Preview

НАУКА и ТЕХНИКА

Расширенный поиск

Оценка термонапряженного состояния бетонного массива

https://doi.org/10.21122/2227-1031-2021-20-3-207-215

Полный текст:

Аннотация

В статье изложена методика оценки термонапряженного состояния бетонного массива фундаментной плиты, изготовленной из самоуплотняющейся бетонной смеси. Предлагаемая методика заключается в предварительном расчете температурных полей в твердеющем бетоне. Объектами исследований являлись самоуплотняющаяся бетонная смесь и конструкционный бетон в массиве конструкции. Приведен и обоснован выбор материалов для приготовления бетонной смеси. Для оценки термонапряженного состояния использован состав самоуплотняющегося бетона. С целью снижения величины саморазогрева бетона применяли вяжущее с пониженной экзотермией. Выполнены исследования по оценке удельного тепловыделения рекомендованного цемента в зависимости от начального водоцементного отношения. Изучено влияние химической добавки на скорость и величину удельного тепловыделения цемента. Приведены основные теоретические положения и алгоритм расчета термонапряженного состояния бетонного массива. Для расчета ожидаемых температур и их распределения в массиве конструкции использовали метод конечных разностей, а для оценки термонапряженного состояния рассчитывали температурные напряжения в сечениях бетонного массива. Выполненные расчеты температурных полей позволили оценить максимально возможные температуры и температурные перепады по сечениям бетонного массива в зависимости от начальной температуры бетонной смеси и среднесуточной температуры наружного воздуха. Анализ распределения температур выявил наиболее опасные сечения бетонного массива. На основании результатов расчета температурных полей проведена оценка термонапряженного состояния бетонного массива. Выполнен расчет температурных напряжений в наиболее опасных сечениях бетонного массива. Показано, что характеристикой термонапряженного состояния бетонного массива может служить расчетная величина температурного напряжения. Образование температурных трещин в бетонном массиве возможно при превышении расчетного значения температурного напряжения над фактической прочностью бетона на растяжение. Сравнение расчетных и фактических значений температур в сечениях фундаментной плиты позволило сделать вывод о правильности выполненных расчетов температурных полей и, как следствие, о возможных температурных деформациях.

Об авторах

С. Н. Ковшар
Белорусский национальный технический университет
Беларусь

Кандидат технических наук, доцент

Адрес для переписки: Ковшар Сергей Николаевич  – Белорусский национальный технический университет, ул. Я. Коласа, 12, 220013, г. Минск, Республика Беларусь. Тел.: +375 17 293-96-73    smits@bntu.by



П. В. Рябчиков
Белорусский национальный технический университет
Беларусь

Кандидат технических наук, доцент

г. Минск



С. В. Гущин
Белорусский национальный технический университет
Беларусь

Инженер

г. Минск



Список литературы

1. Ahmad, S. Controlling Temperatures in Mass Concrete / S. Ahmad // 34th Conference on Our World in Concrete & Structures, 16–18 Aug. 2009. Singapore, 2009. 9 p.

2. Analysis of Cracking Risk in Early Age Mass Concrete with Different Aggregate Types / B. Klemczak [et al.] // Procedia Engineering. 2017. Vol. 193. P. 234–241. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.06.209.

3. Анискин, Н. А. Прогноз трещинообразования бетон-ных массивных плотин при возведении в суровых климатических условиях / Н. А. Анискин, Х. Нгуен // Вестник МГСУ. 2014. № 8. С. 165–178. https://doi.org/10.22227/1997-0935.2014.8.165-178.

4. Определение температурного поля и термонапряженного состояния укладываемого бетонного массива методом конечных элементов / Н. А. Анискин [и др.] // Вестник МГСУ. 2018. № 11. С. 1407–1418. https://doi.org/10.22227/ 1997-0935.2018.11.1407-1418.

5. Bergin Importance of Insulation at the Bottom of Mass Concrete Placed on Soil with High Groundwater / T. A. Dо [et al.] // Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board. 2013. Vol. 2342, Iss. 1. P. 113–120. https://doi.org/10.3141/2342-14.

6. Разработать составы бетона, провести расчет термонапряженного состояния в процессе его твердения и осуществить контроль качества при возведении конструкции фундаментной плиты высотного здания на объекте «Строительство многофункционального комплекса в г. Минске в границах ул. Филимонова – просп. Независимости – ул. Макаенка»: отчет о НИР по х/д № 2917/20кбр., науч. рук. Э. И. Батяновский. Этап 1.

7. Мчедлов-Петросян, О. П. Тепловыделение при твердении вяжущих веществ и бетонов / О. П. Мчедлов-Петросян, А. В. Ушеров-Маршак, А. М. Урженко. М.: Стройиздат, 1984. 225 с.

8. Бибик, М. С. Общие принципы проектирования энергосберегающих режимов тепловой обработки железобетонных изделий в ямных пропарочных камерах / М. С. Бибик, В. В. Бабицкий // Перспективы развития новых технологий в строительстве и подготовке инженерных кадров: сб. науч. ст. Гродно, 2010. С. 292–296.

9. Бибик, М. С. Оценка кинетики твердения цементного камня с использованием термодатчиков системы «Термо-хрон» / М. С. Бибик, В. В. Бабицкий // Строительная наука и техника. 2010. № 4. С. 23–26.

10. Бибик, М. С. Об энергосберегающих режимах тепловой обработки бетонных и железобетонных изделий / М. С. Бибик, В. В. Бабицкий // Строительная наука и техника. 2010. № 4. С. 55–59.

11. Запорожец, И. Д. Тепловыделение бетона / И. Д. Запорожец, С. Д. Окороков, А. А. Парийский. Л.: Изд-во литературы по стр-ву, 1966. 313 с.


Для цитирования:


Ковшар С.Н., Рябчиков П.В., Гущин С.В. Оценка термонапряженного состояния бетонного массива. НАУКА и ТЕХНИКА. 2021;20(3):207-215. https://doi.org/10.21122/2227-1031-2021-20-3-207-215

For citation:


Kovshar S.N., Ryabchikov P.V., Gushchin S.V. Assessment of Thermally Stressed State of Concrete Massif. Science & Technique. 2021;20(3):207-215. (In Russ.) https://doi.org/10.21122/2227-1031-2021-20-3-207-215

Просмотров: 81


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2227-1031 (Print)
ISSN 2414-0392 (Online)