<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">bzhb</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Бетон и железобетон</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Concrete and Reinforced Concrete</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">0005-9889</issn><issn pub-type="epub">3034-1302</issn><publisher><publisher-name>АО «НИЦ «Строительство»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.37538/0005-9889-2023-1(615)-14-22</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">bzhb-36</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>BUILDING MATERIALS AND PRODUCTS</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Исследование поведения железобетонных конструкций из высокопрочного бетона при пожаре</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Study of the behavior of reinforced concrete structures made from high-strength concrete during fire</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Кузнецова</surname><given-names>И. С.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kuznetsova</surname><given-names>I. S.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Ирина Сергеевна Кузнецова, канд. техн. наук, заведующий лабораторией температуростойкости и диагностики бетона и железобетонных конструкций НИИЖБ им. А.А. Гвоздева АО «НИЦ «Строительство», Москва</p><p>e-mail: 1747139@mail.ru</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Irina S. Kuznetsova, Cand. Sci. (Engineering), Head of the Laboratory of temperature resistance and diagnosis of concrete and reinforced concrete Structures, NIIZHB named after A.A. Gvozdev, JSC Research Center of Construction, Moscow</p><p>e-mail: 1747139@mail.ru</p></bio><email xlink:type="simple">1747139@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Рябченкова</surname><given-names>В. Г.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Ryabchenkova</surname><given-names>V. G.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Вера Геннадьевна Рябченкова, заместитель заведующего лабораторией температуростойкости и диагностики бетона и железобетонных конструкций НИИЖБ им. А.А. Гвоздева АО «НИЦ «Строительство», Москва</p><p>e-mail: 1747139@mail.ru</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Vera G. Ryabchenkova, Deputy Head of the Laboratory of temperature resistance and diagnostics of concrete and reinforced concrete structures, NIIZHB named after A.A. Gvozdev, JSC Research Center of Construction, Moscow</p><p>e-mail: 1747139@mail.ru</p></bio><email xlink:type="simple">1747139@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Акопян</surname><given-names>Д. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Akopyan</surname><given-names>D. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Дорвард Ваагнович Акопян, ведущий инженер лаборатории температуростойкости и диагностики бетона и железобетонных конструкций НИИЖБ им. А.А. Гвоздева АО «НИЦ «Строительство», Москва</p><p>e-mail: 1747139@mail.ru</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Dorvard V. Akopyan, Leading Engineer of the Laboratory of temperature resistance and diagnostics of concrete and reinforced concrete structures, NIIZHB named after A.A. Gvozdev, JSC Research Center of Construction, Moscow</p><p>e-mail: 1747139@mail.ru</p></bio><email xlink:type="simple">1747139@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru">Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт бетона и железобетона (НИИЖБ) им. А.А. Гвоздева АО «НИЦ «Строительство»<country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en">Research Institute of Concrete and Reinforced Concrete (NIIZHB) named after A.A. Gvozdev, JSC Research Center of Construction<country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2023</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>11</day><month>09</month><year>2023</year></pub-date><volume>615</volume><issue>1</issue><fpage>14</fpage><lpage>22</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; АО «НИЦ «Строительство», 2023</copyright-statement><copyright-year>2023</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">АО «НИЦ «Строительство»</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">АО «НИЦ «Строительство»</copyright-holder><license xlink:href="https://www.bzhb.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice" xlink:type="simple"><license-p>https://www.bzhb.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.bzhb.ru/jour/article/view/36">https://www.bzhb.ru/jour/article/view/36</self-uri><abstract><sec><title>Введение</title><p>Введение. Высокопрочный бетон обладает высокой механической прочностью и рядом других преимуществ, но склонен к взрывообразному разрушению при быстром высокотемпературном нагреве (при пожаре), что приводит к уменьшению сечений железобетонных конструкций и преждевременному наступлению предела огнестойкости по потере несущей способности (R). Результаты исследований огнестойкости конструкций из высокопрочных бетонов отсутствуют в строительной нормативной базе. Расчетный метод оценки огнестойкости конструкций из высокопрочного бетона также не проработан с апробацией огневыми испытаниями.</p></sec><sec><title>Цель</title><p>Цель. Экспериментальное исследование огнестойкости железобетонных плитных конструкций из высокопрочных бетонов классов В60 и В100 с учетом влияния процесса взрывообразного разрушения высокопрочного бетона при пожаре.</p></sec><sec><title>Материалы и методы</title><p>Материалы и методы. Огневым испытаниям подлежали серии натурных плит, изготовленные из высокопрочного бетона классов В60 и В100 с добавкой микрокремнезема в количестве 6,75, 9 и 13 %, с армированием стальной арматурой класса А500С. Для сопоставления результатов были испытаны контрольные плиты из обычного тяжелого бетона класса В30. По результатам огневых испытаний определялись пределы огнестойкости натурных плит из высокопрочного бетона и специфика взрывообразного разрушения высокопрочного бетона при пожаре. Установлен упрощенный метод оценки предела огнестойкости для плитных конструкций из высокопрочного бетона на микрокремнеземе.</p></sec><sec><title>Результаты</title><p>Результаты. В статье приведены результаты экспериментальных исследований и огневых испытаний огнестойкости плитных конструкций из высокопрочного бетона классов В60 и В100 с добавкой микрокремнезема в количестве 6,75, 9 и 13 %, с армированием стальной арматурой класса А500С.</p></sec><sec><title>Выводы</title><p>Выводы. Эффективность исследований определяется развитием расчетного метода оценки огнестойкости для конструкций из высокопрочного бетона при проектировании. По результатам работы выявлена необходимость дальнейших исследований огнестойкости разных типов конструкций из высокопрочного бетона с вариациями классов и видов высокопрочных бетонов в зависимости от их вещественно-количественного состава.</p></sec></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><sec><title>Introduction</title><p>Introduction. High-strength concrete has high mechanical strength and a number of other advantages, but is prone to explosive destruction during rapid high-temperature heating (in case of fire), which leads to a decrease in the cross-sections of reinforced concrete structures and premature occurrence of the fire resistance limit by loss of bearing capacity (R). The results of studies on the fire resistance of structures made of high-strength concrete are not available in the construction regulatory framework. The calculation method for assessing the fire resistance of structures made of high-strength concrete with fire testing has not been worked out too.</p></sec><sec><title>Aim</title><p>Aim. Experimental study of fire resistance of reinforced concrete slab structures made of high-strength concrete of B60 and B100 classes, taking into account the influence of the process of explosive destruction of highstrength concrete in case of fire.</p></sec><sec><title>Materials and methods</title><p>Materials and methods. Concrete samples and full-scale slabs made of high-strength concrete with the addition of microsilica of B60 and B100 classes were subject to research. Full-scale solid-section slabs made of highstrength concrete of B60–B100 classes with steel reinforcement of A500C class were subject to fire tests. Based on the results of fire tests, the limits of fire resistance of full-scale slabs of high-strength concrete and the specifics of explosive destruction of high-strength concrete in a fire were determined.</p></sec><sec><title>Results</title><p>Results. The article presents the results of experimental studies and fire tests of the fire resistance of slab structures made of high-strength concrete.</p></sec><sec><title>Conclusions</title><p>Conclusions. The effectiveness of research is determined by the development of a computational method for assessing fire resistance for structures made of highstrength concrete during design. Based on the results of the work, the need for further studies of the fire resistance of different types of structures made of high-strength concrete, with variations of high-strength concrete classes and types, depending on their material and quantitative composition, was revealed.</p></sec></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>высокопрочный бетон</kwd><kwd>добавка микрокремнезема</kwd><kwd>пожар</kwd><kwd>натурные плиты</kwd><kwd>огневые испытания</kwd><kwd>предел огнестойкости</kwd><kwd>взрывообразное разрушение бетона</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>high-strength concrete</kwd><kwd>microsilica additive</kwd><kwd>fire</kwd><kwd>full-scale slabs</kwd><kwd>fire tests</kwd><kwd>fire resistance limit</kwd><kwd>explosive destruction of concrete</kwd></kwd-group><funding-group xml:lang="ru"><funding-statement>Исследования выполнялись в рамках государ- ственного задания на оказание государственных услуг Федеральному автономному учреждению «Федеральный центр нормирования, стандартизации и технической оценки соответствия в строитель- стве», утвержденного Минстроем России 30.12.2020 № 069-00004-21-00 на 2021 год и на плановый пери- од 2022 и 2023 годов, и финансировались из средств федерального бюджета.</funding-statement></funding-group><funding-group xml:lang="en"><funding-statement>The research was carried out within the framework of the state task for the provision of public services to the Federal autonomous institution “Federal center for regulation, standardization and technical conformity assessment in construction”, approved by the Ministry of construction of the Russian Federation on 30.12.2020 No. 069-00004-21-00 for 2021 and for the planning period of 2022 and 2023 and was funded from the federal budget.</funding-statement></funding-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">СП 468.1325800.2019. Бетонные и железобетонные конструкции. Правила обеспечения огнестойкости и огнесохранности. 2020.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">SP 468.1325800.2019. Concrete and reinforced concrete structures. Rules for ensuring of fire resistance and fire safety. 2020 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">EN 1992-1-2:2004. Eurocode 2: Design of concrete structures – Part 1-2: General rules – Structural fire design. [EN 1992-1-2:2004. Еврокод 2: Проектирование железобетонных конструкций. Часть 1–2. Общие правила. Определение огнестойкости].</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">EN 1992-1-2:2004. Eurocode 2: Design of concrete structures – Part 1-2: General rules – Structural fire design.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Каприелов С.С. Новые модифицированные бетоны. М.: ООО «Предприятие Мастер Бетон». 2010, 258 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kapriyelov S.S. Novyye modifitsirovannyye betony. [New modified concretes]. M.: OOO "Predpriyatiye Master Beton". 2010, 258 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kim J.-K., Kim Y.-Y. Experimental study of the fatigue behavior of high strength concrete. &lt;i&gt;Cement and Concrete Research.&lt;i&gt; 1996, vol. 26, Issue 10.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kim J.-K., Kim Y.-Y. Experimental study of the fatigue behavior of high strength concrete. &lt;i&gt;Cement and Concrete Research&lt;/i&gt;. 1996, vol. 26, issue 10.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Aitcin P.C. High-performance concrete. London: E&amp;FN SPON. 1998.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Aitcin P.C. High-performance concrete. London: E&amp;FN SPON. 1998.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Shi C., Wu Z., Xiao J., Wang D., Huang Z., Fang Z. A review on ultra-high performance concrete: Part 1. Raw materials and mixture design. &lt;i&gt;Construction and Building Materials.&lt;i&gt; 2015, no. 101, pp. 741–751.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shi C., Wu Z., Xiao J., Wang D., Huang Z., Fang Z. A review on ultra-high performance concrete: Part 1. Raw materials and mixture design. &lt;i&gt;Construction and Building Materials&lt;/i&gt;. 2015, no. 101, pp. 741–751.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Chan Y., Chu S. Effect of silica fume on steel fibre bond characteristics in reactive powder concrete. &lt;i&gt;Cement and Concrete Research&lt;i&gt;. 2004, no. 34 (7), pp. 1167–1172.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Chan Y., Chu S. Effect of silica fume on steel fihan bond characteristics in reactive powder concrete. &lt;i&gt;Cement and Concrete Research.&lt;/i&gt; 2004, no. 34 (7), pp. 1167–1172.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Леонович С.Н., Литвиновский Д.А. Аналитические зависимости прочностных, деформативных, силовых и энергетических параметров высокопрочного бетона при нагреве // &lt;i&gt;Вестник БНТУ&lt;i&gt;. 2011. № 4. С. 30–34.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Leonovich S.N., Litvinovskiy D.A. Analiticheskiye zavisimosti prochnostnykh, deformativnykh, silovykh i energeticheskikh parametrov vysokoprochnogo betona pri nagreve [Analytical dependencies of strength, deformation, power and energy parameters of highstrength concrete during heating]. &lt;i&gt;Vestnik BNTU&lt;/i&gt;. 2011, no. 4, pp. 30–34 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Castillo C. Effect of transient high temperature on high-strength concrete / C. Castillo. &lt;i&gt;ACI structural journal.&lt;i&gt; 1990, vol. 87, p. 8.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Castillo C. Effect of transient high temperature on high-strength concrete / C. Castillo. &lt;i&gt;ACI structural journal.&lt;/i&gt; 1990, vol. 87, p. 8.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Djaknoun S. Characterization of the Fracture Toughness of the Concrete Mortars Exposed to Elevated Temperatures/ Laboratoire de Mecanique / S. Djaknoun. &lt;i&gt;American Journal of Applied Sciences.&lt;i&gt; 2009, vol. 6(2), pp. 296–305.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Djaknoun S. Characterization of the Fracture Toughness of the Concrete Mortars Exposed to Elevated Temperatures/ Laboratoire de Mecanique / S. Djaknoun. &lt;i&gt;American Journal of Applied Sciences&lt;/i&gt;. 2009, vol. 6(2), pp. 296–305.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Zhang B. Fracture energy of high performance concrete at high temperatures up to 450 C: the effect of heating temperatures and testing conditions; Napier University; University of Glasgow / B. Zhang. &lt;i&gt;Magazine of concrete Research.&lt;i&gt; 2006, vol. 58, pp. 277–288.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zhang B. Fracture energy of high performance concrete at high temperatures up to 450 °C: the effect of heating temperatures and testing conditions; Napier University; University of Glasgow / B. Zhang. &lt;i&gt;Magazine of concrete Research.&lt;/i&gt; 2006, vol. 58, pp. 277–288.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Plan L.T. Mechanical properties of high-strength concrete at elevated temperature / L.T. Plan. NISTIR 6726, National Institute of Standards and Technology. 2001.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Plan L.T. Mechanical properties of high-strength concrete at elevated temperature / L.T. Plan. NISTIR 6726, National Institute of Standards and Technology. 2001.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">ГОСТ 30247.0-94 (ИСО 834-75). Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования. 1996.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">State Standard 30247.0-94 (ISO 834-75). Elements of building constructions. Fire-resistance test methods. General requirements. 1996 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">ГОСТ 30247.1-94. Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции. 1996.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">State Standard 30247.1-94. Elements of building constructions. Fire-resistance test methods. Loadbearing and separating constructions. 1996 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Отчет по НИОКР «Проведение огневых испытаний и формирование требований к огнестойкости и огнесохранности железобетонных конструкций». Том 1. АО «НИЦ «Строительство». 2017. 271 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Otchet po NIOKR «Provedeniye ognevykh ispytaniy i soblyudeniye trebovaniy k ognestoykosti i ognesokhrannosti zhelezobetonnykh konstruktsiy». Tom 1. AO «NITS «Stroitel'stvo». 2017, 271 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Отчет по НИОКР «Исследование бетонных конструкций, армированных фиброй композитной полимерной и арматурой композитной полимерной (АКП), на воздействие пожара». Том 1. АО «НИЦ «Строительство». 2019. 127 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Otchet po NIOKR «Issledovaniye betonnykh konstruktsiy, armirovannykh fibroy kompozitnoy polimernoy i armaturoy kompozitnoy polimernoy (AKP), na vozdeystviye pozhara». Tom 1. AO «NITS «Stroitel'stvo». 2017 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">ГОСТ 31108-2016. Цементы общестроительные. Технические условия. 2017.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">State Standard 31108-2016. Common cements. Specifications. 2017.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">ГОСТ 8267-93. Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия. 1995.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">State Standard 8267-93. Crushed stone and gravel of solid rocks for construction works. Specifications. 1995. 19. State Standard 8736-2014. Sand for construction works. Specifications. 2015 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">ГОСТ 8736-2014. Песок для строительных работ. Технические условия. 2015.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">SP 20.13330.2016. Loads and actions. Updated version of SNiP 2.01.07-85* (with changes No. 1, 2, 3, 4). 2017 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">СП 20.13330.2016. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85* (с Изменениями № 1, 2, 3, 4). 2017.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">State Standard 12730.2-2020. Concretes. Method of determination of moisture content. 2021 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit21"><label>21</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">ГОСТ 12730.2-2020. Бетоны. Методы определения влажности. 2021.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Federal Law No. 123-FZ of 22.07.2008 (as amended on 30.04.2021) "Technical Regulations on fire safety requirements" (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit22"><label>22</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Федеральный закон от 22.07.2008 № 123-ФЗ (ред. от 30.04.2021) «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Федеральный закон от 22.07.2008 № 123-ФЗ (ред. от 30.04.2021) «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
