Малоцикловая выносливость бетона

В НИС Гидропроекта были выполнены исследования малоцикловой прочности бетона. При проведении подобных испытаний возникают значительные методические трудности, связанные с определением статической прочности каждого образца. Средние значения, полученные в результате испытаний нескольких образцов, могут привести к ошибкам при анализе опытных данных из-за значительной неоднородности бетона, которая может достигать ±45%. Поскольку при малоцикловой выносливости напряжения в бетоне, в исследованиях статическая прочность определялась для каждого образца. Для этого каждая призма подвергалась предварительному статическому загружению до момента, когда стрелка силомера на испытательном прессе останавливалась, после чего нагрузка мгновенно сбрасывалась. Этот момент точно совпадает с нагрузкой и соответствует началу образования продольных микротрещин в образце.

По установленному значению для каждого образца устанавливался точный уровень. После этого образец помещался в динамическую испытательную установку. Минимальная нагрузка создавалась при помощи гидравлического домкрата, максимальная нагрузка с заданной скоростью приложения создавалась эксцентриковым устройством установки. В процессе испытаний фиксировались максимальная и минимальная нагрузки, продольные и поперечные деформации призм, ультразвуковые характеристики бетона. Следует отметить, что, хотя в испытаниях максимальное напряжение при циклических нагрузках и превышало статическую прочность, первый цикл нагружения, производившийся при скоростях, соответствующих стандартной методике, вызывал, естественно, большие нарушения в бетоне, чем при скорости, соответствующей принятой частоте переменной нагрузки.

Поэтому полученные результаты могут рассматриваться как несколько заниженные. Малоцикловая прочность бетона определялась при характеристике цикла рб=0,5 и скорости нагружения 3,5-102 кгс/(см²-с). Опыты проводились на бетонных призмах размером 7 x 7 x 21 см в возрасте 130 сут. Марка бетона 300.

По результатам испытаний было получено уравнение регрессии и построен график в логарифмических координатах.

Полученный коэффициент корреляции 0,66 указывает на наличие устойчивой линейной связи для рассматриваемых характеристик. Экстраполируя линию малоцикловой выносливости до пересечения с осью ординат, получаем динамическую прочность бетона 1,2 при N=1, которая удовлетворительно совпадает с результатами выполненных в НИС Гидропроекта испытаний по определению однократной динамической прочности бетона при той же скорости 3,5-102 кгс/(см²-с), составившей 1,27-1,3.