Application of the theory of brittle fracture to calculate the growth of strength of concrete impregnated with polymers under compression and tension

J. J. Luchko, A. Ya. Pencak, O. M. Gajda

Abstract


The problem of brittle fracture of concrete impregnated with polymers is considered. A method is proposed for calculating the effective surface energy of ordinary and impregnated concrete. The rate of increase in compressive strength of concrete impregnated with polymers is determined by the effective surface energy and elastic modulus of ordinary and impregnated concrete.

 


Keywords


Application of the theory; concrete strength; polymers; compression.

References


Берг. О.Я., Хубова И.Г., Щербаков Е.Н. Разрушение контакта между заполнителем и раствором при сжатии бетона. «Известия вузов». Строительство и архитектура», 1972, № 8.

Гвоздев А.А. Расчет несущей способности конструкций по методу предельного равновесия. М., Госстройиздат, 1949.

Хуторцов Г.М., Михайлов Н.В., Ребиндер П.А. Об оптимальной структуре бетона и условия деформирования. ДАН СССР, т. 170, № 3, 1966.

Баженов Ю.М., Угинчюс Д.А., Улитина Г.А. Бетонополимерные материалы и изделия. Киев, «Будивельник», 1978

Шейкин А.Е. Структура, прочность и трещиностойкость цементного камня. М., Стройиздат, 1974.

Зайцев Ю.В. Развитие трещин в цементном камне и бетоне при кратковременном и длительном сжатии. – «Бетон и железобетон», 1972, № 11.

Зайцев Ю.В. Механизм разрушения бетона при кратковременном сжатии. – «Бетон и железобетон», 1977, № 7.

Лучко Й.Й., Чубріков В.М., Лазар В.Ф. Міцність, тріщиностійкість і довговічність бетонних та залізобетонних конструкцій на засадах механіки руйнування. Львів: Каменяр, 1999. – 348с.

Грушко Н.М., Ильин А.Г., Рашевский С.Р. Прочность бетонов на растяжение. Харьков, 1973.

Панасюк В.В. Предельное равновесие хрупких тел с трещинами. Киев, 1968

Андрейкин А.Е., Панасюк В.В., Стадник М.М. Разрушение хрупких тел, ослабленных системами трещин. Механика твердого тела. № 3, 1975.

Черепанов Г.П. Механика хрупкого разрушения. М., «Наука», 1974.

Steinberg M. Concrete Polymer Materials and its Worldwide Development. Polymers in Concrete? Publications SP-40. American Concrete Institute, Detroit, 1973.

Ентов В.М., Ягуст В.И. Экспериментальное исследование закономерностей квазистатического развития макротрещин в бетоне. Механика твердого тела. 1975, № 4.

Ламкин М.С., Лащенко В.И. Определение критического значения коэффициента интенсивности напряжений для бетона. Изд. ВНИИГ, т.99, 1972.

Лучко Й.Й., Сулим Г.Т., Кир‘як В.І. Механіка руйнування мостових конструкцій та методи прогнозування їх залишкової довговічності. Львів: Каменяр, 2004. – 885с.

Evans A.G., Clifton J.R., Anderson E. The Fracture mechanics of mortars. Cement and concrete Research, Vol. 6, 1976.

Kaplan M.F. Crack propagations and fracture of concrete. J. Amer. Concrete Inst., vol. 58, Nr. 5, 1961.

Mindess S., Nadean J.S., Effect of notch width oh ic K for mortar and concrete. Cement and Concrete. Cement and Concrete research. Vol. 6, 1976.

Moavenzadeh. F. and Kuguel R., Fracture of Concrete. Journal of Materials, vol. 4, Nr. 3, 1969.

Naus D.J., Lott J.L. Fracture toughness of portland cement concretes, J. Amer. Concrete institute, vol. 66, Nr. 6, 1969.

Sargin H Stress – Strain Relationshipe for Concrete and Analysis of Structural Concrete. Solid Mechanics Division, University of Waterlioo, Ontario, Canada, 1971.

Ентов В.М. О роли структуры материала в механике разрушения. Механика твердого тела. 1976, № 3.

Coppola J.A., Bradt R.C. Effects of Porosity on Fracture of 3 2OAl . Amer. J. Ceramic. Soc. vol. 56, Nr. 7, 1973.

Lange F.F. The interaction of a Crack Front with a Second – phase Disperion. Phill. Magazine, 22 (179), 1970.

Lange H Polymerimpragniertem Beton. “Baustoffindustrie”, 15 (1972-B) 2.

Olster E.P. Jones R.C. Toughening Mechanics in Continues Filament Unidirectionally Reinforced Composites. Composite Materials (second conference). Amer.Soc. for Festing Materials, 1972.

Разрушение твердых полимеров. Под ред. Б. Роузен. М., «Химия», 1971.

Новожилов В.В. О необходимости и достаточном условии хрупкой прочности. ПММ, т.33, вып.2, 1969.

Каминский А.А. Определение критической нагрузки, обуславливающей развитие трещин возле криволинейного отверстия. Физико-химическая механика материала. 1966, № 1.

Бережницкий Л.Т. О распространении трещин, выходящих на контур криволинейного отверстия в пластине. Физико-химическая механика материалов. 1966, № 1.


GOST Style Citations


1. Берг. О.Я., Хубова И.Г., Щербаков Е.Н. Разрушение контакта между заполнителем и раствором при сжатии бетона. «Известия вузов». Строительство и архитектура», 1972, № 8.

2. Гвоздев А.А. Расчет несущей способности конструкций по методу предельного равновесия. М., Госстройиздат, 1949.

3. Хуторцов Г.М., Михайлов Н.В., Ребиндер П.А. Об оптимальной структуре бетона и условия деформирования. ДАН СССР, т. 170, № 3, 1966.

4. Баженов Ю.М., Угинчюс Д.А., Улитина Г.А. Бетонополимерные материалы и изделия. Киев, «Будивельник», 1978

5. Шейкин А.Е. Структура, прочность и трещиностойкость цементного камня. М., Стройиздат, 1974.

6. Зайцев Ю.В. Развитие трещин в цементном камне и бетоне при кратковременном и длительном сжатии. – «Бетон и железобетон», 1972, № 11.

7. Зайцев Ю.В. Механизм разрушения бетона при кратковременном сжатии. – «Бетон и железобетон», 1977, № 7.

8. Лучко Й.Й., Чубріков В.М., Лазар В.Ф. Міцність, тріщиностійкість і довговічність бетонних та залізобетонних конструкцій на засадах механіки руйнування. Львів: Каменяр, 1999. – 348с.

9. Грушко Н.М., Ильин А.Г., Рашевский С.Р. Прочность бетонов на растяжение. Харьков, 1973.

10. Панасюк В.В. Предельное равновесие хрупких тел с трещинами. Киев, 1968

11. Андрейкин А.Е., Панасюк В.В., Стадник М.М. Разрушение хрупких тел, ослабленных системами трещин. Механика твердого тела. № 3, 1975.

12. Черепанов Г.П. Механика хрупкого разрушения. М., «Наука», 1974.

13. Steinberg M. Concrete Polymer Materials and its Worldwide Development. Polymers in Concrete? Publications SP-40. American Concrete Institute, Detroit, 1973.

14. Ентов В.М., Ягуст В.И. Экспериментальное исследование закономерностей квазистатического развития макротрещин в бетоне. Механика твердого тела. 1975, № 4.

15. Ламкин М.С., Лащенко В.И. Определение критического значения коэффициента интенсивности напряжений для бетона. Изд. ВНИИГ, т.99, 1972.

16. Лучко Й.Й., Сулим Г.Т., Кир‘як В.І. Механіка руйнування мостових конструкцій та методи прогнозування їх залишкової довговічності. Львів: Каменяр, 2004. – 885с.

17. Evans A.G., Clifton J.R., Anderson E. The Fracture mechanics of mortars. Cement and concrete Research, Vol. 6, 1976.

18. Kaplan M.F. Crack propagations and fracture of concrete. J. Amer. Concrete Inst., vol. 58, Nr. 5, 1961.

19. Mindess S., Nadean J.S., Effect of notch width oh ic K for mortar and concrete. Cement and Concrete. Cement and Concrete research. Vol. 6, 1976.

20. Moavenzadeh. F. and Kuguel R., Fracture of Concrete. Journal of Materials, vol. 4, Nr. 3, 1969.

21. Naus D.J., Lott J.L. Fracture toughness of portland cement concretes, J. Amer. Concrete institute, vol. 66, Nr. 6, 1969.

22. Sargin H Stress – Strain Relationshipe for Concrete and Analysis of Structural Concrete. Solid Mechanics Division, University of Waterlioo, Ontario, Canada, 1971.

23. Ентов В.М. О роли структуры материала в механике разрушения. Механика твердого тела. 1976, № 3.

24. Coppola J.A., Bradt R.C. Effects of Porosity on Fracture of 3 2OAl . Amer. J. Ceramic. Soc. vol. 56, Nr. 7, 1973.

25. Lange F.F. The interaction of a Crack Front with a Second – phase Disperion. Phill. Magazine, 22 (179), 1970.

26. Lange H Polymerimpragniertem Beton. “Baustoffindustrie”, 15 (1972-B) 2.

27. Olster E.P. Jones R.C. Toughening Mechanics in Continues Filament Unidirectionally Reinforced Composites. Composite Materials (second conference). Amer.Soc. for Festing Materials, 1972.

28. Разрушение твердых полимеров. Под ред. Б. Роузен. М., «Химия», 1971.

29. Новожилов В.В. О необходимости и достаточном условии хрупкой прочности. ПММ, т.33, вып.2, 1969.

30. Каминский А.А. Определение критической нагрузки, обуславливающей развитие трещин возле криволинейного отверстия. Физико-химическая механика материала. 1966, № 1.

31. Бережницкий Л.Т. О распространении трещин, выходящих на контур криволинейного отверстия в пластине. Физико-химическая механика материалов. 1966, № 1.



Refbacks

  • There are currently no refbacks.