constructionСтроительство и реконструкцияBuilding and Reconstruction2073-7416Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева10.33979/2073-7416-2023-109-5-36-44construction-655Research ArticleБЕЗОПАСНОСТЬ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙBUILDING AND STRUCTURE SAFETYВлияние циклического замораживания и оттаивания на диаграмму деформирования сжатого бетонаThe effect of cyclic freezing and thawing on the deformation diagram of compressed concreteИстоминА. Д.IstominA. D.

Истомин Андрей Дмитриевич, кандидат технических наук, доцент кафедры железобетонных и каменных конструкций

г. Москва

Istomin Andrey D., candidate of technical sciences, associate professor of the department «Reinforced concrete and stone structures»

Moscow

nauka.07@mail.ruНациональный исследовательский Московский государственный строительный университетMoscow State University of Civil Engineering202308112023053644Copyright © Истомин А.Д., 20232023Истомин А.Д.Istomin A.D.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://construction.elpub.ru/jour/article/view/655

При расчете железобетонных конструкций широко применяются деформационные модели материалов. При этом используются диаграммы бетона при сжатии с учетом нисходящей ветви. Аналитическое описание диаграммы работы бетона связано с определением таких параметров бетона, как начальный модуль упругости; призменная прочность; предельные деформации сжатия в вершине диаграммы; значение деформаций на нисходящей ветви при 85% от призменной прочности. Воздействие знакопеременных температур на железобетонные конструкции зданий и сооружений приводит к развитию деструктивных процессов в бетоне. При этом мало исследованным остается вопрос о влиянии циклического замораживания и оттаивания на полные диаграммы бетона, включая предельные деформации сжатия. Определяющим фактором, влияющим на деформативно-прочностные свойства бетона в условиях замораживания и оттаивания, является его влажность. В связи с этим проведены исследования по влиянию циклических замораживаний и оттаиваний на диаграммы состояния бетона различной влажности, результаты которых представлены в данной работе.

Deformation models of materials are widely used in the calculation of reinforced concrete structures. At the same time, concrete compression diagrams are used, taking into account the descending branch. The analytical description of the concrete work diagram is associated with the determination of such concrete parameters as the initial modulus of elasticity; prismatic strength; extreme compression deformations at the top of the diagram; the value of deformations on the descending branch at 85% of the prismatic strength. The influence of alternating temperatures on reinforced concrete structures of buildings and structures leads to the development of destructive processes in concrete. At the same time, the question of the effect of cyclic freezing and thawing on the complete diagrams of concrete, including the ultimate compression deformations, remains poorly investigated. The determining factor affecting the deformation and strength properties of concrete under freezing and thawing conditions is its humidity. In this regard, studies have been conducted on the effect of cyclic freezing and thawing on the diagrams of the state of concrete of various humidity, the results of which are presented in this paper.

циклическое замораживание и оттаиваниедиаграмма деформированиявлажность бетонапредельные деформациипрочностьмодуль упругостиcyclic freezing and thawingdeformation diagramconcrete moistureultimate deformationsstrengthmodulus of elasticityReferencesБондаренко В.М. Некоторые вопросы нелинейной теории железобетона. Харьков, ХГУ. 1968. 324 с.Bondarenko V.M. Nekotory`e voprosy` nelinejnoj teorii zhelezobetona. Xar`kov, XGU. 1968. 324 р.Карпенко Н.И. Общие модели механики железобетона. М.: Стройиздат, 1996. 411 с.Karpenko N.I. Obshhie modeli mexaniki zhelezobetona. M.: Strojizdat, 1996. 411 р.Карпенко Н.И., Соколов Б.С., Радайкин О.В. Анализ и совершенствование криволинейных диаграмм деформирования бетона для расчета железобетонных конструкций по деформационной модели // Промышленное и гражданское строительство. 2013. № 1. С. 28-30.Karpenko N.I., Sokolov B.S., Radajkin O.V. Analiz i sovershenstvovanie krivolinejny`x diagramm deformirovaniya betona dlya rascheta zhelezobetonny`x konstrukcij po deformacionnoj modeli // Promy`shlennoe i grazhdanskoe stroitel`stvo. 2013. No. 1. Pp. 28-30.Байков В.Н., Горбатов С.В., Димитров З.А. Построение зависимости между напряжениями и деформациями сжатого бетона по системе нормируемых показателей // Изв. вузов. Сер.: Стр-во и архитектура. 1977. № 6. С. 15–18.Bajkov V.N., Gorbatov S.V., Dimitrov Z.A. Postroenie zavisimosti mezhdu napryazheniyami i deformaciyami szhatogo betona po sisteme normiruemy`x pokazatelej // Izv. vuzov. Ser.: Str-vo i arxitektura. 1977. No. 6. Pp. 15–18.Карпенко Н.И., Мухамендиев Т.А., Петров Н.А. Исходные и трансформированные диаграммы деформирования бетона и арматуры // Сб. тр. «Напряженно-деформированное состояние бетонных и железобетонных конструкций", М. НИИЖБ, 1986. С. 7-25.Karpenko N.I., Muxamendiev T.A., Petrov N.A. Isxodny`e i transformirovanny`e diagrammy` deformirovaniya betona i armatury` // Sb. tr. «Napryazhenno-deformirovannoe sostoyanie betonny`x i zhelezobetonny`x konstrukcij", M. NIIZhB, 1986. Pp. 7-25.Михайлов В.В. Расчет прочности нормальных сечений изгибаемых элементов с учетом полной диаграммы деформирования бетона // Бетон и железобетон. 1993. № 3. C. 26.Mixajlov V.V. Raschet prochnosti normal`ny`x sechenij izgibaemy`x e`lementov s uchetom polnoj diagrammy` deformirovaniya betona // Beton i zhelezobeton. 1993. No. 3. Pp. 26.Залесов А.С., Чистяков Е.А., Ларичева И.Ю. Деформационная расчетная модель железобетонных элементов при действии изгибающих моментов и продольных сил // Бетон и железобетон. 1996.Zalesov A.S., Chistyakov E.A., Laricheva I.Yu. Deformacionnaya raschetnaya model` zhelezobetonny`x e`lementov pri dejstvii izgibayushhix momentov i prodol`ny`x sil // Beton i zhelezobeton, 1996.Мурашкин Г.В., Мордовский С.С. Применение диаграмм деформирования для расчета несущей способности внецентренно сжатых железобетонных элементов // Жилищное строительство. Москва, 2013. № 3. С. 38–40.Murashkin G.V., Mordovskij S.S. Primenenie diagramm deformirovaniya dlya rascheta nesushhej sposobnosti vnecentrenno szhaty`x zhelezobetonny`x e`lementov // Zhilishhnoe stroitel`stvo. Moskva, 2013. No. 3. Pp. 38–40.Майоров В.И., Рацириниву Де Руссель Ж. Исследование и аналитическое описание диаграммы работы бетона при расчете железобетонных конструкций по деформационной модели // Вестник РУДН, серия Инженерные исследования. 2000. № 3. С. 97-102.Majorov V.I., Racirinivu De Russel` Zh. Issledovanie i analiticheskoe opisanie diagrammy` raboty` betona pri raschete zhelezobetonny`x konstrukcij po deformacionnoj modeli // Vestnik RUDN, seriya Inzhenerny`e issledovaniya. 2000. No. 3. Pp. 97-102.Михайлов В.В., Емельянов М.П., Дудоладов Л.С., Митасов В.М. Некоторые предложения по описанию диаграммы деформаций бетона при загружении // Изв. вузов. Сер.: Стр-во и архитектура. 1983. № 2. С. 23-27.Mixajlov V.V., Emel`yanov M.P., Dudoladov L.S., Mitasov V.M. Nekotory`e predlozheniya po opisaniyu diagrammy` deformacij betona pri zagruzhenii // Izv. vuzov. Ser.: Str-vo i arxitektura. 1983. No. 2. Pp. 23-27.Мурашкин Г.В., Мурашкин В.Г. Моделирование диаграммы деформирования бетона и схемы НДС // Изв. вузов. Сер.: Стр-во и архитектура. 1997. № 10. С. 4–6.Murashkin G. V., Murashkin V. G. Modelirovanie diagrammy` deformirovaniya betona i sxemy` NDS // Izv. vuzov. Ser.: Str-vo i arxitektura. 1997. No. 10. Pp. 4–6.Бабич Е.М., Крусь Ю.А., Гарницкий Ю.В. Новые аппроксимации зависимости «напряжения– деформации», учитывающие нелинейность деформирования бетонов // Изв. вузов. Сер.: Стр-во и архитектура. 1996. № 2. С. 39-44.Babich E. M., Krus` Yu. A., Garniczkij Yu. V. Novy`e approksimacii zavisimosti «napryazheniya–deformacii», uchity`vayushhie nelinejnost` deformirovaniya betonov // Izv. vuzov. Ser.: Str-vo i arxitektura. 1996. No. 2. Pp. 39-44.Карпенко Н.И., Ерышев В.А., Латышева Е.В. Методика расчета параметров деформирования бетона при разгрузке с напряжений сжатия // Вестник МГСУ. 2014. № 3. С. 168-178.Karpenko N.I., Ery`shev V.A., Laty`sheva E.V. Metodika rascheta parametrov deformirovaniya betona pri razgruzke s napryazhenij szhatiya // Vestnik MGSU. 2014. No. 3. Pp. 168-178.Совгира В.В. Полные равновесные диаграммы деформирования одноосно сжатого и растянутого бетона // Проблемы современного бетона и железобетона. Минск, 2016. Вып. 8. С. 270–289.Sovgira V.V. Polny`e ravnovesny`e diagrammy` deformirovaniya odnoosno szhatogo i rastyanutogo betona // Problemy` sovremennogo betona i zhelezobetona. Minsk. 2016. V. 8. Pp. 270–289.Назаренко В.Г., Боровских А.В. Диаграмма деформирования бетонов с учетом ниспадающей ветви // Бетон и железобетон. 1999. № 2. С. 18–22.Nazarenko V. G., Borovskix A.V. Diagramma deformirovaniya betonov s uchetom nispadayushhej vetvi // Beton i zhelezobeton.1999. No. 2. Pp. 18–22.Дзюба Р.Р.Исследование диаграмм деформирования бетона для расчета железобетонных конструкций // Символ науки. 2016. № 3. С. 42-45.Dzyuba R.R.Issledovanie diagramm deformirovaniya betona dlya rascheta zhelezobetonny`x konstrukcij // Simvol nauki. 2016. No. 3. Pp. 42-45.Бондаренко В.М., Римшин В.И. Квазилинейные уравнения силового сопротивления и диаграмма σ–ε бетона // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. 2014. № 6. С. 40–44.Bondarenko V.M., Rimshin V.I. Kvazilinejny`e uravneniya silovogo soprotivleniya i diagramma σ–ε betona // Stroitel`naya mexanika inzhenerny`x konstrukcij i sooruzhenij. 2014. No. 6. Pp. 40–44.Карпенко С.Н.. Карпенко Н.И., Ярмаковский В.Н. Диаграммный метод расчета стержневых железобетонных конструкций, эксплуатируемых при воздействии низких климатических (до –70 °С) и технологических (до –150 °С) температур // Строительные науки. № 1. 2017. С. 104-108.Karpenko S.N., Karpenko N.I., Yarmakovskij V.N. Diagrammny`j metod rascheta sterzhnevy`x zhelezobetonny`x konstrukcij, e`kspluatiruemy`x pri vozdejstvii nizkix klimaticheskix (do –70 °С) i texnologicheskix (do –150 °С) temperatur // Stroitel`ny`e nauki. 2017. No. 1. Pp. 104-108.Алмазов В.О. Проектирование железобетонных конструкций по ЕВРОНОРМАМ. Научное издание. М.:Из-во АСВ. Строительство и архитектура. 2011. 216 с.Almazov V.O. Proektirovanie zhelezobetonny`x konstrukcij po EVRONORMAM. Nauchnoe izdanie. – M.:Iz-vo ASV. Stroitel`stvo i arxitektura. 2011. 216 р.Струлев В.М., Яркин Р.А. О современных методах обеспечения долговечности железобетонных конструкций // Вестник ТГТУ. 2003. Т. 9. № 2. С. 277-281.Strulev V.M., Yarkin R.A. O sovremenny`x metodax obespecheniya dolgovechnosti zhelezobetonny`x konstrukcij // Vestnik TGTU. 2003. T. 9. No. 2. Pp. 277-281.Карпенко Н.И., Карпенко С.Н., Ярмаковский В.Н., Ерофеев В.Т. О современных методах обеспечения долговечности железобетонных конструкций // Academia. Архитектура и строительство. 2015. № 1. С. 93-103.Karpenko N.I., Karpenko S.N., Yarmakovskij V.N., Erofeev V.T. O sovremenny`x metodax obespecheniya dolgovechnosti zhelezobetonny`x konstrukcij // Academia. Arxitektura i stroitel`stvo. 2015. No. 1. Pp. 93-103.Пинус Б.И., Пинус Ж.Н., Хомякова И.В. Изменение конструктивных свойств бетонов при охлаждении и замораживании // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2015. № 2(97). С. 111-116.Pinus B.I., Pinus Zh.N., Xomyakova I.V. Izmenenie konstruktivny`x svojstv betonov pri oxlazhdenii i zamorazhivanii // Vestnik Irkutskogo gosudarstvennogo texnicheskogo universiteta. 2015. No. 2(97). Pp. 111-116.Истомин А.Д., Назаров Т.А. Влияние природных циклов замораживания — оттаивания на прочность и деформативность бетона // Технология текстильной промышленности. 2019. № 3(381). С. 52-56.Istomin A.D., Nazarov T.A. Vliyanie prirodny`x ciklov zamorazhivaniya — ottaivaniya na prochnost` i deformativnost` betona // Texnologiya tekstil`noj promy`shlennosti. 2019. No. 3(381). Pp. 52-56.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.