Eksperymentalne badanie wpływu stopnia nasycenia wodą i średnicy kruszywa na zachowanie się wybranych kompozytów o matrycy cementowej

Wysychanie zaczynu cementowego prowadzi do powstawania mikrospękań we wszystkich konstrukcjach betonowych i żelbetowych. Uszkodzenia koncentrują się w strefie kontaktu kruszywa z zaczynem oraz na kierunkach łączących cząstki kruszywa. Przy ustalonej geometrii próbki uszkodzenia te są ściśle związane ze zmianą stopnia nasycenia wodą. Głównym celem pracy jest opis mechanicznych reakcji materiału w różnych stanach naprężenia w trakcie procesu wysychania. Liczba parametrów analizy została ograniczona poprzez użycie jednorodnego szklanego kruszywa sferycznego o jednakowych średnicach w danej serii kompozytu. Ten typ kruszywa pozwala na dokładne wyznaczenie powierzchni kontaktu składników kompozytu. W niniejszej pracy zamieszczono część wyników doświadczalnych dotyczących kompozytów o udziale frakcyjnym kruszywa na poziomie 35% oraz jednakowej średnicy sfer dla każdej z serii materiałów. Badania wytrzymałościowe przeprowadzono w stanach jednoosiowego, hydrostatycznego i trójosiowego ściskania. Dodatkowo obserwowano rozwój skurczu autogenicznego i skurczu związanego z wysychaniem w komorze o kontrolowanej atmosferze.

---

Desiccation of concrete induces the formation of microcracks leading to mechanical damage of concrete structures. Damage concentrates in the interfacial contact zone (ICZ), like also between aggregate particles. This damage, induced by drying, can be characterized by 'Saturation level degree' variations. The main purpose of this study is concerned with specification of mechanical reactions and basic material constants for studied cement based composite during the desiccation process. In order to reduce number of analyzed factors, it was decided to use as aggregate particles glass spheres. This type of aggregate allows computation of almost exact ICZ. Each series of composite is a mixture of cement paste and 35% of spheres. In this first approach, only one diameter of aggregate particles is placed in one series of composite. Mechanical tests performed were compression tests: uniaxial, hydrostatic and quasi-triaxial. Complementary research on drying and autogenous shrinkage was performed in atmosphere-controlled chamber.