Методологические принципы построения теории разрушения бетона
https://doi.org/10.33979/2073-7416-2025-120-4-52-60
Аннотация
В представленной статье излагаются результаты экспериментальных исследований, которые служат веским подтверждением выдвинутой гипотезы о фрактальной природе структуры бетона. Авторами работы было установлено, что традиционные методы анализа не в полной мере отражают сложность строения этого композитного материала. Для адекватной и комплексной оценки его структурной неоднородности и присущей ему многомасштабности настоятельно рекомендуется применять математический аппарат фрактальной геометрии. В ходе экспериментов было наглядно продемонстрировано ключевое влияние выявленной структурной неоднородности на механизм разрушения бетонных образцов. Было установлено, что процесс деструкции не является локализованным и одноуровневым; напротив, он носит ярко выраженный многомасштабный характер, что означает его способность развиваться и протекать одновременно на различных структурных уровнях — от макроскопических трещин до микродефектов. В качестве теоретической основы для описания данного сложного процесса в статье предлагаются новые методологические принципы. Эти принципы синтезируют в себе фундаментальные положения механики разрушения и современные подходы фрактальной геометрии, что позволяет создать более полную и адекватную модель прогнозирования поведения бетона под нагрузкой.
Об авторах
В. П. Селяев
ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва»
Россия
Россия
Селяев Владимир Павлович - доктор технических наук, профессор, академик РААСН, заведующий кафедры строительных конструкций
г. Саранск
В. Н. Уткина
ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва»
Россия
Россия
Уткина Вера Николаевна - кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры строительных конструкций
г. Саранск
Д. Р. Бабушкина
ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва»
Россия
Россия
Бабушкина Дельмира Рафиковна - аспирант
г. Саранск
И. В. Архипов
ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва»
Россия
Россия
Архипов Игорь Владимирович - аспирант
г. Саранск
Список литературы
1. Бондаренко, В.М. Диалектика механики железобетона / В.М. Бондаренко // Бетон и железобетон. – 2002. – №1. – С. 24-27.
2. Карпенко, Н.И. Общие модели механики железобетона / Н.И. Карпенко. – Москва: Стройиздат, 1996. – 412 с.
3. Берг, О.Я. Физические основы теории прочности бетона и железобетона / О. Я. Берг. – Москва: Стройиздат, 1961. – 96 с.
4. Чанышев, А.И. Блочно-иерархическая модель деформирования и разрушения горных пород. Экспериментальная проверка и теоретический анализ / А.И. Чанышев, О.Е. Белоусова // ФТПРПИ. – 2003. – №3. – С. 73-84.
5. Скоробогатов, С.М. Катастрофы и живучесть железобетонных сооружений (классификация и элементы теории) / С.М. Скоробогатов. – Екатеринбург: Уральский ГУПС, 2009. – 511 с.
6. Селяев, В.П. Физико-химические основы механики разрушения цементных композитов / В.П. Селяев, П.В. Селяев. – Саранск: Издательство Мордовского университета, 2018. – 220 с.
7. Чернышев, Е.М. Неоднородность структуры и сопротивление разрушению конгломератных строительных композитов / Е.М. Чернышев, Е.И. Дьяченко, А.И. Макеев. – Воронеж: ГАСУ, 2012. – 224 с.
8. Соломатов, В.И. Теоретические основы создания композитов по принципу образования «Структуры в структуре». В книге Современные строительные композиты и их технология: Проблемы и перспективы развития / В.И. Соломатов, В.П. Селяев и др.; Под ред. В.П. Селяева. – Саранск: Издательство Мордовского университета, 1994. – 175 с.
9. Садовский, М.А. О свойстве дискретности горных пород / М.А. Садовский, Л.Г. Болховитинов, В.Ф. Писаренко // Физика земли. – 1982. – №12. – С. 3-18.
10. Мандельброт, Б. Фрактальная геометрия природы / Бенуа Б. Мандельброт; Пер. с англ. А.Р. Логунова. – Москва: Институт компьютерных исследований, 2002. – 656 с.
11. Курленя, М.В. О масштабном факторе явления зональной дезинтеграции горных пород и канонических рядов атомно-ионных радиусов / М.В. Курленя, В.Н. Опарин // ФТПРПИ. – 1996. – №12. – С. 3-14.
12. Селяев, В.П. Химическое сопротивление наполненных цементных композитов / В.П. Селяев, В.И. Соломатов, Л.М. Ошкина. – Саранск: Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева, 2001. – 150 с.
13. Куприяшкина, Л.И. Наполненные цементные композиты: монография / Л.И. Куприяшкина. – Саранск: Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва, 2007. – 180 с.
14. Griffith, A.А. The theory of rupture // In: Proc., Ist., Int., Congr., Appl., Mech. – Delft. 1924. – P. 55-63.
15. Фелтам, П. Деформация и прочность материалов / Пер. с англ. Н. З. Перцовского ; Под ред. М. Г. Лозинского. – Москва : Металлургия, 1968. – 120 с.
16. Балханов, В. К. Основы фрактальной геометрии и фрактального исчисления / В. К. Балханов ; Ин-т физического материаловедения СО РАН. – Улан-Удэ : Изд-во БГУ, 2013. – 223 с.
Рецензия
Для цитирования:
Селяев В.П., Уткина В.Н., Бабушкина Д.Р., Архипов И.В. Методологические принципы построения теории разрушения бетона. Строительство и реконструкция. 2025;(4):52-60. https://doi.org/10.33979/2073-7416-2025-120-4-52-60
For citation:
Selyaev V.P., Utkina V.N., Babushkina D.R., Arkhipov I.V. Methodological principles of constructing the theory of concrete destruction. Building and Reconstruction. 2025;(4):52-60. (In Russ.) https://doi.org/10.33979/2073-7416-2025-120-4-52-60
Просмотров:
17
Послать статью по эл. почте 