Влияние структуры бетона на его механические свойства

Бетон относится к композиционным материалам, поэтому для изготовления бетонов с требуемыми свойствами можно использовать элементы теории прочности и закономерности создания композиционных материалов с наперед заданными характеристиками. Для разработки элементов теории прочности бетонов можно применить работы по механике и теории разрушения композиционных материалов, развивающие основные положения физико-химической механики и устанавливающие общие закономерности процесса их разрушения. Убедительно доказано, что механическое взаимодействие составляющих, особенно наличие различных дефектов, предопределяют важнейшие свойства композита, в том числе и его долговечность. Тех, кого интересуют электромонтажные работы, рекомендуем веб-портал domremont61.ru.

Структура бетона имеет повышенную неоднородность на микро- и макроуровне. Физико-механические характеристики составляющих, их объем и взаимное расположение значительно влияют на важнейшие свойства бетона. Целенаправленным изменением структуры можно в широких пределах изменять прочность, трещиностойкость, морозостойкость и другие свойства бетона, обеспечивающие несущую способность и долговечность изготовленных из него конструкций.

Структурные теории прочности бетона наиболее полно отражают суть физических явлений, происходящих в нем в процессе изготовления и эксплуатации. Теоретически и экспериментально доказано, что при различных воздействиях неоднородность бетонов вызывает концентрацию напряжений и деформаций, которые являются причиной образования микротрещин уже в процессе их изготовления и на ранней стадии нагружения. Постепенно развиваясь, микротрещины могут переходить в макротрещины и приводить к разрушению материала. Следовательно, изучив причины и закономерности возникновения в неоднородной структуре бетона напряженно-деформированного состояния, можно прогнозировать такую структуру, которая благодаря снижению концентрации напряжений улучшит эксплуатационные свойства бетона.

При изучении макроструктуры обычно выделяют крупный заполнитель и растворную составляющую бетона. Для изготовления бетона улучшенного качества с повышенными прочностью, морозостойкостью, водонепроницаемостью, износостойкостью, как правило, используют крупные заполнители из плотных изверженных горных пород. Однако, как свидетельствует практика, прочность бетона не увеличивается, если предел прочности не сжатие этих пород превышает 150 МПа. В то же время, прочность и трещиностойкость бетона с карбонатными заполнителями часто не ниже, чем с изверженными, хотя карбонатные породы уступают последним по прочности.