Analiza parametrów mechaniki pękania w warunkach I modelu obciążenia betonu

Według najnowszych prognoz, fibrobetony jako jeden z kompozytów betonowych będą stale rozwijane. Kluczowa dla budownictwa idea zrównoważonego rozwoju zakłada bowiem tworzenie trwałych konstrukcji. Dodatek zbrojenia rozproszonego do betonu poprawia jego odporność na pękanie, a tym samym wydłuża okres eksploatacji. Znajomość parametrów mechaniki pękania jest więc tu kluczowa. Celem niniejszej pracy było określenie wpływu dodatku włókien bazaltowych do betonu na wartości współczynnika intensywności naprężeń oraz wielkość rozwarcia szczeliny (tzw. COD). Badania przeprowadzone zostały przy użyciu betonowych dysków o średnicy 150 mm i grubości 50 mm ze wstępnie uformowanymi szczelinami o długości 15, 45 lub 75 mm. Próby były prowadzone w warunkach I modelu obciążenia z wykorzystaniem maszyny wytrzymałościowej Zwick/Roell Z250. Otrzymane wyniki wskazują na zmianę charakteru pracy badanych elementów. Próbki bez włókien wykazywały typowo quasi-kruche cechy betonu, natomiast wraz ze wzrostem ilości dodawanego zbrojenia rozproszonego nabierały one cech quasi-plastycznych. Zależność ta nie była jednak jednoznaczna dla wszystkich próbek, co wynikało z heterogenicznej struktury betonu oraz tendencji do zbrylania się włókien.

Nowadays fibre concrete, as one of the concrete`s composites, is still developing. The major idea of sustainable development deals with durability of constructions. Fibres in concrete improve resistant to cracks and by that increase durability. Taking this phenomenon into consideration, the knowledge of fracture mechanics parameters is really important. The aim of this paper was to determine the influence of basalt fibres addition to stress intensity factor and crack opening displacement (COD). Concrete discs 150 mm width and 50 mm thick with crack length’s 15, 45 or 75 mm were studied. Load was applied according to opening mode. Zwick/Roell Z250 machine was used in the experiment. Samples without fibres behave as quasi-brittle but these ones with fibres worked more like quasi–plastic material. Results were very diversified, because of heterogenic structure of concrete and the fibres tendency to fuse.