ПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СОБСТВЕННЫХ ДЕФОРМАЦИЙ И НАПРЯЖЕНИЙ НАПРЯГАЮЩЕГО ФИБРОБЕТОНА НА СТАДИИ РАСШИРЕНИЯ

Одним из главных преимуществ напрягающего бетона является его способность компенсировать один из основных недостатков, присущий минеральным вяжущим, – усадочные деформации. При этом подходы к прогнозированию свойств напрягающего бетона не являются универсальными, поскольку базируются в основном на феноменологических подходах и эмпирических зависимостях. Основными подходами к прогнозированию деформаций и напряжений, возникающих в расширяющемся бетоне, являются энергетический и деформационный. Ряд исследователей подтверждает эффективность применения деформационного подхода для определения собственных деформаций и напряжений. Модифицирование модели для определения собственных напряжений и деформаций позволило перейти от случая одноосного стержневого армирования к двух- и трёхосно-ограниченным элементам. На основании положений деформационного подхода была предложена деформационная модель для определения собственных деформаций и напряжений напрягающего фибробетона. Сформулированы основные предпосылки и допущения предлагаемой модели. Приведена блок-схема алгоритма итерационной процедуры, позволяющая выполнить расчет собственных деформаций и напряжений напрягающего фибробетона. Проведены параметрические исследования собственных деформаций и напряжений напрягающего фибробетона на стадии расширения. Представлены нормализованные зависимости связанных деформаций от варьируемых параметров. Установлена область эффективного использования стальной фибры с целью достижения эффекта «связывания» свободного расширения в напрягающем бетоне разной энергоактивности. Определено влияние изменения количества вводимой фибры на развитие связанных деформаций напрягающего бетона в разные временные интервалы. Полученные результаты могут быть использованы в проектных, учебных и научно-исследовательских учреждениях.

1. Михайлов В.В., Литвер С.Л. Расширяющиеся и напрягающиеся цементы и самонапряжённые конструкции. М.: Стройиздат, 1974. 389 с.

2. Tsuji Y. Methods of estimating chemical prestress and expansion distribution in expansive concrete subjected to uniaxial restraintConcrete Library of JSCE, 1984. № 3. Pp. 131-143.

3. Тур В.В., Семенюк О.С. Модели, применяемые для расчета связанных деформаций и самонапряжений в элементах из напрягающего бетона // Вестник Брестского государственного технического университета. Серия: Строительство и архитектура. 2016. № 1. С. 53–69.

4. Ito H., Maruyama I., Tanimura M., Sato R. Early age deformation and resultant induced stress in expansive high strength concrete. Journal of Advanced Concrete Technology. 2004; (2). Pp. 155–174.

5. Semianiuk V., Tur V., Herrador M. F. Early age strains and self-stresses of Expansive concrete members under uniaxial restraint conditions. Construction and Building Materials. 2017;(131). Pp. 39–49.

6. Sannikava V. Tur V. The modified early age strains development model for the case of two-way restraint conditions // MATEC Web of Conferences. 2021. Vol. 350. https://doi.org/10.1051/matecconf/202135000010

7. Chang X., Huang C., Zhang P. Expansive behaviors of self-stressing concrete under different restraining conditions. Journal of Wuhan University of Technology-Mater. Sci. Ed., 26(4). 2011. Pp. 780–785.

8. Бондаренко В. М. Проектирование самонапряжённых сталетрубобетонных элементов // Вестник Брестского государственного технического университета. Серия: Строительство и архитектура. 2012. № 1. С. 85–89.

9. Алексеев В.А., Баженов Ю.М., Баженова С.И., Баженова О.Ю., Бисембаев Р.С., Мирончук Н.С. Добавки с самостоятельной гидравлической активностью для набрызгбетона // БСТ: Бюллетень строительной техники. 2018. № 8 (1008). С. 61–63.

10. Елсуфьева М.С., Соловьев В.Г., Бурьянов А.Ф. Оценка долгосрочного изменения свойств сталефибробетонов с расширяющими добавками // Строительные материалы. 2015. № 7. С. 21-23.

11. He H.A., Wang B.X., Lin J.T. Performance on steel fiber reinforced self-stressing concrete. Key Engineering Materials. Trans Tech Publications Ltd. 2009. Vol. 400. Pp. 427-432. doi:10.4028/www.scientific.net/kem.400-402.427.

12. Харченко А.И. [и др.]. Применение расширяющихся цементов для набрызгбетона в тоннельном строительстве // Вестник МГСУ. 2019. № 11. С. 1438-1448.

13. Sengul O. Mechanical properties of slurry infiltrated fiber concrete produced with waste steel fibers // Construction and Building Materials. 2018. Vol. 186. Pp. 1082–1091. doi:10.1016/j.conbuildmat.2018.08.042

14. Елсуфьева М.С. Применение расширяющихся добавок в сталефибробетоне / М.С. Елсуфьева, В.Г. Соловьев, А Ф. Бурьянов // Строительные материалы. 2014. № 8. С. 60-63.

15. Павлова И.П., Белкина И.В. Собственные деформации напрягающего бетона с дисперсным армированием: часть 1. Моделирование // Известия вузов. Строительство. 2022. № 9. С. 5–17.