The own stresses influence on scale effect in concrete = Вплив власних напружень на масштабний ефект в бетоні

Abstract

The experimental technique and the experiment results on the influence of own stresses unevenly distributed over cross section on materials strength and on scale effect are presented. The reasons for the occurrence and distribution of such influence are analyzed. Based on the experiments results on fragile duralumin samples, the inevitability of influencing on scale effect in concrete during compression stresses, which are caused by unevenly shrinkage over cross section was proved. Possible reasons for the different (sometimes opposing) results of experimental studies of various authors on scale effect in concrete in compression are explained. The influence of own stresses unevenly distributed over cross section on scale effect in concrete during compression, depending on samples size and concrete age, is analyzed in detail.

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.