Требования к допустимым перерывам бетонирования при ведении монолитных работ

Введение. Проблема «монолитности» бетона возводимых железобетонных конструкций и элементов была и остается одной из наиболее спорных при приемочном контроле в строительной практике. Отсутствие четких критериев оценки наличия «холодного шва», возникающего при вынужденных перерывах в бетонировании, а также различие в условиях бетонирования и свойствах бетонных смесей являются одними из главных факторов, обусловливающих неопределенность в принятии решения об отбраковке возведенной конструкции, принятии решения о необходимости проведения ремонтных мероприятий либо признания возведенной конструкции соответствующей проекту и не требующей дополнительных затрат на обеспечение проектной эксплуатационной надежности. Отсутствие однородности физико-механических свойств бетона отдельных частей монолитной конструкции создает непредусмотренные проектом напряженно-деформированные состояния силового каркаса здания и может провоцировать угрозу безопасности сооружения, приводить к сокращению межремонтного эксплуатационного срока службы несущих конструктивных элементов.

Цель. Уточнение условий возникновения холодных швов бетонирования в зависимости от технологических показателей качества бетонных смесей и технологии укладки.

Результаты проведенного эксперимента не подтверждают требование норм считать границу начала схватывания сколь либо значимой с точки зрения повреждения структуры бетона и способности оказать заметное влияние на падение средней прочности за счет «расшатывания» системы «крупный заполнитель – растворная часть».

Выводы. Сформулированные и дублирующие друг друга требования нормативных документов по граничному условию потери условной «сплошности» свойств бетона в теле конструкции при единовременной укладке бетонной смеси требуют пересмотра и уточнения на основании анализа выполненных ранее и дополнительно проведенных экспериментальных исследований.

1. Гвоздев А.А., Васильев А.П., Дмитриев С.А. Изучение сцепления нового бетона со старым в стыках сборных железобетонных конструкций и рабочих швах. Москва: ОНТИ ЦНИПС, 1936.

2. Житкевич Н.А. Монолитность бетонных сооружений. Санкт-Петербург, 1905.

3. Berkat Cipta Zega, Hakas Prayuda, Fanny Monika, Fadillawaty Saleh and Dian Eksana Wibowo. Effects of cold joint and its direction on the compressive and flexural strength of concrete. <i>International Journal of GEOMATE</i>. 2021, vol. 20, issue 82, pp. 86–92.

4. J. Benjamin Alper, Cawsie Jijina. Mass concreting. Structure magazine. April 2018.

5. СП 70.13330.2012. Несущие и ограждающие конструкции. Актуализированная редакция СНиП 3.03.01-87. Москва, 2012.

6. СП 435.1325800.2018. Конструкции бетонные и железобетонные монолитные. Правила производства и приемки работ. Москва: Стандартинформ, 2019.

7. ГОСТ 18105-2018. Бетоны. Правила контроля и оценки прочности. Москва: Стандартинформ, 2019.

8. ГОСТ 26633-2015. Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия. Москва: Стандартинформ, 2019.

9. Гинзбург Ц.Г. О степени прочности на срез цементного шва // <i>Гидротехническое строительство</i>. 1946. № 4.

10. Микульский В.Г., Игонин Л.А. Сцепление и склеивание бетона в сооружениях. Москва: Стройиздат, 1965.

11. Хуторянский М.С. Условия монолитности бетонных и железобетонных конструкций. Харьков: ГОНТИ НКТП, 1938.

12. Gayan Buddhika Illangakoon, Shingo Asamoto, Anura Nanayakkara, Lam Nguyen Trong. Concrete cold joint formation in hot weather conditions. <i>Construction and Building Materials</i>. 2019, vol. 209, pp. 406–415. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.03.093

13. He-Lin Fu, Huang-Shi Deng, Jiabing Zhang, Yue Shi, Xianquan Huang. Experimental analysis of influence of pouring interval on fracture performance of concrete structures with cold joints. <i>Theoretical and Applied Fracture Mechanics</i>. 2022, vol. 118, no. 8, 103289. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tafmec.2022.103289

14. Hyun-Min Yang, Han-Seung Lee, Keun-Hyeok Yang, Mohamed A. Ismail, Seung-Jun Kwon. Time and cold joint effect on chloride diffusion in concrete containing GGBFS under various loading conditions. <i>Construction and Building Materials</i>. 2018, vol. 167, no. 4, pp. 739–748. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.02.093

15. İlknur Bekem Kara. Experimental Investigation of the Effect of Cold Joint on Strength and Durability of Concrete. <i>Arabian Journal for Science and Engineering</i>. 2021, vol. 46, no. 11, pp. 10397–10408. DOI: https://doi.org/10.1007/s13369-021-05400-5

16. Li Z.; Liu L.; Yan S.; Zhang M.; Xia J.; Xie Y. Effect of freeze-thaw cycles on mechanical and porosity properties of recycled construction waste mixtures. <i>Construction and Building Materials</i>. 2019, vol. 210, pp. 347–363. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.03.184

17. Pedro Miguel Duarte Santos and Eduardo Nuno Brito Santos Júlio. Factors Affecting Bond between New and Old Concrete. <i>ACI Materials Journal</i>. 2011, vol. 108, no. 4, pp. 449–456.

18. Quraish Qusay Ali, Barış Erdil, Taha Mohammed Jassam. Critical cold joint angle in concrete. <i>Construction and Building Materials</i>. 2023, vol. 409. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2023.133881

19. Rathi V.R., Kolase P.K. Effect of cold joint on strength of concrete. <i>International Journal of Innovative Research in Science, Engineering and Technology</i>. 2013, vol. 2, issue 9, pp. 4671–4679.

20. Tae-Ho Koh, Moon-Kyum Kim, Keun-Hyeok Yang, Yong-Sik Yoon, Seung-Jun Kwon. Service life evaluation of RC T-girder under carbonation considering cold joint and loading effects. <i>Construction and Building Materials</i>. 2019, vol. 226, pp. 106–116. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.07.106

21. Torres A., Ramos-Cañón A., Prada-Sarmiento F., Botía-Díaz M. Mechanical behavior of concrete cold joints. <i>Revista Ingeniería de Construcción</i>. 2016, vol. 31, no. 3, pp. 151–162.

22. Yoo Sung-Won, Kwon Seung-Jun. Effects of cold joint and loading conditions on chloride diffusion in concrete containing GGBFS. <i>Construction and Building Materials</i>. 2016, vol. 115, pp. 247–255. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.04.010

23. ГОСТ Р 56378-2015. Материалы и системы для защиты и ремонта бетонных конструкций. Требования к ремонтным смесям и адгезионным соединениям контактной зоны при восстановлении конструкций. Москва: Стандартинформ, 2015.

24. Huang-Shi Deng, He-Lin Fu, Yi-Bo Zhao, Yue Shi, Xianquan Huang. Using acoustic emission parameters to study damage and fracture characteristics of concrete with different pour intervals cold joints. <i>Theoretical and Applied Fracture Mechanics</i>. 2022, vol. 122, p. 103601. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tafmec.2022.103601

25. Huang-Shi Deng, He-Lin Fu, Wei Chen, Yi-Bo Zhao, Hai-Dong Yi. Study on deterioration, cracking mechanism and treatment measures of plain concrete lining with cold joints in high-speed railroad tunnel. <i>Case Studies in Construction Materials</i>. 2023, vol. 18.

26. ГОСТ Р 56587-2015. Смеси бетонные. Методы определения сроков схватывания (с Изменением № 1). Москва: Стандартинформ, 2016.

27. ГОСТ 10180-2012. Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам. Москва: Стандартинформ, 2013.