ISSN 2541-7592

НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ
СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ

Русский 
English 
    

 



Правила написания
и оформления статей

Правила
рецензирования

Памятка рецензента


Публикационная
этика 











 


Архив выпусков

Выпуск 4 (52), 2018


Определение границ образования микротрещин в зависимости от плотности керамзитобетона


Семенюк С. Д., Москалькова Ю. Г.


Семенюк С. Д., д-р техн. наук, проф. кафедры промышленного и гражданского строительства, Белорусско-Российский университет, Республика Беларусь, г. Могилев, тел.: +375(29)7433872, e-mail: skzs@tut.by

Москалькова Ю. Г., канд. техн. наук, доц. кафедры промышленного и гражданского строительства, Белорусско-Российский университет, Республика Беларусь, г. Могилев, тел.: +375(29)7429183, e-mail: julia43@tut.by

 
 
Постановка задачи. Важным показателем работы бетона под нагрузкой является образование и развитие микротрещин. Существующие методики определения значений пределов микротрещинообразования для легких бетонов не обеспечивают достаточную сходимость с экспериментальными данными. В связи с этим целесообразно вывести новые зависимости, применимые для легких бетонов. 
Результаты. Приведены результаты испытания керамзитобетона различных классов по прочности на сжатие и по плотности, предложены формулы для определения пределов образования микро- и макротрещин. По результатам исследований введен эмпирический коэффициент, учитывающий класс плотности легкого бетона в расчете микротрещинообразования. 
Выводы. Предложена методика определения верхнего и нижнего пределов микротрещинообразования для легких бетонов различных классов по прочности на сжатие и по плотности. Расчет гармонизирован с положениями Еврокода 2. При этом обеспечена хорошая сходимость с экспериментальными данными. 
 
Ключевые слова: легкий бетон, керамзитобетон, границы микротрещинообразование, плотность, класс плотности.


DOI: 10.25987/VSTU.2018.52.4.012

Финансирование: исследования проведены в рамках государственной программы научных исследований по направлению «Физическое материаловедение, новые материалы и технологии», подпрограмма 8.8 «Строительные материалы», № гос. рег. 20162027, дата рег. 30.05.2016, ГБ 1621Ф.

 

Библиографический список

1. Ахмедов, А. И. Влияние микроразрушений бетона на эксплуатационные качества строительных конструкций: автореф. дис…. канд. техн. наук: 05.23.01 / А. И. Ахмедов. — М., 2006. — 22 с.
2. Берг, О. Я. Физические основы теории прочности бетона и железобетона / О. Я. Берг. — М.: Госстройиздат, 1962. — 96 с.
3. Бобров, В. В. Методы оценки влияния различных факторов на процесс микроразрушений бетона под нагрузкой: автореф. дис…. канд. техн. наук: 05.23.01 / В. В. Бобров. — М., 2015. — 26 с.
4. Бобров, В. В. Микроразрушения бетона при центральном сжатии / В. В. Бобров // Архитектура и строительство России. — 2009. — № 10. — С. 26—37.
5. Еврокод 2. Проектирование железобетонных конструкций. Ч. 1-1. Общие правила и правила для зданий: ТКП EN 1992-1-1-2009: введ. 01.01.10. — Минск: Минстройархитектуры РБ, 2015. — 206 с.
6. Зінченко, С. В. Міцність та деформативність конструкцій із цементно-зольного керамзитобетону: автореф. дис…. канд. техн. наук: 05.23.01 / С. В. Зінченко. — Одеса, 2010. — 21 с.
7. Истомин, А. Д. Зависимость границ микротрещинообразования бетона от его прочности и напряженного состояния / А. Д. Истомин, Н. А. Беликов // Вестник МГСУ. Строительство. Архитектура. — 2011. — № 2—1. — С. 159—162.
8. Рекомендации по подбору составов, изготовлению и применению модифицированных химическими и минеральными добавками конструкционно-теплоизоляционного и конструкционного керамзитобетонов / РУП «Институт БелНИИС». — Минск, 2013. — 38 с.
9. Семенюк, С. Д. Прочность и деформативность изгибаемых железобетонных элементов, усиленных наращиванием сжатой зоны, при статическом и малоцикловом нагружениях / С. Д. Семенюк, Ю. Г. Москалькова. — Могилев: Белорус. — Рос. ун-т, 2017. — 274 с.
10. Bodnarova, L. Behaviour of Lightweight Expanded Clay Aggregate Concrete Exposed to High Temperatures / Lenka Bodnarova, Rudolf Hela, Michala Hubertova, Iveta Novakova // Engineering and Technology International Journal of Civil and Environmental Engineering. — 2014. — Vol. 8, № 12. — P. 1210—1213.
11. Boma, M. B. A continuum model of micro-cracks in concrete / Malika Bongué Boma, Maurizio Brocato // Continuum Mechanics and Thermodynamics. — 2010. — Vol. 22, № 2. — P. 137—161. — DOI: 10.1007/s00161-009-0130-4.
12. Byard, B. E. Cracking tendency of lightweight concrete. Submitted to The Expanded Shale, Clay, and Slate Institute. Research Report / E. Benjamin, Anton K. Schindler. — Harbert Engineering Center Auburn University, 2010. — 93 p.
13. Chandra, S. Lightweight aggregate concrete. Science, Technology, and Applications / Satish Chandra, Leif Berntsson. — New York, U. S. A.: Noyes Publications; William Andrew Publishing, 2002. — 407 р.
14. Clarke, J. L. Structural Lightweight Aggregate Concrete / John L. Clarke. — Glasgow, UK: Blackie Academic & Professional, 2005. — 161 p.
15. Dehn, F. Fracture mechanical behaviour of lightweight aggregate concrete [Электронный ресурс] / Frank Dehn // International Association of Fracture Mechanics for Concrete and Concrete Structures (IA-FraMCoS). — Режим доступа: http://framcos.org/FraMCoS-5/Dehn.Fracture.pdf.
16. Development of Light Weight Concrete by using Autoclaved Aerated Concrete / Mr. M. Gunasekaran, G. Saranya, L. Elamaran [et al.] // IJIRST — International Journal for Innovative Research in Science & Technology. — 2016. — Vol. 2, № 11. — Р. 518—522.
17. Experimental study on early cracking sensitivity of lightweight aggregate concrete / X. F. Wang, C. Fang, W. Q. Kuang [et al.]// Construction and Building Materials. — 2017. — Vol. 136. — P. 173—183.
18. Fenyvesi, O. Affect of lightweight aggregate to early age cracking in concrete / Oliver Fenyvesi // Periodica Polytechnica. Civil Engineering. — 2011. — № 55/1. — P. 63—71. — DOI: 10.3311/pp.ci.2011-1.08.
19. Lim, C. C. Microcracking and chloride permeability of concrete under uniaxial compression / C. C. Lim, N. Gowripalan, V. Sirivivatnanon // Cement and Concrete Composites. — 2000. — Vol. 22, № 5. — P. 353—360.
20. Moskalkova, Yu. Н. Behavior of claydite at the stage of microcrack formation / Yu. Н. Moskalkova // Наука та будівництво. — 2017. — № 3 (13). — P. 40—43.
21. Tao, Ji. Evaluation method of cracking resistance of lightweight aggregate concrete / Tao Ji, Bin-bin Zhang, Yong-bo Chen, Yi-zhou Zhuang // Journal of Central South University. — 2014. — Vol. 21, № 4. — P 1607—1615.
22. Tomičić, I. Analysis of lightweight aggregate concrete beams / Ivan Tomičić // Građevinar. — 2012. — № 64 (10). — P. 817—824.
23. Water absorption in internally cured mortar made with water-filled lightweight aggregate / R. Henkensiefken, J. Castro, D. Bentz [et al.] // Cement and Concrete Research. — 2009. — Vol. 39, № 10. — P. 883—892. — DOI: 10.1016/j.cemconres.2009.06.009.
24. Yang, Z. Interaction between Micro-Cracking, Cracking, and Reduced Durability of Concrete: Developing Methods for Considering Cumulative Damage in Life-Cycle Modeling / Zhifu Yang, W. Jason Weiss, Jan Olek. — Indiana: Purdue University, 2005. — 265 p.

 
 

Ссылка для цитирования

Семенюк, С. Д. Определение границ образования микротрещин в зависимости от плотности керамзитобетона / С. Д. Семенюк, Ю. Г. Москалькова // Научный журнал строительства и архитектуры. - 2018. - № 4 (52). - С. 129-136. - DOI: 10.25987/VSTU.2018.52.4.012.

 
 
 
 

English version 

 

Calculation Method for the Formation of Microcracks Taking into Account the Density of Claydite Concrete

Semenyuk S. D., Moskal'kova Yu. G.
 
 

Semenyuk S. D., D. Sc. in Engineering, Prof. of the Dept. of Industrial and Civil Construction, Belarusian-Russian University, Republic of Belarus, Mogilev, tel.: +375(29)7433872, e-mail: skzs@tut.by

Moskal'kova Yu. G., PhD in Engineering, Assoc. Prof. of the Dept. of Industrial and Civil Construction, Belarusian-Russian University, Republic of Belarus, Mogilev, tel.: +375(29)7429183, e-mail: julia43@tut.by

 
Statement of the problem. An important aspect of concrete behaviour under loading is the formation and development of microcracks. The existing methods for the calculation of values of the limits of microcrack formation for lightweight aggregate concrete do not provide sufficient convergence with the experimental data. In this regard, it is advisable to derive new formulas applicable for lightweight aggregate concrete. 
Results. The paper presents the test results on concrete of different strength and density classes. It also suggests new formulas for the calculation of the limits of micro- and macrocrack formation. According to the obtained research results, an empirical coefficient is introduced based on the density class of lightweight aggregate concrete. 
Conclusions. The calculation method of the upper and lower limits of microcrack formation for lightweight aggregate concrete of various strength and density classes is proposed. The method is harmonised with the provisions of the Eurocode 2. At the same time, good convergence with the experimental data is provided. 
 
Keywords: lightweight aggregate concrete, claydite, limits of microcrack formation, density, density class. 


DOI: 10.25987/VSTU.2018.52.4.012

References

1. Akhmedov, A. I. Vliyanie mikrorazrushenii betona na ekspluatatsionnye kachestva stroitel'nykh konstruktsii: avtoref. dis…. kand. tekhn. nauk: 05.23.01 / A. I. Akhmedov. — M., 2006. — 22 s. 
2. Berg, O. Ya. Fizicheskie osnovy teorii prochnosti betona i zhelezobetona / O. Ya. Berg. — M.: Gosstroiizdat, 1962. — 96 s. 
3. Bobrov, V. V. Metody otsenki vliyaniya razlichnykh faktorov na protsess mikrorazrushenii betona pod nagruzkoi: avtoref. dis…. kand. tekhn. nauk: 05.23.01 / V. V. Bobrov. — M., 2015. — 26 s. 
4. Bobrov, V. V. Mikrorazrusheniya betona pri tsentral'nom szhatii / V. V. Bobrov // Arkhitektura i stroitel'stvo Rossii. — 2009. — № 10. — S. 26—37. 
5. Evrokod 2. Proektirovanie zhelezobetonnykh konstruktsii. Ch. 1-1. Obshchie pravila i pravila dlya zdanii: TKP EN 1992-1-1-2009: vved. 01.01.10. — Minsk: Minstroiarkhitektury RB, 2015. — 206 s. 
6. Zіnchenko, S. V. Mіtsnіst' ta deformativnіst' konstruktsіi іz tsementno-zol'nogo keramzitobetonu: avtoref. dis…. kand. tekhn. nauk: 05.23.01 / S. V. Zіnchenko. — Odesa, 2010. — 21 s. 
7. Istomin, A. D. Zavisimost' granits mikrotreshchinoobrazovaniya betona ot ego prochnosti i napryazhennogo sostoyaniya / A. D. Istomin, N. A. Belikov // Vestnik MGSU. Stroitel'stvo. Arkhitektura. — 2011. — № 2—1. — S. 159—162. 
8. Rekomendatsii po podboru sostavov, izgotovleniyu i primeneniyu modifitsirovannykh khimicheskimi i mineral'nymi dobavkami konstruktsionno-teploizolyatsionnogo i konstruktsionnogo keramzitobetonov / RUP «Institut BelNIIS». — Minsk, 2013. — 38 s. 
9. Semenyuk, S. D. Prochnost' i deformativnost' izgibaemykh zhelezobetonnykh elementov, usilennykh narashchivaniem szhatoi zony, pri staticheskom i malotsiklovom nagruzheniyakh / S. D. Semenyuk, Yu. G. Moskal'kova. — Mogilev: Belorus. — Ros. un-t, 2017. — 274 s. 
10. Bodnarova, L. Behaviour of Lightweight Expanded Clay Aggregate Concrete Exposed to High Temperatures / Lenka Bodnarova, Rudolf Hela, Michala Hubertova, Iveta Novakova // Engineering and Technology International Journal of Civil and Environmental Engineering. — 2014. — Vol. 8, № 12. — P. 1210—1213. 
11. Boma, M. B. A continuum model of micro-cracks in concrete / Malika Bongué Boma, Maurizio Brocato // Continuum Mechanics and Thermodynamics. — 2010. — Vol. 22, № 2. — P. 137—161. — DOI: 10.1007/s00161-009-0130-4. 
12. Byard, B. E. Cracking tendency of lightweight concrete. Submitted to The Expanded Shale, Clay, and Slate Institute. Research Report / E. Benjamin, Anton K. Schindler. — Harbert Engineering Center Auburn University, 2010. — 93 p. 
13. Chandra, S. Lightweight aggregate concrete. Science, Technology, and Applications / Satish Chandra, Leif Berntsson. — New York, U. S. A.: Noyes Publications; William Andrew Publishing, 2002. — 407 p. 
14. Clarke, J. L. Structural Lightweight Aggregate Concrete / John L. Clarke. — Glasgow, UK: Blackie Academic & Professional, 2005. — 161 p. 
15. Dehn, F. Fracture mechanical behaviour of lightweight aggregate concrete [Elektronnyi resurs] / Frank Dehn // International Association of Fracture Mechanics for Concrete and Concrete Structures (IA-FraMCoS). — Rezhim dostupa: http://framcos.org/FraMCoS-5/Dehn.Fracture.pdf. 
16. Development of Light Weight Concrete by using Autoclaved Aerated Concrete / Mr. M. Gunasekaran, G. Saranya, L. Elamaran [et al.] // IJIRST — International Journal for Innovative Research in Science & Technology. — 2016. — Vol. 2, № 11.— P. 518—522. 
17. Experimental study on early cracking sensitivity of lightweight aggregate concrete / X. F. Wang, C. Fang, W. Q. Kuang [et al.]// Construction and Building Materials. — 2017. — Vol. 136. — P. 173—183. 
18. Fenyvesi, O. Affect of lightweight aggregate to early age cracking in concrete / Oliver Fenyvesi // Periodica Polytechnica. Civil Engineering. — 2011. — № 55/1. — P. 63—71. — DOI: 10.3311/pp.ci.2011-1.08. 
19. Lim, C. C. Microcracking and chloride permeability of concrete under uniaxial compression / C. C. Lim, N. Gowripalan, V. Sirivivatnanon // Cement and Concrete Composites. — 2000. — Vol. 22, № 5. — P. 353—360. 
20. Moskalkova, Yu. N. Behavior of claydite at the stage of microcrack formation / Yu. N. Moskalkova // Nauka ta budіvnitstvo. — 2017. — № 3 (13). — P. 40—43. 
21. Tao, Ji. Evaluation method of cracking resistance of lightweight aggregate concrete / Tao Ji, Bin-bin Zhang, Yong-bo Chen, Yi-zhou Zhuang // Journal of Central South University. — 2014. — Vol. 21, № 4. — P 1607—1615. 
22. Tomičić, I. Analysis of lightweight aggregate concrete beams / Ivan Tomičić // Građevinar. — 2012. — № 64 (10). — P. 817—824. 
23. Water absorption in internally cured mortar made with water-filled lightweight aggregate / R. Henkensiefken, J. Castro, D. Bentz [et al.] // Cement and Concrete Research. — 2009. — Vol. 39, № 10. — P. 883—892. — DOI: 10.1016/j.cemconres.2009.06.009. 
24. Yang, Z. Interaction between Micro-Cracking, Cracking, and Reduced Durability of Concrete: Developing Methods for Considering Cumulative Damage in Life-Cycle Modeling / Zhifu Yang, W. Jason Weiss, Jan Olek. — Indiana: Purdue University, 2005. — 265 p. 


 
Об издателе · Диссоветы при ВГТУ · Контакты · Поиск · Карта сайта
Научный вестник ВГАСУ. Строительство и архитектура, все права защищены.
Работает на: Amiro CMS