальных и аналитических методов позволил сформулировать рекомендации по выбору схемы испытания и конструкции образцов в зависимости от цели и задачи, стоящей перед исследователем или инженером.