Верификация расчетной модели для определения собственных деформаций напрягающего бетона с дисперсным армированием

Abstract

Напрягающий бетон – конструкционный материал, способный расширяться во времени, компенсируя усадочные деформации, сопровождающие твердение гидратирующих цементных систем, при этом обладающий высокими показателями прочности, трещиностойкости, водонепроницаемости, а также создающий физико-химическое преднапряжение при использовании его в конструкциях. Область применения такого материала достаточно широка, от жилых и производственных зданий до инженерных сооружений различного назначения. В эксплуатации напрягающий бетон показал себя как высоко надежный материал, способный окупать единовременные затраты при возведении самонапряженных конструкций за счет почти безремонтного срока эксплуатации [1]. Несмотря на то, что чаще всего напрягающий бетон используют в одно и двухосно ограниченных элементах, таких как балки и плиты, наибольший потенциал преднапряжения материал реализует при пространственном ограничении. Поэтому перспективным материалом на сегодняшний день является напрягающий фибробетон. Его особенностью является сочетание высоких прочностных и деформационных свойств дисперсно-армированного бетона и способности к самонапряжению (без стержневого армирования). Расширение такого бетона происходит в условиях обжатия дисперсными армирующими волокнами, в результате чего создается предварительное напряжение, которое почти полностью сохраняется и после стабилизации процесса. Тем не менее, большая часть подходов к определению свойств напрягающих бетонов строится на экспериментальных подборах составов. Для минимизации возможных эмпирических исследований в качестве направления, позволяющего перейти к прогнозированию свойств, было выбрано аналитическое моделирование.