Разрушение образцов при сжатии

Выше рассматривалось разрушение бетона, подвергнутого одноосному сжатию. Однако при испытании на сжатие подразумевается более сложная система нагрузки, при которой между торцевыми поверхностями образца бетона и прилегающими к ним стальными плитами испытательной машины развиваются тангенциальные силы. В каждом материале действующее вертикальное сжатие (номинальная нагрузка на образец) ведет к поперечному расширению благодаря действию коэффициента Пуассона. Но модуль упругости стали в 5—15 раз, а коэффициент Пуассона не более чем в два раза превышают соответствующие значения для бетона, поэтому поперечное напряжение в плитах невелико по сравнению с поперечным расширеним бетона, если он мог бы свободно перемещаться. При этом может быть отмечено, что плита удерживает поперечное расширение бетона в участках образца, расположенных вблизи его концов: степень задержки зависит от фактически имеющегося трения. Если устранить трение, например покрыв слоем графита или парафина несущие поверхности, то в образце бетона наблюдается большое поперечное расширение и иногда он раскалывается по всей длине. При действии силы трения, т. е. при нормальных условиях испытания, элементы образца подвергаются не только сжатию, но и сдвигающему усилию. Величина последнего уменьшается, а поперечное расширение увеличивается по мере увеличения расстояния от плит. По-видимому, при действии сдвигающего усилия в дополнение к одноосному сжатию разрушение образца происходит позднее, и, следовательно, можно сделать вывод, что не только главная деформирующая сила сжатия вызывает раскалывание и последующее разрушение, но что здесь действует также поперечная деформация при растяжении. Само разрушение может быть результатом разрушения сердцевины образца. Поперечное напряжение вызывается также действием коэффициента Пуассона, и если принять, что этот коэффициент равен приблизительно 0,2, то поперечное напряжение составит Vs осевого напряжения сжатия. В настоящее время мы не имеем точных критериев разрушения бетона, но имеются указания, что разрушение происходит при предельной деформации 0,002—0,004 на сжатие или 0,0001—0,0002 на растяжение. Поскольку отношение второго из этих показателей к первому меньше, чем коэффициент Пуассона для бетона, из этого следует, что условия разрушения на периферийных участках достигаются раньше, чем будет достигнуто предельное напряжение сжатия. В многочисленных испытаниях цилиндров наблюдали вертикальное раскалывание, особенно в высокопрочных образцах, из раствора или чистого цементного теста, поскольку крупный заполнитель препятствует образованию трещин в поперечном направлении. Наличие вертикальных трещин подтверждено также измерениями скорости распространения ультразвуковых импульсов вдоль и поперек образца. Эти данные не снижают ценности испытания на сжатие как метода сравнения, но не следует расценивать полученные результаты как истинную меру прочности бетона на сжатие.