Представлен анализ зависимостей «предел прочности на растяжение при изгибе – предел прочности на сжатие» тяжелых бетонов, полученных в результате обработки многочисленных экспериментальных данных авторов и заимствованных из опубликованных работ, а также по данным, представленным в различных нормативных документах. На основании полученных уравнений регрессии, описывающих зависимость предела прочности бетона на растяжение при изгибе, от предела прочности на сжатие в диапазоне прочности на сжатие от 30 до 100 Мпа, сделан вывод о целесообразности нормирования классов по прочности на растяжение при изгибе без учета рецептурных особенностей бетонов. Выявлена некоторая несогласованность соотношений классов по прочности на растяжение при изгибе и сжатие в проанализированных нормативных документах. Подтверждена высокая достоверность полученной ранее зависимости прочности бетона на растяжение при изгибе от прочности на сжатие . Предложена формула, учитывающая влияние добавки микрокремнезема в составе бетонной смеси на соотношение пределов прочности на растяжение при изгибе и сжатии. Отмечена роль качества заполнителей в обеспечении высоких показателей предела прочности бетона на растяжение при изгибе.

Ключевые слова: предел прочности бетона на растяжение при изгибе, предел прочности бетона на сжатие, классы по прочности бетона, бетон для дорожных и аэродромных покрытий

2.1.5 - Строительные материалы и изделия

Предложен подход к определению параметров бетонирования плоских массивных фундаментных плит - эксплуатационная производительность поставщика бетонной смеси, транспортных средств и бетононасоса с учетом лимитирующих факторов – интенсивности поставки и укладки бетонной смеси и времени перекрытия слоев. Предложена схема определения общего коэффициента эксплуатационной производительности. Определены в результате хронометража значения коэффициента перехода от технической к эксплуатационной производительности соответственно для автобетоносмесителя объемом 10 м3 от 0,54 до 0,65 и 0,41 для автобетононасоса с технической производительностью 120 м3/ч при бетонировании массивной плоской фундаментной плиты объемом 1500 м3 с использованием бетонной смеси с маркой по удобоукладываемости П4 при дальности подачи до 50 м. Предложено в качестве основного резерва повышения эксплуатационной производительности рассматривать коэффициент, учитывающий снижение производительности автобетононасоса вследствие непостоянства режима подачи бетонной смеси. Приведены схемы определения продолжительности бетонирования конструкции без технологических перерывов как при равной толщине укладываемых слоев, так и при различных схемах назначения толщин укладываемых слоев. Показана нецелесообразность возведения подобных конструкций при времени перекрытия слоев менее 4 ч. Рассмотренный в работе подход может быть использован для выбора рациональных методов бетонирования подобных конструкций по непрерывной схеме либо с разбиением на температурно-усадочные блоки и устройством рабочих швов. Последняя схема в связи с проблемой обеспечения качества швов и монолитности конструкции представляется менее предпочтительной.

Ключевые слова: интенсивность бетонирования, техническая производительность, эксплуатационная производительность, массивные плоские фундаментные плиты, время перекрытия слоев, толщина слоя

2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.1.7 - Технология и организация строительства

Представлены результаты исследований двухслойных железобетонных балок со слоем различной толщины высокомодульного бетона каркасной структуры в сжатой зоне и традиционным тяжелым бетоном в остальной части сечения. Напряженно-деформированное состояние нормальных сечений по высоте балки оценивалось по значениям относительных деформаций на уровне растянутой и сжатой арматуры с использованием гипотезы плоских сечений и фактических при сжатии и расчетных при растяжении диаграмм деформирования бетонов. Показано влияние толщины слоя высокомодульного бетона на характер напряженно-деформированного состояния между слоями. Выявлена возможность разрушения балки по бетону сжатой зоны из-за скачкообразного уменьшения фактической высоты сжатой зоны вследствие «отстрела» слоя высокомодульного бетона при его толщине менее 0,1h0. Получена зависимость относительной фактической толщины сжатого бетона, т.е. расстояния от краевого волокна сжатого бетона до нейтральной оси, в исследованных балках от величины изгибающего момента. Установлено, что для однослойных балок при различии модулей упругости бетонов до 20% зависимости относительной фактической толщины слоя сжатого бетона от величины изгибающего момента практически идентичны. У исследованных балок, предельное состояние которых вызвано текучестью арматуры, толщина слоя сжатого бетона составила 0,37…0,4 при значении относительного момента 0,5, и 0,33…0,36 при предельном значении изгибающего момента.

Ключевые слова: двухслойные железобетонные балки, нормальные сечения, нелинейная деформационная модель, высокомодульный бетон, координата нейтральной оси

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения

Исследовано влияние свойств основания и условий выдерживания на прочность сцепления с основанием модифицированных строительных растворов, полученных из сухих строительных смесей с содержанием 1-3 % редиспергируемых полимерных порошков. Выявлено снижение прочности сцепления модифицированного строительного раствора со стандартным бетонным основанием в среднем до значений 0,45-0,8 относительно нормальных условий твердения при выдерживании в условиях повышенной температуры по ГОСТ Р 56387-2018 и до 0,4-0,55 при циклическом нагревании до 60оС в зависимости от свойств цемента, вида и дозировки РПП. Относительная прочность сцепления с керамогранитом в тех же условиях составила 0,3-0,65 и 0,2-0,8 соответственно. Прочность сцепления модифицированных строительных растворов при твердении в нормальных условиях относительно прочности сцепления со стандартным бетонным основанием ориентировочно составляет: с кирпичом силикатным от 30 до 50%, с кирпичом керамическим от 65 до 80%, с газобетоном примерно 50%, с керамогранитом от 9 до 18%. Рекомендуемая начальная дозировка редиспергируемых полимерных порошков для сухих строительных смесей для обогреваемых полов 1,5%.

Ключевые слова: модифицированные строительные растворы, редиспергируемые полимерные порошки, прочность сцепления с основанием, предел прочности при изгибе, температура

2.1.5 - Строительные материалы и изделия

На основе проведенных авторами исследований приведены данные о жесткостях и кривизнах железобетонных балок со слоем различной толщины из бетона каркасной структуры в сжатой зоне. Приведены жесткости, кривизны и прогибы для случаев отсутствия и наличия в конструкции трещин. Получены формулы для описания изменения жесткости и кривизны сечений в зависимости от величины момента. Установлено влияние толщины слоя бетона каркасной структуры и диаметра рабочей арматуры на изменение жесткости сечений. Уточнена закономерность изменения положения нейтральной оси для одно и двухслойных балок в зависимости от параметров балки.

Ключевые слова: бетон каркасной структуры, жесткость, кривизна, прогиб, слоистая конструкций, изгибающий момент, нейтральная ось

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения

Исследовано влияние редиспергируемых полимерных порошков на изменение свойств строительных растворов после 60 циклов нагревания до 60оС и остывания. Выявлено повышение предела прочности на сжатие от 11 до 27% при дозировке РПП от 1 до 3%, причем введение в состав воздухововлекающей добавки не способствует повышению предела прочности на сжатие. Установлено значительное повышение соотношения пределов прочности «растяжение при изгибе/сжатие», при этом предел прочности строительных растворов на растяжение при изгибе с ростом дозировки РПП практически не изменяется, причем повышение прочности на растяжение при изгибе происходит в меньшей степени, чем у строительных растворов без РПП, а наличие воздухововлекающей добавки способствует повышению предела прочности на растяжение при изгибе. Установлено снижение начального модуля упругости практически независимо от дозировки РПП до значений 0,82 – 0,84, а при наличии воздухововлекающей добавки до 0,9 относительно нормальных условий твердения. Выявлено снижение прочности сцепления с бетонным основанием до значений 0,59 – 0,75 относительно нормальных условий твердения. Наличие воздухововлекающей добавки приводит к росту прочности сцепления после циклического нагревания-остывания более чем в 4 раза.

Ключевые слова: редиспергируемые полимерные порошки, прочность сцепления, модуль упругости, предел прочности при сжатии и изгибе, высокая температура

2.1.5 - Строительные материалы и изделия

Время перекрытия слоев при послойной укладке бетонной смеси при возведении массивных монолитных железобетонных конструкций является важным технологическим параметром бетонирования, связывающим темп бетонирования, толщину укладываемых слоев и параметры конструкции. Для традиционных бетонных смесей, уплотняемых вибрацией, этот параметр определяется сохраняемостью бетонной смеси с учетом ее температуры. При применении самоуплотняющихся бетонных смесей время перекрытия слоев помимо традиционных факторов существенно зависит от периода формирования «слоновой кожи». Изучено влияние времени перекрытия слоев на прочность их сцепления в зависимости от свойств бетонной смеси и способа ее укладки. В качестве критерия прочности сцепления использован предел прочности на растяжение при изгибе. Подтверждено, что при применении уплотняемой вибрацией традиционной бетонной смеси без суперпластифицирующих добавок на основе эфиров поликарбоксилатов время перекрытия слоев 2 ч обеспечивает равнопрочный с основным массивом шов. Для самоуплотняющихся бетонных смесей с применением вибрации при укладке последующих за первым слоев время перекрытия соответствует показателю сохраняемости и возрастает до 6 ч, а при послойной укладке без вибрирования прочность сцепления снижается примерно на 20%, 70% и более 90% при времени перекрытия 2,4 и 6 ч соответственно.

Ключевые слова: самоуплотняющиеся бетонные смеси, массивные железобетонные конструкции, время перекрытия слоев, «слоновая кожа»

2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.1.7 - Технология и организация строительства

Рассмотрена методика определения трещинообразующих усилий, основанная на нормативном подходе. Проведены экспериментальные и теоретические исследования железобетонных балок из обычно тяжелого бетона, самоуплотняющегося бетона с модификатором и бетона каркасной структуры. Приведены формулы для определения предела прочности на растяжение в зависимости от предела прочности сжатие для каждого из рассмотренных видов бетона. Даны расчетные значения предельной растяжимости, определенные по различным методикам. Получены коэффициенты к формуле, связывающей приведенный и начальный модули упругости различных видов бетона. Проанализировано влияние точности экспериментального определения момента трещинообразования на изменение расчетных зависимостей.

Ключевые слова: момент трещинообразования, прочность на растяжение при изгибе, бетон каркасной структуры, самоуплотняющийся бетон с модификатором

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения

Проанализирована работа железобетонных стоек из бетона каркасной структуры. Сделан вывод о целесообразности применения бетона каркасной структуры в железобетонных колоннах.

Ключевые слова: бетон каркасной структуры

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения

Представлены результаты исследований влияния минеральных добавок природного и техногенного происхождения на некоторые свойства мелкозернистых бетонов при введении от 10 до 25% от массы цемента минеральной добавки взамен либо части цемента при увеличении величины В/Ц, либо части песка при неизменном значении величины В/Ц. Выявлено незначительное, до 3%, изменение средней плотности бетона. Снижение начального модуля упругости от 4 до 14% зафиксировано при замене части цемента, при этом повышение предела прочности на растяжение при изгибе, в зависимости от дозировки, составило до 26% (маршаллит) и 6% (шлам химводоочистки), а снижение предела прочности на сжатие составило от 10 до 22%. При замене части песка зафиксировано повышение до 10% начального модуля упругости, предела прочности при изгибе от 19 до 38% (маршаллит) и до 11% (шлам химводоочистки). Повышение предела прочности на сжатие, в зависимости от вида и дозировки добавки составило от 8 до 20%. Существенного влияния добавок на характер пористости цементного камня не выявлено.

Ключевые слова: минеральная добавка, мелкозернистый бетон, предел прочности, модуль упругости, усадка, водопоглощение

2.1.5 - Строительные материалы и изделия

Приведены результаты исследований влияния различных условий твердения, в т.ч. моделирующих условий в центре массивных монолитных конструкций, на предел прочности на сжатие и растяжение, начальный модуль упругости, кинетику твердения самоуплотняющихся бетонов классов от В25 до В55. Предложена классификация бетонов по кинетике твердения с применением в качестве критерия времени достижения некоторого уровня от проектной прочности на сжатие при нормальных условиях твердения. Установлена инвариантность возраста и вида бетона в зависимости начального модуля упругости исследованных бетонов от предела прочности на сжатие. Выявлено некоторое отличие зависимости «начальный модуль упругости – предел прочности на сжатие» и отставание темпа нарастания предела прочности на растяжение от темпа нарастания предела прочности на сжатие исследованных бетонов в ранний период твердения относительно традиционных бетонов вибрационного уплотнения. Показано, что в ранний период твердения исследованные бетоны характеризуются более высоким уровнем условного критерия трещиностойкости E0/Rt, что свидетельствует, в определенной степени, о более высокой хрупкости исследованных бетонов в этот период.

Ключевые слова: самоуплотняющиеся бетоны, предел прочности на сжатие и растяжение, кинетика твердения, модуль упругости, критерий трещиностойкости

2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.1.7 - Технология и организация строительства

Исследовано влияние редиспергируемых полимерных порошков на изменение свойств строительных растворов после выдерживания при высокой температуре, в соответствии с ГОСТ Р 56387-2018. Выявлено повышение предела прочности на сжатие на 10 – 15% при дозировке РПП 2 – 3%. Установлено, что введение в состав воздухововлекающей добавки оказывает незначительное, до 5%, негативное влияние на повышение предела прочности. Повышение предела прочности на растяжение при изгибе после выдерживания при высокой температуре составило 1,5 – 1,8 раза. Снижение начального модуля упругости практически не зависит от дозировки РПП. После выдерживания при высокой температуре значения модуля упругости составили 0,8 – 0,84 относительно нормальных условий твердения. Выявлено снижение прочности сцепления с бетонным основанием до значений 0,39 – 0,71 относительно нормальных условий твердения. Отмечено, что снижение прочности сцепления существенно зависит от рецептурных факторов, за исключением составов, содержащих воздухововлекающую добавку, в которых снижение прочности сцепления после выдерживания при высокой температуре практически отсутствует.

Ключевые слова: редиспергируемые полимерные порошки, прочность сцепления, модуль упругости, предел прочности при сжатии и изгибе, высокая температура

2.1.5 - Строительные материалы и изделия

Многочисленность факторов, определяющих качество монолитных железобетонных массивных фундаментов, предопределяет актуальность тщательной проработки совокупности вопросов, связанных с интенсивностью бетонирования, техническими возможностями производителя работ, температурно-влажностными условиями, особенностями технологических свойств бетонной смеси и кинетики твердения бетона. Для обеспечения монолитности конструкции обоснована целесообразность определения толщины укладываемого слоя не только длиной рабочей части вибратора, как предписывают нормы, но и показателями интенсивности бетонирования, определяемыми параметрами конструкции, температурно-влажностными условиями и возможностями производителя работ. Показано влияние на рациональное время перекрытия слоев температурно-влажностных условий среды и рецептурных особенностей бетонной смеси. Приведены результаты моделирования уровня растягивающих напряжений от таких рецептурно-технологических факторов, как класс и кинетика твердения бетона, температурные условия и условия теплообмена с окружающей средой на примере температурно-усадочного блока 20х20х2 м. Предложена зависимость определения интенсивности бетонирования в зависимости от рассмотренных факторов и дано обоснование значениям входящих в нее параметров. Приведено уравнение относительных влагопотерь по толщине конструкции в условиях сухой жаркой погоды при применении самоуплотняющихся бетонных смесей.

Ключевые слова: интенсивность бетонирования, качество массивных монолитных фундаментов, время перекрытия слоев, влагопотери, уровень растягивающих напряжений

05.23.05 - Строительные материалы и изделия , 05.23.08 - Технология и организация строительства

Показана актуальность моделирования температурного режима и напряженно-деформированного состояния в ранний период возведения массивных монолитных железобетонных конструкций. Приведены некоторые данные о температурных и временных параметрах формирования температурных полей в конструкциях с модулем поверхности от менее 1,1 до 2,4 из бетонов классов от В25 до В70 как быстро, так и медленно твердеющих. Обоснованы по результатам обработки многочисленных данных количественные значения параметров кинетики тепловыделения для предложенной зависимости. Предложена упрощенная методика расчета температурных напряжений, основанная на предложенных и обоснованных зависимостях свойств бетона от его степени зрелости, которые подтверждены многочисленными экспериментальными данными, в т.ч. полученными другими исследователями. Проведено сравнение полученных расчетных значений напряжений при возведении температурно-усадочного блока 20х20х2 м из бетонов быстро и медленнотвердеющих классов В25 и В45 с некоторыми экспериментальными результатами и данными моделирования. Сделан вывод о нецелесообразности применения бетонов класса В45 в связи с высоким риском трещинообразования в период 1,5 – 3 сут. При применении бетонов класса В25 предпочтение следует отдать быстротвердеющему.

Ключевые слова: массивные монолитные конструкции, температурные напряжения, трещинообразование, степень зрелости бетона, кинетика

05.23.05 - Строительные материалы и изделия , 05.23.08 - Технология и организация строительства

В результате обработки экспериментальных данных авторов и других исследователей получена зависимость между прочностью сцепления Aсц с бетонным основанием и пределом прочности на осевое растяжение Rt растворов без РПП Асц = 0,23ˑRt при R2=0,996. Выявлена тенденция к росту прочности сцепления до 30% при увеличении дозировки РПП до 2% и до 130% при дозировке РПП 3%, при этом установлено существенное влияние на прочность сцепления вида цемента и РПП. Приведены данные о роли возраста бетонного основания и его обработки перед нанесением ремонтной (восстанавливающей) растворной или бетонной смеси на прочность сцепления. Получена инвариантная к рецептурным факторам зависимость модуля упругости строительного раствора или мелкозернистого бетона от предела прочности на осевое растяжение. Отмечено несоответствие некоторых стандартов в части требований к основанию при испытаниях на прочность сцепления.

Ключевые слова: сухие строительные смеси, прочность сцепления, модуль упругости, редиспергируемые полимерные порошки, ремонтные смеси

05.23.05 - Строительные материалы и изделия