Введение. Бетонные и каменные сооружения составляют основной объем эксплуатируемых сооружений старой постройки.

Цель. Предложить методику оценки сейсмостойкости сечений элементов бетонных и каменных сооружений. Работа продолжает исследования указанного направления, начатые в СССР в начале 80-х годов прошлого века.

Материалы и методы. Рассмотрена методика оценки предельных ускорений и расчетных классов сейсмостойкости для бетонных элементов строительных конструкций. Для бетонных элементов класс сейсмостойкости оценивается по положению равнодействующей в сечении (ограничение растяжения бетона) и по сжимающим напряжениям в бетоне. Минимальный класс сейсмостойкости оценивается в предположении упругой работы сечения. На первом этапе оцениваются три значения расчетных пиковых ускорений, обеспечивающих соответственно упругую работу сечения, предельное состояние с коэффициентом предельных состояний К₁ = 0,5 и предельное состояние с коэффициентом предельных состояний К₁ = 0,25.

Результаты. По полученным ускорениям оценивается интенсивность расчетного воздействия на основе действующей в России шкалы балльности.

Выводы. На основе выполненных исследований оценены интенсивность и повторяемость воздействий, вызывающих различные предельные состояния сечений бетонных и каменных конструкций, в частности возникновение растяжений сечений, появление тех или иных трещин, полная разгрузка сечения, появление выколов в сжатой зоне бетона и т. д. Полученные данные представляют интерес как для собственников объектов, так и для страховых фирм.

Введение. Долговечность и сохранение огнезащитных свойств тонкослойных вспучивающихся покрытий в значительной степени определяются стойкостью их химического состава к атмосферным воздействиям, в первую очередь к влаге. Прямые натурные наблюдения за процессами деструкции требуют длительного времени, что делает актуальным применение инструментальных аналитических методов, таких как инфракрасная спектроскопия, для оперативной диагностики состояния и выявления механизмов деградации. В статье рассмотрены особенности применения ИК-Фурье спектроскопии для сравнительного анализа химического состояния огнезащитного покрытия после эксплуатации в различных климатических условиях.

Цель. Проведение сравнительной идентификации функциональных групп и оценка степени химической деструкции огнезащитного покрытия на эпоксидно- акрилатном связующем после длительного (в течение 2 лет) воздействия атмосферной влаги при эксплуатации в открытой промышленной атмосфере холодного климата (открытый контур) по сравнению с условиями защищенной эксплуатации (закрытый контур).

Материалы и методы. В работе проведен анализ образцов огнезащитного покрытия, отобранных с объектов эксплуатации. Инфракрасные спектры поглощения снимали на Фурье-спектрометре в диапазоне 4000–400 см-1 в форме таблеток с KBr в соответствии с ГОСТ Р 57941-2017. Качественная интерпретация спектров проведена на основе анализа характеристических полос поглощения функциональных групп полимерной матрицы, фосфорорганического антипирена и минерального наполнителя.

Результаты. Методом ИК-спектроскопии установлены значительные различия в химическом состоянии образцов. У образца из открытого контура зафиксировано практически полное исчезновение полос в области 1240–980 см^-1, характерных для валентных колебаний связей P=O и P–O–P полифосфатного антипирена, что свидетельствует о его глубоком гидролитическом разрушении и вымывании. Одновременно наблюдается существенное усиление широкой полосы связанных ОН-групп (3600–3200 см^-1) и ослабление сигнатур эпоксидной матрицы. В образце из закрытого контура ключевые полосы антипирена и полимера сохраняются, однако наличие полосы ОН-группы указывает на начальные стадии гидролиза.

Выводы. Установлено, что доминирующим механизмом деградации огнезащитного покрытия является гидролитическое разрушение, интенсивность которого напрямую зависит от уровня влажностной нагрузки. Результаты подтверждают высокую чувствительность фосфорорганического антипирена и полимерной матрицы огнезащитного покрытия на эпоксидно-акрилатном связующем к длительному воздействию  влаги.

Введение. Статья носит дискуссионный характер.  Авторы представляют результаты своих исследований, предлагая их для обсуждения и оценки широкому кругу инженерной общественности: составителям норм, разработчикам и пользователям компьютерных программ, сотрудникам проектных, экспертных и научно-исследовательских организаций, преподавателям и студентам вузов.

Цель. Сравнить результаты, получаемые при расчетах нормальных сечений железобетонных конструкций по двум методам: нелинейной деформационной модели (НДМ) и методу предельных усилий (МПУ). Проанализировать реализацию НДМ в различных ЭВМ-программах для расчетов железобетонных конструкций: ОМ СНиП Железобетон, Ing+, Арбат,  ЛИРА-САПР, Лира 10, STARK ES.

Материалы и методы. При сравнении результатов, получаемых по НДМ и МПУ, исследованы изгибаемые и внецентренно сжатые элементы. При внецентренном сжатии рассмотрен случай двузначной эпюры деформаций при расчетах по НДМ. Расчеты выполняли по программе ОМ СНиП Железобетон. При анализе реализации НДМ в различных ЭВМ-программах сравнивали алгоритмы, предусмотренные в СП 63.13330.2018 и использованные разработчиками программ, а также анализировали результаты, получаемые по программам.

Результаты. Выявлены случаи существенного расхождения результатов, получаемых по НДМ и МПУ. Оказалось, что НДМ требует значительного неоправданного перерасхода устанавливаемой для обеспечения прочности арматуры по сравнению с МПУ. Указаны причины расхождений. Ежегодный экономический ущерб только от перерасхода арматуры, возникающего при неправильных расчетах, составляет свыше 100 млрд руб. Также возможны аварии. Сформулированы вопросы для обсуждения с целью исправления ситуации.

Выводы. Общее состояние расчетов железобетонных конструкций следует признать требующим корректировки. Обсуждение поставленных вопросов должно помочь решению этой задачи. Считать целесообразным разработку документа с набором эталонных примеров, позволяющих получать по разным программам одинаковые результаты при одинаковых исходных данных.

Введение. Сосредоточенное действие нагрузок является одной из основных причин хрупкого разрушения железобетонных конструкций. Расчет на продавливание железобетонных плит в отечественных и зарубежных нормах опирается на геометрические характеристики контура, расположенного вокруг площадки передачи нагрузки. В случае действия сосредоточенной силы, единственной геометрической характеристикой является периметр. Положения расчета на продавливание требуют учета сосредоточенных моментов, следовательно есть необходимость вычисления соответствующих геометрических характеристик. Методика их вычисления в нормативной документации описана в общем виде. Для сложных контуров готовые формулы отсутствуют. Это влечет за собой необходимость разработки универсальной методики расчета геометрических характеристик для произвольных контуров.

Цель. Разработка универсальной методики вычисления геометрических характеристик произвольных расчетных контуров продавливания, составленных из отрезков и дуг.

Материалы и методы. Предложенная в статье методика основана на общих подходах курса сопротивления материалов. Основным отличием является то, что геометрические характеристики вычисляются для контура. Это приводит к различиям в единицах измерения соответствующих величин для поперечных сечений стержней и контура.

Результаты. Получены геометрические характеристики элементарных фигур, таких как отрезок и дуга, на основе которых затем вычислены данные величины для всего расчетного контура. Полученные формулы исключают противоречия в единицах измерения. На основе полученных формул выполнен пример расчета контура, составленного из отрезков и дуг.

Выводы. В статье предложен универсальный координатный метод вычисления геометрических характеристик, в том числе центробежного момента инерции, произвольного расчетного контура продавливания, составленного из отрезков и дуг. Данный подход можно реализовать с использованием распространенного программного обеспечения, электронных таблиц и т. д.

Введение. В современной практике возведения железобетонных конструкций традиционный измерительный контроль с использованием ручных инструментов и последующей отрисовкой схем в CAD-системах остается наиболее трудоемким этапом технического надзора. Дискретность таких измерений и отсутствие прямой связи с проектной цифровой средой затрудняют оперативную верификацию выполненных работ. Внедрение технологий информационного моделирования (BIM) открывает возможности для создания принципиально новых механизмов контроля качества, основанных на сплошном сканировании реальности.

Цель. Обоснование технологической эффективности и разработка методики автоматизированного сопоставления данных натурных измерений (облаков точек) с проектными BIM-моделями для повышения скорости формирования исполнительной документации.

Материалы и методы. Исследование базируется на использовании наземного лазерного сканирования (TLS) как инструмента фиксации фактической геометрии монолитных колонн (объект в Калининграде). Обработка данных проводилась в среде Revit. Для сопоставления «проект – факт» использован метод совмещения облака точек и информационной модели по единым базовым координатам. Математическая оценка точности полученного массива точек относительно контрольных замеров проводилась с использованием показателя среднеквадратического отклонения расстояний (DRMS).

Результаты. Доказана принципиальная возможность полной автоматизации процесса выявления геометрических отклонений железобетонных конструкций в BIM-среде. Установлено, что автоматизированное сопоставление фактического облака точек с проектными элементами позволяет формировать исполнительные схемы значительно быстрее, чем при традиционном подходе. Сравнительный анализ показал кратное сокращение трудозатрат на камеральную обработку данных. Отмечено, что прямой перевод данных об отклонениях в расчетные комплексы (ПК Лира) позволяет оперативно выполнять поверочные расчеты несущей способности элементов, чьи параметры вышли за пределы нормативных допусков, что технически неосуществимо в рамках традиционного черчения в AutoCAD.

Выводы. Применение BIM-технологий в связке с лазерным сканированием позволяет перейти от выборочной ручной проверки к системному автоматизированному мониторингу качества железобетонных конструкций. Данный подход обеспечивает прозрачность приемки и актуализацию цифрового двойника здания, минимизируя временные потери на этапе строительного контроля.

Введение. В работе представлены результаты исследования гранулометрического состава и удельной поверхности природных и техногенных материалов, применяемых в качестве компонентов ремонтно-реставрационных составов для восстановления памятников архитектуры и истории Юга России.

Цель. Изучение дисперсности и распределения частиц восьми типов минеральных материалов из местного сырья (доломита, известняка, мергеля, сланца, гипса, ангидрита, бентонита и цемянки) с целью дальнейшего изучения влияния гранулометрических показателей на реакционную способность, гидратацию и формирование микроструктуры вяжущих систем.

Материалы и методы. На основе седиментационного анализа водных суспензий перечисленных минералов по закону Стокса определены диапазоны размеров частиц и рассчитаны значения удельной поверхности.

Результаты. Установлено, что ангидрит и доломит характеризуются наибольшей дисперсностью (средний размер 14–15 мкм), обеспечивающей высокую реакционную активность и плотную микроструктуру, в то время как гипс и бентонит обладают более крупными частицами (17–25 мкм), влияющими на водопотребность смесей. Наибольшая удельная поверхность отмечена у гипса (153,1 м²/кг), а минимальная – у бентонита (86,7 м²/кг).

Выводы. Полученные данные, опираясь на теоретическую основу материаловедения (предоставляет понимание связи между структурой, составом, технологией получения и эксплуатационными свойствами материалов) и коллоидной химии (поведение дисперсных систем, включая процессы на границе раздела фаз –  адгезия, капиллярные явления), позволяют обосновать рекомендации по целенаправленному подбору компонентов ремонтно-реставрационных составов для обеспечения требуемого баланса между прочностью, адгезией, водопоглощением и совместимостью с оригинальными материалами памятников и формируют научно-практическую основу для создания аутентичных, экономичных и экологичных составов на основе местного минерального сырья.

Введение. В статье представлены результаты исследования вибропрессованных бетонных плит, изготовленных с использованием различных технологических добавок. Рассмотрены современные методы оценки их структурных и эксплуатационных характеристик.

Цель. Разработка и апробация методики экспресс-прогнозирования морозостойкости бетонных изделий. Внедрение такого метода позволит существенно сократить время оценки долговечности продукции строительного назначения по сравнению с традиционными длительными циклическими испытаниями.

Материалы и методы. Объектом исследования служили образцы вибропрессованных тротуарных плит, изготовленных в заводских условиях. Номинальные характеристики образцов соответствовали классу бетона по прочности на сжатие В30, марке по морозостойкости F2200 и группе по эксплуатации Б согласно требованиям ГОСТ 17608-2017. Для улучшения свойств бетонной смеси применялись комплексы технологических добавок: пластифицирующих, водоредуцирующих и воздухововлекающих. Были проведены следующие испытания: определение средней плотности разработанных бетонов по ГОСТ 12730.12020, их прочности на сжатие по ГОСТ 28570-2012, водопоглощения по массе по ГОСТ 12730.3-2020, морозостойкости в соответствии с Приложением Е к ГОСТ 17608-2017 и ГОСТ 10060-2012, микроструктурный анализ по методике ГОСТ Р 70753-2023. Результаты. Микроструктурный анализ выявил значительные изменения в структуре затвердевшего бетона, которые напрямую влияют на его морозостойкость. На основании полученных данных выдвинута гипотеза о том, что ключевым фактором долговечности бетонных изделий является наличие и количественное соотношение в них пор двух видов: крупных (диаметром от 1 до 4 мм) и мелких (диаметром до 0,3 мм).

Выводы. Экспериментально подтверждена корреляция между параметрами поровой структуры, формируемой при вибропрессовании бетонных тротуарных плит, и морозостойкостью бетона; предложен комплексный подход, сочетающий стандартные испытания на морозостойкость и количественный микроструктурный анализ, который является перспективной основой для разработки экспресс-метода прогнозирования долговечности бетонных изделий строительного назначения. Установлено, что для успешной реализации предлагаемой методики необходима разработка детальной программы дальнейших исследований, направленных на определение количественных критериев оценки и на валидацию экспресс-метода для различных составов бетонов.

Введение. Разработка цементных композитов, способных к самозалечиванию трещин, представляет собой перспективное направление повышения долговечности железобетонных конструкций и снижения затрат на их ремонт. Ускоренное восстановление водонепроницаемости после образования дефектов в бетоне актуально для гидротехнических и инфраструктурных объектов.

Цель. Оценка способности цементных материалов с гидроизоляционной добавкой к самовосстановлению, а также разработка и апробирование эффективной методики мониторинга проницаемости воды через искусственные дефекты контролируемого размера в бетоне.

Материалы и методы. Эксперименты проведены в лабораторных и полевых условиях в Португалии и России. Оценка проницаемости осуществлялась как экспресс-методами (визуально, по появлению пузырьков), так и с использованием специализированного оборудования (ВВ-2, установка по EN 12390-8, УВФ-6). В работе сравнивались составы с наличием и без гидроизоляционной добавки, при величине  дефектов в бетоне шириной 0,3–0,5 мм. Результаты. Разработанная методика обеспечивает высокую точность оценки самозалечивания. Установлено, что добавка ускоряет восстановление водонепроницаемости; особенно выраженный эффект достигается для трещин 0,3 и 0,4 мм и при кислотной обработке поверхности. В полевых условиях наблюдается существенное снижение длины фильтрующих трещин и образование кристаллических отложений, подтверждающих химическое самовосстановление.

Выводы. Метод практичен для оценки самозалечивания цементных материалов. Гидроизоляционная добавка способствует полному восстановлению водонепроницаемости даже при наличии дефектов до 0,5 мм, сохраняя при этом паропроницаемость конструкции. Полученные результаты могут быть использованы для стандартизации оценки и повышения ремонтопригодности железобетонных сооружений.