Оценка взаимосвязи между начальной температурой бетона и интервалами послойной укладки бетонного массива для контроля раннего термического трещинообразования

Ле В.Х., Нгуен Ч.Ч., Хоанг К.Л., Анискин Н.А. Оценка взаимосвязи между начальной температурой бетона и интервалами послойной укладки бетонного массива для контроля раннего термического трещинообразования. Нанотехнологии в строительстве. 2025;17(4):389–400. – EDN: BLGUCT.

Массивные бетонные конструкции широко применяются в строительной отрасли по всему миру. Согласно стандарту ACI 207.1R-96, массивный бетон определяется как любой объем бетона, достаточно большой, чтобы требовать меры по борьбе с выделением тепла от гидратации цемента и связанных с этим изменением объема, чтобы минимизировать растрескивание [1]. Во Вьетнаме нормативный документ TCVN 9341:2012 («Массивный бетон – Строительство и приемка») определяет конструкцию из массивного бетона, если она имеет минимальный размер 2 метра как в ширину, так и в высоту [2]. Возведение массивных бетонных конструкций должно гарантировать выполнение проектных требований к бетону по прочности, плотности и водостойкости, а также предотвращать термическое растрескивание, вызванное теплом гидратации цемента на ранних стадиях после укладки бетона.

В обычных бетонных конструкциях большая часть тепла, выделяемого при гидратации цемента, быстро рассеивается в окружающую среду через поверхности сооружения. Время, необходимое для полного рассеивания тепла, зависит от толщины конструкции. Например, бетонный элемент толщиной 150 мм может достичь теплового равновесия примерно через 0,5 часа после заливки, тогда как для конструкции толщиной 1,5 м может потребоваться около недели, а для конструкции толщиной 15 м может потребоваться до двух лет [3]. Разница температур между центром массива и его поверхностью в немассивных бетонных элементах обычно невелика, что снижает риск термического растрескива- ния. Напротив, в массивных бетонных конструкциях тепло от гидратации рассеивается медленнее, что приводит к значительному температурному градиенту между центром и поверхностью конструкции. Повышение температуры внутренней зоны вызывает ее расширение, в то время как поверхность, подвергающаяся воздействию более низких температур окружающей среды, претерпевает ограниченную деформацию и имеет тенденцию к сжатию. Такое дифференциальное температурное воздействие может вызвать термические растягивающие напряжения. Если растягивающее напряжение превышает прочность бетона на растяжение, может возникнуть термическое трещинообразование.

Трещины в массивных бетонных конструкциях обычно подразделяются на три категории: сквозные трещины, глубокие трещины и поверхностные трещины [4]. Эти трещины ставят под угрозу безопасность, целостность и долговечность конструкции и часто трудно поддаются ремонту. Поэтому крайне важно внедрять эффективные меры для предотвращения возникновения термического растрескивания в массивных бетонных элементах. В настоящее время эти мероприятия можно разделить на три основные группы: подбор состава бетонной смеси, конструктивные мероприятия по снижению трещинообра-зования, мероприятия по оптимизации технологии возведения массивной бетонной конструкции [5]. В процессе возведения достижение благоприятного температурного и термонапряженного состояния может быть достигнуто путем выбора параметров укладки бетона: начальной температуры бетонной смеси, толщины и интенсивности ее укладки. В качестве конструктивных элементов можно исполь-

СТРОИТЕЛЬНОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ зовать изоляцию открытых поверхностей конструкции и разделение общего объема массивного бетона на отдельные блоки [6].

Многочисленные исследования и практика бетонирования показали, что контроль начальной температуры бетонной смеси является эффективным методом снижения риска термического растрескивания в массивных бетонных конструкциях. Охлаждение бетонной смеси может быть достигнуто путем охлаждения заполнителей и воды, частичной заменой воды льдом или применением жидкого азота.

Влияние перечисленных мероприятий на температурный режим массивных конструкций при их возведении в климатических условиях Вьетнама рассмотрено в многочисленных исследованиях. В работе [7] численное моделирование тепла гидратации цемента с использованием программного обеспечения Midas Civil 2019 показало, что увеличение начальной температуры бетона с 15 до 30 °C значительно повышает риск термического растрескивания. В исследовании [8–9] выполнен термический анализ с экспериментальным подходом к проектированию с разработкой математической модели, описывающей взаимосвязь между содержанием цемента, начальной температурой и максимальной внутренней температурой бетонного массива. Результаты показали, что как начальная температура, так и содержание цемента оказывают существенное влияние на температурный разогрев и на потенциал термического растрескивания.

Исследования в работах [10–12] оценивали эффективность контроля термического трещинообра-зования путем возведения бетонного массива слоями различной толщины. Анализ показал, что толщина укладываемого слоя существенно влияет на образование термических трещин. С увеличением толщины укладываемого слоя максимальная внутренняя температура массива повышается. Для снижения разницы температур между центром массива и его поверхностью как мероприятие можно использовать теплоизоляцию поверхностей [13].

В нескольких исследованиях изучалось влияние действующих в период строительства факторов на риск термического растрескивания в массивных бетонных конструкциях. Однако в этих исследованиях не рассматривалась связь между начальной температурой бетонной смеси и интервалом между этапами заливки при контроле термического растрескивания. На практике выбор соответствующих мер контроля трещин должен увязываться с конкретными требованиями проекта: экономическими, графиком строительства и технологией строительства. Во многих случаях для эффективного контроля термического трещинообразования необходимо использовать весь комплекс мероприятий.

Данная работа направлена на установление связи между двумя важными факторами, определяющими риск термического трещинообразования — начальной температурой бетонной смеси и временным интервалом между этапами укладки слоев бетона. Оптимизация этих параметров позволит снизить температурный градиент между ядром массива и его поверхностью. Это минимизирует риск термического растрескивания в массивных бетонных конструкциях.

В проведенных исследованиях рассматривался температурный режим укладываемого бетонного массива с учетом экзотермии цемента. В численном эксперименте варьировались температура укладываемой бетонной смеси и шаг по времени между укладкой слоев бетона. В результате численного решения определялась максимальная температура внутри бетонного массива и максимальная разница температур между центром массива и поверхностью конструкции. Получены зависимости изменения максимальной температуры от рассмотренных факторов. Также получено уравнение связи между факторами из условия достижения максимального перепада температуры между ядром и поверхностью массива предельной величины 20 °C.

Численный эксперимент выполнен на основе метода конечных элементов с использованием программного комплекса Midas Civil 2019. Для используемого при возведении конструкции состава бетона выполнен комплекс лабораторных исследований по определению физико-механических характеристик и графика тепловыделения во времени при адиабатическом процессе.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В качестве объекта исследования рассматривалась конструкция в виде бетонного массива с размерами (a×b×h) = (4×4×4) м. Конструкция располагается на фундаменте с размерами [2a×2b×(h/2)] = (8×8×2) м. Предполагается, что конструкция возводится в типичных для Вьетнама климатических условиях при средней температуре окружающей среды 25 °C. Начальная температура фундамента предполагается равной 20 °C.

Ввиду двумерной симметрии бетонного блока и для уменьшения объема анализа использовалась 1/4 модели для структурного анализа. Размеры бетонного блока и конечно-элементной модели показаны на рис. 1.

МАТЕРИАЛЫ

Бетон для рассмотренной конструкции помимо цемента и заполнителей включает летучую золу, из-

СТРОИТЕЛЬНОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

Рис. 1. Расчетная схема и разбиение сетки конечных элементов на 1/4 структурной модели мельченный гранулированный доменный шлак, суперпластификатор и добавку-ингибитор повышения температуры (ИПТ). Подробные пропорции смеси представлены в табл. 1.

Цемент. В качестве цемента использован портландцемент Бут Сон PC40, который соответствует критериям вьетнамского стандарта TCVN 2682-2020 [14]. Физико-механические показатели приведены в табл. 2.

Летучая зола. Использование летучей золы Pha Lai типа F соответствует требованиям вьетнамского стандарта TCVN 10302:2014 «Активные добавки летучей золы для бетона, раствора и цемента» [15]. Летучая зола имеет удельный вес 2,35 г/см³, удельную поверхность 0,58 м²/г, сухую объемную массу в уплотненном состоянии 1480 кг/м³.

Шлак доменный тонкомолотый. Используется тонкомолотый гранулированный доменный шлак Hoa

Phat S95, отвечающий требованиям вьетнамского стандарта TCVN 11586:2016 «Тонкомолотый гранулированный доменный шлак для бетона и раствора» [16]. Шлак S95 имеет плотность 2,92 г/см³, удельную поверхность 0,37 м²/г, насыпную плотность в сухом уплотненном состоянии 1450 кг/м³. Химический состав компонентов бетонной смеси представлен в табл. 3.

Ингибитор повышения температуры (ИПТ). Ингибитор повышения температуры (ИПТ), используемый в данном исследовании, представляет собой полимерную смесь на основе органического декстрина, производимую компанией Guangzhou Huakeli Building Materials Co., Ltd. Его рекомендуется использовать в дозировке, не превышающей 1% от общего содержания связующего вещества.

Суперпластификатор. Для использования в данном исследовании был выбран суперпластификатор

Таблица 1. Состав бетонной смеси

Бетонная смесь	Цемент (кг/м3 )	Летучая зола (кг/м3)	Доменный шлак (кг/м3)	Песок (кг/м3)	Щебень (кг/м3)	Вода (литр/ м 3 )	Суперпластификатор (кг/м3)	ИПТ (кг/м3)
	302,3	38,4	129,3	763,6	1001	164	4,7	3,06

Таблица 2. Физико-механические свойства портландцемента PC 40 Бут Сон

Удельный вес, г/см3	Тонкость помола		Время затвердевания бетона, в минутах		Прочность цемента, МПа		Стандартная консистенция, %
	Остаток отсева 0,09 мм, %	Площадь поверхности, см2/г	Время начального набора	Время финального сета	3 день	28 день
3,15	5,5	3640	115	360	28,5	50,8	30,5

СТРОИТЕЛЬНОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

Таблица 3. Химический состав цемента, золы-уноса и тонкомолотого гранулированного доменного шлака, %

Составляющие бетона	SiO 2	Al 2 O 3	Fe2O3	SO 3	K 2 O	Na2O	MgO	CaO	P 2 O 5	Потери при нагреве
Цемент	20,4	4,4	5,4	3,4	1,2	0,3	2,5	60,2	–	2,2
Летучая зола	54,2	23,3	9,8	2,5	1,4	1,1	0,6	1,2	1,4	4,5
Шлак доменный гранулированный молотый	36,6	12,6	3,4	5,7	0,4	0,3	–	40,1	–	1,2

MasterGlenium SKY 8613. Рекомендуемая дозировка составляет от 0,5 до 2,0 литров на 100 кг связующего, типичная дозировка составляет от 1,0 до 1,8 литров на 100 кг связующего.

Щебень и песок. В эксперименте использовался щебень из карьера Phu Ly в Ha Nam. Заполнитель имеет размер частиц в диапазоне (5–20) мм, плотность 2,72 г/см³ и уплотненную насыпную плотность 1,69 г/см³.

Песок, использованный в этом исследовании, представлял собой желтый песок Song Lo с модулем крупности (MK) 2,47 и плотностью 2,62 г/см³. Его уплотненная насыпная плотность составляла 1,65 г/см³.

МЕТОДЫ

Лабораторные исследования физикомеханических характеристик бетона

Градация бетонных смесей определялась в соответствии с ACI 211.1-91 (США) [17].

Образцы бетона отливались и выдерживались в соответствии с вьетнамским стандартом TCVN 3105:2022 «Бетонные смеси и бетон – Отбор проб, изготовление и выдерживание испытательных образцов» [18].

Прочность на сжатие испытывалась в соответствии с TCVN 3118:2022 с использованием кубических образцов размером 150×150×150 мм [19].

Прочность на растяжение при раскалывании испытывалась на основе TCVN 3120:2022 с использованием цилиндрических образцов размером 150×300 мм, а результаты были преобразованы в эквивалентные значения для стандартных кубических образцов размером 150×150×150 мм с использованием коэффициента преобразования [20].

Бетонная смесь в этом исследовании была разработана для достижения прочности на сжатие 60 МПа через 28 дней с использованием стандартных кубических образцов (150×150×150 мм). Однако, поскольку ACI 211.1-91 содержит рекомендации по проектированию смеси на основе цилиндрических образцов

(150×300 мм), в процессе проектирования смеси применялся коэффициент пересчета прочности куба в прочность цилиндра, как указано во вьетнамском стандарте TCVN 3118:2022.

Двенадцать бетонных кубов (150×150×150 мм) были отлиты для испытания прочности на сжатие в четырех возрастах твердения: 3, 7, 28 и 56 дней, при этом в каждом возрасте испытывалось по три образца. Процедура испытания на сжатие проиллюстрирована на рис. 2 a,b, а результаты обобщены в табл. 4.

Для испытания на прочность на растяжение при раскалывании были подготовлены двенадцать цилиндрических образцов (150×300 мм), разделенных на те же четыре возрастные группы, по три образца в каждой группе. Процедура тестирования показана на рис. 2 c, d. Измеренные значения прочности на растяжение затем были преобразованы в эквивалентные значения прочности куба (150×150×150 мм) с использованием соответствующего коэффициента преобразования, а результаты также представлены в табл. 4.

Эксперимент по определению адиабатического повышения температуры бетонной смеси

Адиабатический подъем температуры измерялся в соответствии с ГОСТ 24316-2022 «Метод определения теплоты, выделяющейся при твердении бетона» [22]. Устройство для измерения адиабатической температуры, использованное в этом исследовании, было разработано на основе модели, предложенной Юнь Линем и Хун Лян Ченом [23], с двумя функциональными усовершенствованиями. Во-первых, в изоляционную камеру был добавлен слой вспененной резины толщиной 3 см для минимизации испарения и улучшения теплоизоляции. Во-вторых, была интегрирована функция удаленного мониторинга и сбора данных, что позволило получать доступ к данным через мобильные телефоны или компьютеры через сетевое подключение, без необходимости постоянного физического подключения к измерительному устройству. Аппарат и процедура измерения пока-

СТРОИТЕЛЬНОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

Рис. 2. Эксперимент по определению прочности бетона на сжатие и растяжение: а) испытание прочности бетона на сжатие; б) форма трещины образца бетона для сжатия; в) испытание прочности бетона на растяжение; г) результаты испытаний образцов бетона на растяжение

Таблица 4. Прочность на сжатие, прочность на растяжение и модуль упругости бетона в разном возрасте

Возраст, сут 3 7 28 56 Примечание Прочность на сжатие, МПа 34,8 49,98 61,34 73,97 Эксперимент Предел прочности, МПа 3,09 4,02 4,72 6,09 Эксперимент Модуль упругости, ГПа 31 37,05 40,98 44,93 Расчет на основе прочности бетона на сжатие [21] заны на рис. 3, а результаты адиабатического повышения температуры представлены в табл. 5.

Определение температурного поля в монолитных бетонных конструкциях

В данной работе заливка бетонной конструкции моделировалась в два этапа блоками высотой h/2 = 2 м (рис. 4). Изучалось влияние на температурный режим двух факторов: интервала времени между укладками блоков и начальной температуры бетонной смеси. Рассматривалось 6 вариантов временного интервала: 1, 2, 3, 5, 6 и 7 суток (соответственно, варианты с 1 по 6).

Согласно ACI 207.1R-96 [1], обычные методы охлаждения могут снизить начальную температуру бетонной смеси примерно на 10 °C. Когда требуется дальнейшее снижение температуры, рекомендует-

Рис. 3. Экспериментальное измерение температуры бетонной смеси при адиабатическом процессе:

a) адиабатический прибор для измерения температуры; б) адиабатическое измерение температуры бетонного образца; в) заливка смеси в прибор; г) процесс измерения температуры адиабатического процесса.

СТРОИТЕЛЬНОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

Таблица 5. Адиабатическое увеличение температуры с течением времени

Время, день	0,5	1,0	1,5	2,0	2,5	3,0	3,5	4,0	5,0
Адиабатическое повышение температуры, oC	3,1	28,3	46,8	52,4	53,5	53,6	53,6	53,6	53,6

Рис. 4. Схема этапа заливки бетонного фундаментного блока ся технология распыления жидкого азота. В случаях, когда бетон смешивается на бетонном заводе и транспортируется на строительную площадку, начальная температура заливки обычно примерно на 5 °C выше температуры окружающей среды [4]. При принятой для климатических условий Вьетнама температуре воздуха 25 °C в данном исследовании рассматривались четыре варианта начальных температур бетонной смеси: 15, 20, 25 и 30 °C.

Механические и физические свойства материалов, использованные в численном эксперименте, приведены в табл. 6.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ

Результаты численного моделирования по определению максимальной температуры и максимальной разницы температур между центром и поверхностью конструкции представлены на рис. 5 и в табл. 7.

Результаты показывают, что увеличение начальной температуры бетона приводит к более высоким максимальным температурам и большим разницам температур, в то время как увеличение временного интервала между заливками, наоборот, снижает оба значения.

Максимальная разница температур во всех шести вариантах превышает 20 °C при определенных значениях температуры укладываемой бетонной смеси, что указывает на потенциальный риск термического растрескивания в массивной бетонной конструкции. С использованием полученных уравнений регресии для каждого из 6 вариантов временного интервала бетонирования была определена температура бетонной смеси, обеспечивающая предельно возможное значение температурного перепада 20 °C. Соответствующие результаты представлены в табл. 8 и на рис. 6.

Таким образом, зависимость между начальной температурой бетонной смеси и расстоянием между двумя заливками бетона так, чтобы максимальная разность температур между центром и поверхностью бетонного блока не превышала 20 оС, согласно уравнению первого порядка имеет вид уравнения (1):

Таблица 6. Механические и физические свойства материалов

Параметры материала, единицы	Значение
	Бетон	Фундамент
Теплопроводность, Вт/(м•оС)	2,70	2,00
Удельная теплоемкость, кДж/(кг•оС)	1,15	0,84
Удельный вес, кг/м3	2357	1800
Коэффициент конвективной теплопередачи, Вт/(м2•oС)	13,94	14,00
Модуль упругости, Н/м2	Таблица 4	1,8×1010
Коэффициент теплового расширения, α	10,5×10–6	10×10–6
Коэффициент Пуассона	0,167	0,20
Содержание цемента, кг/м3	329	–

СТРОИТЕЛЬНОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

Начальная температура бетонной смеси, °C

О Максимальная температура (°C) ж Максимальная разница температур (°C)

Начальная температура бетонной смеси, °C о Максимальная температура (°C) ж Максимальная разница температур (°C)

Начальная температура бетонной смеси, °C о Максимальная температура (°C) ж Максимальная разница температур (°C)

Начальная температура бетонной смеси, °C о Максимальная температура (°C) ж Максимальная разница температур (°C)

е

Начальная температура бетонной смеси, °C О Максимальная температура (°C) ж Максимальная разница температур (°C)

Начальная температура бетонной смеси, °C о Максимальная температура (°C) ж Максимальная разница температур (°C)

Рис. 5. График максимальной температуры в центре, максимальной разницы температур между центром и поверхностью конструкции в рассмотренных случаях: а) вариант 1; б) вариант 2; в) вариант 3; г) вариант 4; д) вариант 5; е) вариант 6

СТРОИТЕЛЬНОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

Таблица 8. Начальные температуры бетонной смеси, обеспечивающие разницу температур между центром и поверхностью бетонного блока 20 ^оС

Варианты Начальная температура бетонной смеси, обеспечивающая перепад температур между центром и поверхностью бетонного блока 20 оС Вариант 1 20 = 0,4192a+15,038 → a = 11,84 (oC) Вариант 2 20 = 0,3852a+14,913 → a = 13,821 (oC) Вариант 3 20 = 0,3594a+13,801 → a = 17,25 (oC) Вариант 4 20 = 0,3222a+12,163 → a = 24,32 (oC) Вариант 5 20 = 0,3066a+11,689 → a = 27,11 (oC) Вариант 6 20 = 0,295a+11,14 → a = 30 (oC) y = 0,3112x–2,4167 с R2 = 0,9929,             (1)

Рис. 6. Зависимость начальной температуры бетонной смеси от интервала времени между двумя заливками бетона при максимальной разнице температур между центром и поверхностью бетонного массива, равной 20 ^оС

где y – временной интервал между бетонированием блоков, сут; x – начальная температура бетонной смеси, ^оС.

Уравнение (1) определяется как монотонно возрастающая функция. В строительной практике переменные рассмотренные факторы x и y влияют на ход и экономичность строительства. Стремятся минимизировать время строительства, т.е. уменьшить y , а также ограничить потребность в охлаждении материала для снижения затрат, т.е. поддерживать x на более высоком уровне. В возможных сценариях, где существует риск термического трещинообразова-ния, можно определить доминирующий влияющий

фактор при определенных условиях и соответствующим образом скорректировать другую переменную на основе уравнения (1).

Для иллюстрации использования полученных результатов рассмотрим два примера.

Пример 1: Предположим, что ожидаемый интервал между укладкой блоков бетона составляет y = 4 суток. На основании уравнения (1) определяем, что начальная температура бетонной смеси для обеспечения допустимого перепада температур в 20 °C составляет

Таблица 7. Максимальная температура, максимальная разность температур между центром и поверхностью конструкции в обследованных случаях

Вариант (интервал)	Результат	Начальная температура бетонной смеси (oC)
		15	20	25	30
1 (1 сут.)	Максимальная температура (oC)	69,69	74,27	78,84	83,41
	Максимальная разница температур (oC)	21,32	23,43	25,52	27,61
2 (2 сут.)	Максимальная температура (oC)	70,08	74,49	78,9	83,31
	Максимальная разница температур (oC)	20,69	22,62	24,54	26,47
3 (3 сут.)	Максимальная температура (oC)	68,58	72,86	77,14	81,45
	Максимальная разница температур (oC)	19,19	20,99	22,79	24,58
4 (5 сут.)	Максимальная температура (oC)	66,61	70,79	75,00	79,20
	Максимальная разница температур (oC)	17,11	18,49	20,11	21,94
5 (6 сут.)	Максимальная температура (oC)	65,89	70,03	74,17	78,31
	Максимальная разница температур (oC)	16,29	17,82	19,35	20,89
6 (7 сут.)	Максимальная температура (oC)	65,29	69,37	73,46	77,54
	Максимальная разница температур (oC)	15,57	17,04	18,50	20,00

СТРОИТЕЛЬНОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ x ≈ 21 °C. Результаты численного решения данного рассматриваемого сценария (y = 4 суток, x = 21 °C) представлены на рис. 7. Они подтверждают правильность полученных зависимостей. Для данного рассмотренного сценария при принятом интервале времени между укладками блоков бетонного массива y = 4 суток для минимизации риска температурного трещинообразования необходимо укладывать бетонную смесь с температурой не выше 21 °C.

Пример 2: Предположим, что начальная температура бетонной смеси x = 28,5 °C. На основании уравнения (1) можно определить временной интервал между заливками партий для предотвращения

термического растрескивания как y ≈ 6,5 суток. Результаты численного решения данного рассматриваемого сценария ( x = 28,5 °C, y = 6,5 суток), подтверждающие правильность решения, представлены на рис. 8. Для данного рассмотренного сценария при принятом значении температуры укладываемого бетона х = 28,5 °C интервал времени между укладками блоков бетонного массива должен быть не менее y = 6,5 суток. Это обеспечит минимизацию риска температурного трещинообразования.

В случае, если за счет выбора начальной температуры и временного интервала между бетонированием блоков невозможно и экономически нецелесообраз-

TEMPERATURE

_     72.14

€7.40

---I-          €2.6€

--         57.92

--         53.18

--         43.44

--         43.70

---38.9€

--         34.22

--         29.43

--         24.74

^®Ln/Max Stags, oo

HYDRATION HY STEP (MAX)

MAX : 742

MIN : 2

FILE: HOI THAO DOT

UNIT: C

DATE: 05/07/2025

б

12 36 60 84 108 132 156 180 204 228 252

Время, час

—•— Температура ядра, °С

Температура поверхности, °С

Рис. 7. Распределение температурного поля в бетонном массиве (а) и эволюция температуры в центре и на поверхности бетонного блока при сценарии x = 21 ^oC и y = 4 суток (б)

а

TEMPERATURE

HY STEP (MAX)

77.28

72.07 6€.86 €1.66

56.45

51.24

46.04

40.83

35.62

30.41

25.21

Stags, oo

MAX : 823

MIN : 2

FILE: HOI THAO DOT

UNIT: C

DATE: 05/07/2025

б

—•— Температура ядра, °С

Температура поверхности, °С

Рис. 8. Распределение температурного поля в бетонном массиве (а) и эволюция температуры в центре и на поверхности бетонного блока при сценарии x = 28,5^oC и y = 6,5 суток (б)

СТРОИТЕЛЬНОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ но достичь желаемого температурного режима, необходимо рассмотреть дополнительные меры по его оптимизации.

ВЫВОДЫ

Для выбранного состава бетона и его составляющих выполнены лабораторные исследования по определению физико-механических характеристик материала, в том числе исследование повышения температуры бетона в условиях адиабатического процесса. Полученные характеристики использованы для численного эксперимента.

На основе метода конечных элементов с использованием программного комплекса Midas Civil 2019 проведены исследования по влиянию на температурный режим массивного бетонного массива таких факторов, как температура укладываемой бетонной смеси и интервал времени между укладкой блоков бетонирования. Для выбранного состава бетона

и условий бетонирования (рассматриваются климатические условия Вьетнама) получены уравнения регрессии для определения максимальной температуры в центре бетонного массива и максимального перепада температур между центром и поверхностью конструкции.

Также получено уравнение связи между начальной температурой бетонной смеси и интервалом по времени между укладкой блоков из условия равенства разницы температур между центром и поверхностью массивной бетонной конструкции 20 °C, что является предельно допустимой величиной для ограничения температурного трещино-образования.

Результаты исследования могут использоваться строительными организациями по назначению рассмотренных параметров бетонирования, чтобы избежать риска термического растрескивания крупногабаритных бетонных конструкций на раннем этапе строительства.