Факторы, влияющие на усталостную прочность бетона

Результаты испытания на выносливость бетона с призменной прочностью 70 МПа. Испытывались призмы размером 10 x 10 x 30 см в возрасте 240 сут при рс=0,1. Результаты испытаний были подвергнуты статистической обработке методом корреляции. Уравнение линии выносливости при коэффициенте корреляции 0,857 дает довольно близкое совпадение с опытными результатами циклов. В координатах в область выносливости бетона с 70 МПа вполне удовлетворительно легли опытные точки для бетона с 54 МПа. Была проведена также статистическая обработка результатов испытаний бетона на выносливость, выполненных различными авторами. В этих исследованиях образцы испытывались при различных видах нагружения, причем в широком диапазоне изменялась прочность, водоцементное отношение, расход цемента, качество цемента и заполнителя, размеры образцов, возраст бетона, способы приготовления и условия твердения, методика испытаний и т. д. Результаты обработки позволили получить уравнение линии выносливости.

Если на график усталостной прочности при сжатии в относительных координатах нанести результаты испытаний бетонных «восьмерок» при растяжении и бетонных балок на изгиб, то они попадут в область выносливости.

Однако установить какой-либо четкой зависимости от прочности бетона не удалось, и авторы предлагают принимать нижнюю границу внутреннего микротрещинообразования за абсолютный предел выносливости.

Как было установлено еще ранними исследованиями Пробста, Меммеля, Бреннера и Графа и других исследователей, усталостная прочность бетона при сжатии составляет 0,5-0,6. Основные результаты некоторых исследований усталостной прочности бетона при сжатии приведены на графике. Уравнение линии, проведенной через центры тяжести поля опытных точек.

Следует учитывать, что наблюдавшийся значительный разброс экспериментальных данных может быть вызван различиями в составах и режимах выдерживания бетонов, условиях и методиках испытаний и обработки опытных величин.

Имеющиеся данные показывают, что переменные нагрузки вызывают интенсивное развитие пластических деформаций бетона.

При этом если не превышен определенный уровень напряжений, составляющий примерно 0,5 статической прочности, пластические деформации быстро затухают, и бетон начинает вести себя как упругий материал. При дальнейшем увеличении нагрузки эта картина повторяется, однако при превышении указанного выше предельного уровня напряжений деформации бетона нарастают непрерывно вплоть до разрушения, и чем выше уровень максимальных напряжений, тем рост деформации интенсивнее.