Трещиностойкость железобетонной стенки в условиях стесненной основанием температурной деформации
Автор: Барабанщиков Юрий Германович, Семенов Кирилл Владимирович, Зимин Сергей Сергеевич, Ватин Николай Иванович, Борщева Ксения Дмитриевна, Белкина Татьяна Валерьевна
Журнал: Строительство уникальных зданий и сооружений @unistroy
Статья в выпуске: 8 (71), 2018 года.
Бесплатный доступ
В статье рассматривается проблема образования температурно-усадочных трещин в тонких (толщиной 200-300 мм) и протяженных железобетонных стенах, возводимых на затвердевшем бетонном основании. При твердении свежеуложенного бетона таких конструкций зачастую наблюдается образование сквозных вертикальных трещин, начинающихся в зоне контакта с основанием и распространяющихся вверх, нередко на всю высоту стены. Растрескивание в этом случае происходит из-за стеснения температурной деформации стены основанием. Опасность представляет, главным образом, процесс остывания стены, когда температурная деформация и усадка действуют в одном направлении и вызывают растягивающие напряжения. Ранее были выдвинуты гипотезы, что можно избежать образования трещин, либо предварительным разогревом бетонного основания, чтобы деформация при остывании была совместной, либо созданием в нижней части стены сквозных поперечных прорезей, которые локализуют деформацию стены в отдельных блоках. В данной работе расчетным путем проверена достоверность указанных гипотез и показана их несостоятельность. Даны рекомендации по уходу за бетоном тонкостенных конструкций, которые в отличие от рекомендаций для массивного бетона имеют свои особенности.
Железобетон, трещиностойкость, термонапряженное состояние, температурные воздействия, прочность, деформации, усадка
Короткий адрес: https://sciup.org/143168929
IDR: 143168929 | УДК: 69 | DOI: 10.18720/CUBS.71.5
Crack-resistance of the reinforced concrete wall under conditions of temperature deformation constrained by the foundation
The article considers the problems of temperature and contractible cracks formation in thin (200-300 mm) and extensional reinforced concrete walls constructed on hardened concrete foundation. The temperature gradients in walls of small thickness are insignificant and do not cause dangerous tensile stresses, however, the hardening of fresh concrete is often accompanied by the formation of vertical cracks starting at the area of contact with the base and extending upward, sometimes to the full height of the wall. Cracking in such cases occurs due to the thermal deformation constraint by the wall base. Generally, the process of walls cooling after maximum self-heating represents the main danger, when the thermal deformation acts in the same direction with shrinking, that causes the tensile stresses. The aim of the research is to verify the efficiency of the proposed methods of thermal cracking resistance by the results of thermal stress strain state calculation of the reinforced concrete wall rigidly connected to the foundation...
Список литературы Трещиностойкость железобетонной стенки в условиях стесненной основанием температурной деформации
- Zhou, Y., Meng, D., Wang, Y. Finite-Element Simulation of Hydration and Creep of Early-Age Concrete Materials // Journal of Materials in Civil Engineering. 2014, Vol. 26, No. 11. 10.1061/(ASCE)MT.1943 5533.0001105 DOI: 10.1061/(ASCE)MT.19435533.0001105
- Дудин М.О., Ватин Н.И., Барабанщиков Ю.Г. Моделирование набора прочности бетона в программе ELCUT при прогреве монолитных конструкций проводом // Инженерно-строительный журнал. 2015. № 2 (54). С. 33 45. DOI: 10.5862/MCE.54.4
- Shi, N., Ouyang, J., Zhang, R.,Huang, D., Experimental study on early-age crack of mass concrete under the controlled temperature history // Advances in Materials Science and Engineering. Volume 2014, 2014, Article number 671795.
- Schackow, A., Effting, C., Gomes, I.R., Vicenzi, F., Kramel, C. Temperature variation in concrete samples due to cement hydration // Applied Thermal Engineering.
- Embaby, R., Embaby, A., Malek, C. Early age cracks of concrete casted in different stages. ABSE Conference, Geneva 2015 // Structural Engineering: Providing Solutions to Global Challenges.
- Semenov K.V., Barabanshchikov Yu.G., Maintenance of thermal cracking resistance in massive concrete base slabs during winter concreting // Construction of Unique Buildings and Structures. 2014. No. 2 (17). Pp. 125-135.
- Korotchenko, I., Ivanov, E., Semenov, K., Barabanshchikov, Y. Thermal Stressed State in Massive Concrete Structures in the Winter Building Period (2016) // MATEC Web of Conferences, 53, Art. No. 01001
- Барабанщиков Ю.Г., Семенов К.В., Шевелев М.В. Термонапряженное состояние купола защитной оболочки лаэс-2 и обеспечение термической трещиностойкости бетона // В сборнике: Бетон и железобетон - взгляд в будущее. научные труды III Всероссийской (II Международной) конференции по бетону и железобетону: В семи томах. 2014. С. 214-224.
- Peresipkin E.N., Pochinok V.P., Shevtsov V.S., Shevtsov S.V. Impact of Concrete Type on Crack Resistance of Reinforced Concrete Constructions // European researcher, 2012, Vol.(21), No 5-2, pp. 622-625
- Dahmani L., Hammar R., Mechiche M.O. Cracking response of a concrete wall to cryogenic temperature // Defect and Diffusion Forum.
- Honorio, T., Bary, B.,Benboudjema, F. Factors affecting the thermo-chemo-mechanical behaviour of massive concrete structures at early-age // Materials and Structures
- Дудин М.О., Барабанщиков Ю.Г. Специфика монтажа электрического провода в технологии прогрева бетона // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2015. № 6. С. 47-61.
- Xu, S., Shen, L., Wang, J. The high-temperature resistance performance of TRC thin-plates with different cementitious materials: Experimental study.
- Potapov Y., Polikutin A., Panfilov D., Okunev M., Comparative analysis of strength and crack resistance of normal sections of bent elements of T-sections, made of rubber concrete, kauton reinforcement and concrete // XV International Conference "Topical Problems of Architecture, Civil Engineering, Energy Efficiency and Ecology - 2016" MATEC Web of Conferences. 2016. Vol. 73. Art.No. 04018.
- Xi Wu, Zhi-Min Wu, Wei Dong, Yu-Fei Wu, An analytical method for determining the crack extension resistance curve of concrete // Magazine of Concrete Research. No. 66(14). Pp. 719-728.
- Chen J., Lu Z. Crack Extension Resistance of Normal-Strength Concrete Subjected to Elevated Temperatures // Advances in Materials Science and Engineering, vol. 2014, Article ID 683756,
- DOI: 10.1155/2014/683756
- Zimin S., Alzhanova R., Litovchenko V. Causes of formation of cracks in the outer masonry of multilayer walls in the zone interwindow belts and partition // MATEC Web of Conferences. Volume 53, 2016
- Liu, G., Hu, Y., Li, Q., Zuo, Z. XFEM for thermal crack of massive concrete // Mathematical Problems in Engineering, 2013, art. no. 343842,
- DOI: 10.1155/2013/343842
- Барабанщиков Ю.Г., Семенов К.В. Термонапряженное состояние бетона и обеспечение его термической трещиностойкости // Популярное бетоноведение. 2011. № 1-2. С. 70-73.
- Qiang S., Zheng W., Zhang Y., Liu L. Optimization of concrete temperature control measures based on improved particle swarm optimization and finite element method. Nongye Gongcheng Xuebao // Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering.
- Sprince A., Pakrastinsh, L., Vatin, N. Crack Formation in Cement-Based Composites // (2016) IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 123 (1), art. no. 012050
- Klyuev, S.V., Klyuev, A.V., Khezhev, T.A., Pukharenko, Y. High-strength fine-grained fiber concrete with combined reinforcement by fiber // (2018) Journal of Engineering and Applied Sciences, 13, pp. 6407-6412.
- Klyuyev, S.V., Klyuyev, A.V., Sopin, D.M., Netrebenko, A.V., Kazlitin, S.A. Heavy loaded floors based on fine-grained fiber concrete // Magazine of Civil Engineering. 2013. 38 (3), Pp. 7 14.
- Merkulov, S.I., Lesovik, R.V., Klyuev, S., Kalashnikov, N. Strength and deformability of reinforced concrete structures in service // World Applied Sciences Journal. 2013. 25 (12), Pp. 1747-1750.
- Zibarev, P.V., Zubkova, O.A., Shepelenko, T.S., Nedavnii, O.I. Gas chromatographic control of toxic organic microimpurities in water via the method of concentration on modified porous polymer sorbents // Russian Journal of Nondestructive Testing, 42 (6), pp. 418-423.
- Shepelenko, T.S., Zibarev, P.V. Specific adsorption of styrene-divinylbenzene copolymers modified by radiation-assisted nitration // Zhurnal Fizicheskoj Khimii, 2001. 75 (8), Pp. 1482-1486.
- Shepelenko, T.S., Sarkisov, U.S., Gorlenko, N.P., Tsvetkov, N.A., Zubkova, O.A. Structure-forming processes of cement composites, modified by sucrose additions // Magazine of Civil Engineering. 2016. 66 (6). Pp. 3-11.
