Micro- and meso-mechanical modeling of effect of freezing on modulus of elasticity of concrete

تنوع مدول الاستیسیته بتن در دمای پایین بستگی به میزان یخ در ماده و میزان آسیب ناشی از تشکیل یخ دارد. در بازی تحت خنک کننده مداوم، دو اثر مخالف وجود دارد. یک اثر سخت افزاری به دلیل تشکیل یخ جامد در منافذ است زیرا سختی یخ بالاتر از آب مایع منفرد است و دیگر اثر ضعیف روند آسیب به دلیل شکل گیری مقدار زیاد یخ در منافذ که فشار بالا بر روی دیوار منافذ تولید می کند. هنگامی که اثر سفت کننده غالب است، سختی کلی ماده افزایش می یابد؛ و هنگامی که اثر ضعیف غالب است، سختی کلی مواد کاهش می یابد. یک نقطه عطفی در دمای وجود دارد که حالت متعادل دو اثر مخالف را نشان می دهد. نقطه چرخش به توزیع اندازه ذرات مواد سیمان بستگی دارد. مدل نظری، بر اساس مدل موری تاناکا، برای برآورد مدول کشش بتن در دمای پایین توسعه داده شد. این مدل بر اساس میکرومکانیک، توزیع اندازه منافذ، منحنی انجماد آب در منافذ اندازه های مختلف و آسیب رسانایی در خمیر سیمان است. پیش بینی های مدل نشان داد که هر دو اثر متضاد می تواند با مدل کنونی مشخص شود. پیش بینی های مدل توافق امیدبخش با داده های آزمایشی محدود موجود در ادبیات را نشان می دهد.