Андрей Викторович Бучкин, канд. техн. наук, заместитель заведующего лабораторией коррозии и долговечности бетонных и железобетонных конструкций, НИИЖБ им. А.А. Гвоздева АО «НИЦ «Строительство», Москва
e-mail: andibuch@inbox.ru тел.: +7 (499) 174-76-81
Andrey V. Buchkin, Cand. Sci. (Engineering), Deputy Head Laboratory of Corrosion and Durability of Concrete and Reinforced Concrete Structures, Research Institute of Concrete and Reinforced Concrete named after A.A. Gvozdev, JSC Research Center of Construction, Moscow
e-mail: andibuch@inbox.rutel.: +7 (499) 174-76-81
Галина Васильевна Чехний*, канд. техн. наук, заведующий сектором коррозии бетона лаборатории коррозии и долговечности бетонных и железобетонных конструкций, НИИЖБ им. А.А. Гвоздева АО «НИЦ «Строительство», Москва
e-mail: chehniy@mail.ru тел.: +7 (499) 174-76-97
Galina V. Chekhnii*, Cand. Sci. (Engineering), Head of Concrete Corrosion Section, Laboratory of Corrosion and Durability of Concrete and Reinforced Concrete Structures, Research Institute of Concrete and Reinforced Concrete named after A.A. Gvozdev, JSC Research Center of Construction, Moscow
e-mail: chehniy@mail.rutel.: +7 (499) 174-76-97
Николай Константинович Розенталь, д-р техн. наук, профессор кафедры «Строительные сооружения, конструкции и материалы», АО «НИЦ «Строительство», Москва
e-mail: rosental08@mail.ru
Nikolai K. Rozental, Dr. Sci. (Engineering), Professor, Department of Buildings, Structures, and Materials, JSC Research Center of Construction, Moscow
e-mail: rosental08@mail.ru
Сергей Александрович Орехов, научный сотрудник, сектор коррозии бетона, НИИЖБ им. А.А. Гвоздева АО «НИЦ «Строительство», Москва
e-mail: sirius_m16@mail.ru
Sergey A. Orekhov, Researcher, Concrete Corrosion Section, Research Institute of Concrete and Reinforced Concrete named after A.A. Gvozdev, JSC Research Center of Construction, Moscow
e-mail: sirius_m16@mail.ru
Сергей Ильич Иванов, канд. техн. наук, заведующий лабораторией напрягающих бетонов и самонапряженных конструкций, НИИЖБ им. А.А. Гвоздева АО «НИЦ «Строительство», Москва
Sergey I. Ivanov, Cand. Sci. (Engineering), Head, Laboratory of Prestressed Concretes and Self-Stressed Structures, Research Institute of Concrete and Reinforced Concrete named after A.A. Gvozdev, JSC Research Center of Construction, Moscow
Александр Игоревич Пастухов, инженер лаборатории напрягающих бетонов и самонапряженных конструкций, НИИЖБ им. А.А. Гвоздева АО «НИЦ «Строительство», Москва
Alexander I. Pastukhov, Engineer, Laboratory of Prestressed Concretes and Self-Stressed Structures, Research Institute of Concrete and Reinforced Concrete named after A.A. Gvozdev, JSC Research Center of Construction, Moscow
Введение. На основании выполненных экспериментальных исследований морозостойкости бетона по режиму ускоренного третьего метода ГОСТ 10060-2012 (с Изменением № 1) с различными способами оттаивания образцов рассчитаны коэффициенты перехода (К) от марки бетона по морозостойкости, определенной при оттаивании в условиях неполного погружения емкостей с образцами в раствор 5%-ного хлорида натрия или при обдуве емкостей с образцами теплым воздухом, к марке бетона, определенной стандартным методом с оттаиванием образцов в ванне с раствором 5%-ного хлорида натрия. Расчетным методом термонапряженного состояния бетона показано, что изменение методики проведения испытаний бетона на морозостойкость, включая способ оттаивания образцов после замораживания, может стать причиной недостоверной оценки качества бетона.
Цель. Численный расчет термонапряженного состояния испытуемых образцов-кубов выполнен с целью выявления особенностей различных способов оттаивания бетонных образцов после замораживания и уточнения разработанных переходных коэффициентов для назначения марки бетона по морозостойкости.
Материалы и методы. Выполнен численный расчет процесса замораживания и оттаивания бетонных образцов в процессе испытания на морозостойкость ускоренным третьим методом по ГОСТ 10060-2012 (с Изменением № 1) в программном комплексе ATENA. По результатам расчета теоретических значений температуры определены перепады температуры между ядром и поверхностью кубов и определены максимальные растягивающие напряжения на их поверхности в момент наибольших перепадов температуры.
Результаты. Численный расчет термонапряженного состояния испытуемых образцов в процессе замораживания и различных режимов оттаивания при определении морозостойкости бетона ускоренным третьим методом подтвердил результаты экспериментальных лабораторных работ и показал, что режим оттаивания при неполном погружении емкостей с образцами в раствор качественно отличается от остальных рассмотренных способов оттаивания и является наиболее «жестким» вследствие возможности образования поверхностных трещин на бетонной поверхности образцов в процессе испытания.
Выводы. Опыт применения численных расчетов термонапряженного состояния испытуемых образцов показал возможность (по мере накопления экспериментальных данных) использовать их для прогнозирования морозостойкости бетона.
Introduction. Based on the experimental studies of the frost resistance of concrete according to the accelerated third method of State Standard 10060-2012 (with Change No. 1) with various methods of samples thawing, the coefficients of transition (K) from the grade of concrete frost resistance determined during thawing under conditions of incomplete immersion of sample containers in a solution of 5 % sodium chloride or when blowing sample containers with warm air, to the grade of concrete determined by the standard method of thawing samples in a bath with a solution of 5 % sodium chloride. The calculation method of the thermally stressed state of concrete has shown that a change in the methodology for concrete testing for the frost resistance, including the method of thawing samples after freezing, can lead to an unreliable assessment of the quality of concrete.
Aim. The numerical calculation of the thermally stressed state of the tested cube samples was performed in order to identify the features of various methods of concrete samples thawing after freezing and to refine the developed transition coefficients for assigning a grade of concrete for frost resistance.
Materials and methods. A numerical calculation of the process of concrete samples freezing and thawing during the frost resistance test using the accelerated third method according to State Standard 10060-2012 (with Change No. 1) in the ATENA software package has been performed. Based on the results of calculating the theoretical temperature values, the temperature differences between the core and the surface of the cubes were determined and the maximum tensile stresses on their surface were determined at the time of the greatest temperature differences.
Results. Numerical calculation of the thermally stressed state of the tested samples during freezing and various thawing modes when determining the frost resistance of concrete using the accelerated third method confirmed the results of experimental laboratory work and showed that the thawing mode when sample containers are not fully immersed in the solution differs qualitatively from the other thawing methods considered and is the most "rigid" due to the possibility of formation of surface cracks on the concrete surface of the samples during the testing process.
Conclusions. The experience of applying numerical calculations of the thermally stressed state of the tested samples has shown that, as experimental data accumulate, they can be used to predict the frost resistance of concrete.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.