Wpływ zaokrąglenia karbu w elemencie próbnym na parametry mechaniki pękania kompozytu cementowego

• Autorzy: Kosior-Kazberuk M. , Kazberuk A.

Warianty tytułu

EN

Effect of blunt notch in specimen on fracture parameters of cement composite

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Do badań nad wpływem zaokrąglenia karbu na parametry mechaniki pękania, takie jak krytyczny współczynnik intensywności naprężeń i energia pękania, wykorzystano zaprawę cementową jako typowy materiał quasi-kruchy. W trakcie formowania próbek wytworzono karby typu U o głębokości 30 mm. Zastosowano szeroki zakres zmiany promienia zaokrąglenia wierzchołka karbu od 0,15 mm do 30,0 mm. Otrzymane wyniki badań wykazały, że promień zaokrąglenia karbu ma znaczący wpływ na poziom naprężeń niszczących i parametry opisujące odporność kompozytu cementowego na pękanie. Zatem, doświadczalne wyznaczenie charakterystyk pękania wymaga ścisłego określenia warunków badania.

EN

The study for assessing the influence of notch curvature in a specimen on fracture mechanics parameters, e.g. critical stress intensity factor and fracture energy, was performed on cement mortar as a typical quasi-brittle material. The U-shaped notches with a depth of 30 mm were formed during molding the specimens. The radius of the notch curvature was changed in the range from 0.15 mm to 30.0 mm. The obtained results demonstrated that the notch curvature radius had a significant effect on the level of maximum stress and the parameters describing resistance to cracking of the cement composite. Therefore, the experimental determination of the fracture characteristics requires a strict definition of the test conditions.

Słowa kluczowe

PL

kompozyt cementowy; mechanika pękania; karb typu U; krytyczny współczynnik intensywności naprężeń; energia pękania

EN

cement composite; fracture mechanics; U-shaped notch; critical stress intensity factor; fracture energy

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 67, nr 4
• Strony: 413--417
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Kosior-Kazberuk M.

• Politechnika Białostocka, Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, ul. Wiejska 45E, 15-351 Białystok

autor

Kazberuk A.

• Politechnika Białostocka, Wydział Mechaniczny, ul. Wiejska 45C, 15-351 Białystok

Bibliografia

• [1] Bažant, Z. P.: Concrete fracture models: testing and practice, Engineering Fracture Mechanics, 69, (2002), 165-205.
• [2] Shah, S. P., Swartz, S. E., Ouyang, Ch.: Fracture mechanics of concrete: Applications of fracture mechanics to concrete, rock and other quasi-brittle materials, John Wiley & Sons, Inc., New York, 1995.
• [3] Wardeh, G., Ghorbel, E.: Prediction of fracture parameters and strain-softening behavior of concrete: effect of frost action, Materials and Structures, 48, (2015), 123-138.
• [4] Kosior-Kazberuk, M.: Variations in fracture energy of concrete subjected to cyclic freezing and thawing, Archives of Civil and Mechanical Engineering, 13, (2013), 254-259.
• [5] Jenq, Y. S., Shah, S. P.: Features of mechanics of quasi-brittle crack propagation in concrete. International Journal of Fracture, 51, (1991), 103-120.
• [6] Kosior-Kazberuk, M., Kazberuk, A.: Determination of the fracture toughness parameters of quasi-brittle materials using cylindrical samples, Materiały Ceramiczne /Ceramic Materials/, 62, (2010), 244-248.
• [7] Berto, F., Campagnolo, A., Elices, M., Lazzarin, P.: A synthesis of Polymethylmethacrylate data from U-notched specimens and V-notches with end holes by means of local energy. Materials and Design, 49, (2013), 826-833.
• [8] Berto, F., Barati, E.: Fracture assessment of U-notches under three point bending by means of local energy density, Materials and Design, 32, (2011), 822-830.
• [9] Gomez, F. J., Elices, M., Berto, F., Lazzarin, P.: A generalised notch stress intensity factor for U-notched components loaded under mixed mode, Engineering Fracture Mechanics, 75, (2008), 4819-4833.
• [10] Torabi, A. R.: Sudden fracture from U-notches in fine-grained isostatic graphite under mixed mode I/II loading, International Journal of Fracture, 181, (2013), 309-316.
• [11] Recommendation TC 89-FMT RILEM. Determination of fracture parameters (KIc and CTODc) of plain concrete using three-point bend test, Materials and Structures, 23, (1990), 457-460.
• [12] Recommendation TC 50-FMT RILEM. Determination of the fracture energy of mortar and concrete by means of three-point bend tests on notched beams, Materials and Structures, 18, (1985), 287-290.