Механизмы разрушения структуры бетона

Разрушение бетона начинается с разрушения отдельных элементов его структуры, приводя впоследствии в разрушение более крупных структурных объемов.

Можно выделить два исходных механизма разрушения (рисунок 6.1):

– отрывной;

– сдвиговый.

Отрыв и сдвиг могут происходить с разрывом зерен заполнителя. Внутризерновые и межзерновые механизмы являются основными в современной статистической теории прочности бетона. Однако под зернами в этом механизме понимают не зерна крупного заполнителя, а некоторые ячейки в структуре бетона, окруженные дефектами, которые могут и не содержать зерен крупного заполнителя. В чистом виде отрывной механизм разрушения реализуется при растяжении, при этом отдельные трещины отрыва, объединяясь в одну, образуют магистральную трещину разрушения.

Чисто сдвиговой механизм разрушения встречается редко, в основном при высоких уровнях трехосного сжатия. В остальных случаях преобладают различные смешанные отрывно-сдвиговые механизмы разрушения:

– зигзаг трещины (см. рисунок 6.1, д);

– ветвления зигзага трещины с включениями клиновидных элементов (см. рисунок 6.1, е);

– в виде часто расположенных трещин отрыва пересекаемых трещиной сдвига (см. рисунок 6.1, ж);

– тонкие части бетона между трещинами, которые могут разрушаться от потери устойчивости (см. рисунок 6.1).

Возможны и другие механизмы разрушений.

Рисунок 6.1 – Механизмы разрушения структуры бетона:

а, б – отрывной, в, г – сдвиговый, д – з – смешанные механизмы разрушения:

1 – по трещинам отрыва одной части элемента от другой; 2 – по трещинам сдвига

одной части элемента относительно другой; 3 – зерна заполнителя

Магистральная трещина может включать на своем пути различные локальные механизмы разрушения. Обычно чем сложнее и разнообразнее механизм разрушения, тем большими деформациями это разрушение сопровождается. Такие механизмы свойственны сжатию. Процесс разрушения бетона, таким образом, представляется, как процесс прогрессирующего разрушения сплошности.