inbureИзвестия вузов. Инвестиции. Строительство. НедвижимостьIzvestiya vuzov. Investitsii. Stroitelstvo. Nedvizhimost2227-29172500-154XIrkutsk National Research Technical University10.21285/2227-2917-2022-2-206-213inbure-116Research ArticleТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ. СТРОИТЕЛЬСТВОTECHNICAL SCIENCES. CONSTRUCTIONСтатистические закономерности изменения параметров внутреннего сопротивления цементных композитов при замораживании и оттаиванииStatistical patterns of changes in internal resistance parameters of cement composites during freezing and thawinghttps://orcid.org/0000-0002-3067-9478ПинусБ. И.PinusB. I.

Пинус Борис Израилевич, доктор технических наук, профессор кафедры строительного производства

664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83

Boris I. Pinus, Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Department of Building Production

83 Lermontov St., Irkutsk, 664074

pinus@istu.eduhttps://orcid.org/0000-0001-6130-0195КорнееваИ. Г.KorneevaI. G.

Корнеева Инна Геннадьевна, старший преподаватель кафедры строительного производства

664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83

Inna G. Korneeva, Senior Lecturer of the Department of Building Production

83 Lermontov St., Irkutsk, 664074

kornee-inna@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1040-3228КалашниковМ. П.KalashnikovM. P.

Калашников Михаил Петрович , доктор технических наук, профессор кафедры теплогазоснабжения и вентиляции

670013, г. Улан-Удэ, ул. Ключевская, 40В

Michail P. Kalashnikov, Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Department of Heat and Gas Supply and Ventilation

40V Klyuchevskaya St., Ulan-Ude, 670013

kmp02@rambler.ruИркутский национальный исследовательский технический университетРоссияIrkutsk National Research Technical UniversityRussian FederationВосточно-Сибирский государственный университет технологий и управленияРоссияEast Siberia state university of technology and managementRussian Federation202210112023122206213Copyright © Пинус Б.И., Корнеева И.Г., Калашников М.П., 20232023Пинус Б.И., Корнеева И.Г., Калашников М.П.Pinus B.I., Korneeva I.G., Kalashnikov M.P.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://inbure.elpub.ru/jour/article/view/116

Статья содержит результаты экспериментального фрагмента вероятностно-статистического подхода к проектному учету последствий, обусловленных нестационарными стохастическими изменениями температуры и влажности внешней среды. Низкотемпературные воздействия внешней среды смоделированы циклическими испытаниями на морозостойкость по регламенту третьего метода ГОСТ 1006-2012. Испытанию подвергнуты кубические и призматические (100 × 100 × 400 мм) образцы двух серий: «ОБ» – обычный бетон и «ФБ» – бетон с дисперсным объемным армированием (µ = 1,5 %) полипропиленовыми волокнами диаметром df = 0,8 мм и lf = 40 мм. По истечении заданного количества циклов образцы были испытаны на осевое сжатие в режиме постоянства скорости деформирования 5 · 10-3 1/с. Анализируется кинетика при циклическом замораживании и оттаивании и взаимная корреляция значений статистики распределения прочности и деформативности обычных и фиброармированных бетонов с использованием полных диаграмм σb – εb и дискретных моделей, соответствующих различным этапам деформационного отклика. Предлагается дифференцировать критериальные условия оценки последствий климатической деградации конструкций с учетом спецификации требований эксплуатационной пригодности сооружений.

The article presents the results of an experimental part of the probabilistic and statistical approach to the design accounting of consequences caused by non-stationary stochastic changes in the temperature and humidity of external environment. Cryogenic effects of the environment are modelled by cyclic freezing tests according to the third method of GOST 1006-2012. Two series of cubic and prismatic (100 × 100 × 400 mm) samples were tested, including standard concrete (SC) and fibrous concrete (FC, µ = 1.5%) reinforced by polypropilen fibres with df = 0.8 mm diameter and lf = 40 mm length. Following the specified number of cycles, the samples were subject to axial compression under the constant deformation rate of 5·10-3 1/s. The kinetics of cyclic freezing and thawing is analysed. In addition, the cross-correlation between the statistics of the strength and deformability distribution in the standard and fibrous concretes was assessed using complete σb – εb diagrams and discrete models corresponding to different stages of the deformation response. It is proposed to differentiate the criteria conditions for assessing the consequences of climatic structural degradation taking into account the usability specification of structures.

морозостойкостьусталостьфибробетондеформацииfrost resistancefatiguefiber concretedeformationsReferencesМосквин В. М., Капкин М. М., Савицкий А. Н., Ярмаковский В. Н. Бетон для строительства в суровых климатических условиях. М.: Стройиздат, 1973. 172 с.Moskvin VM, Kapkin MM, Savitsky AN, Yarmakovsky VN. Concrete for construction in harsh climatic conditions. Moscow: Stroyizdat; 1973. 172 p. (In Russ.).Леонович М. Ф. О характере изменения коэффициента вариации деформаций бетона при сжатии // Бетон и железобетон. 1960. № 12. С. 43.Leonovich MF. On the nature of the change in the coefficient of variation of concrete deformations during compression. Beton i zhelezobeton. 1960;12:43. (In Russ.).Москвин В. М., Голубых Н. Д. Экспериментальная проверка некоторых гипотез разрушения бетона при циклическом воздействии отрицательных температур // Труды НИИЖБ. 1974. Вып. 11. С. 50–54.Moskvin VM, Golubykh ND. Experimental verification of some hypotheses of concrete destruction under cyclic exposure to negative temperatures. Trudy NIIZhB. 1974;11:50-54. (In Russ.).Иванов Ф. М. Исследование морозостойкости бетона // Защита от коррозии строительных конструкций и повышение их долговечности. М.: Стройиздат, 1969. С. 109–116.Ivanov FM. Study on the frost resistance of concrete. Zashchita ot korrozii stroitel'nykh konstruktsii i povyshenie ikh dolgovechnosti. Moscow: Stroyizdat; 1969. p. 109-116. (In Russ.).Пинус Б. И., Курилов В. И. Повышение надежности железобетонных конструкций в условиях агрессивности среды эксплуатации. Иркутск: Вост.-Сиб. кн. изд-во, 1977. 159 с.Pinus BI, Kurilov VI. Improving the reliability of reinforced concrete structures in aggressive environments. Irkutsk: Vost.-Sib. kn. izd-vo; 1977. 159 p. (In Russ.).Рогонский В. А., Костриц А. П., Шеряков В. Ф. Эксплуатационная надежность зданий. Л.: Стройиздат, 1983. 280 с.Roginsky VA, Kostic AP, Seryakov VF. Operational reliability of buildings. Leningrad: Stroyizdat; 1983. 280 p. (In Russ.).Актуганов И. З. Методика оценки влияния климатических температурно-влажностных воздействий на долговечность бетона строительных конструкций // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1983. № 4. C. 14–18.Aktuganov IZ. Method of estimating the effects of climatic temperature and humidity influence on the durability of concrete building structures. Izvestiya vuzov. Stroitel'stvo i arkhitektura. 1983;4:14-18. (In Russ.).Гладков В. С. О разрушении гидротехнического бетона при многократном замораживании и оттаивании в нестационарном режиме // Труды координационных совещаний по гидротехнике. 1972. Вып. 73. С. 133–142.Gladkov VS. On the destruction of hydraulic concrete during repeated freezing and thawing in a non-stationary mode. Trudy koordinatsionnykh soveshchanii po gidrotekhnike. 1972;73:133- 142. (In Russ.).Важенин Б. В. К вопросу о морозостойкости бетона и железобетона // Железобетон и железобетонные конструкции. Челябинск, 1965. С. 199.Vazhenin BV. On frost resistance of concrete and reinforced concrete. Zhelezobeton i zhelezobetonnye konstruktsii. Chelyabinsk, 1965. p. 199. (In Russ.).Москвин В. М., Голубых Н. Д. Экспериментальная проверка некоторых гипотез разрушения бетона при циклическом воздействии отрицательных температур // Труды НИИЖБ. 1974. Вып. 11. С. 50–54.Moskvin VM, Blue ND. Experimental test of some hypotheses of the fracture of concrete under cyclic exposure to freezing temperatures. Trudy NIIZhB. 1974;11:50-54. (In Russ.).Пинус Б. И., Семенов В. В., Гузеев Е. А. Предельные деформации бетонов, подвергнутых циклическому замораживанию и оттаиванию // Бетон и железобетон. 1981. № 10. С. 19–20.Pinus BI, Semenov VV, Guzeev EA. Limiting deformations of concretes subjected to cyclic freezing and thawing. Beton i zhelezobeton. 1981;10:19-20. (In Russ.).Савицкий А. Н., Москвин В. М., Ярмаковский В. Н., Капкин М. М. Прочностные и деформативные характеристики бетона и железобетона при действии криогенных температур // Повышение стойкости бетона и железобетона при действии агрессивных сред. М.: Стройиздат, 1975. С. 16–23.Savitsky AN, Moskvin VM, Yarmakovsky VN, Kapkin MM. Strength and deformation characteristics of concrete and reinforced concrete under the action of cryogenic temperatures. Povyshenie stoikosti betona i zhelezobetona pri deistvii agressivnykh sred. Moscow: Stroyizdat; 1975. p. 16-23. (In Russ.).Jeongsoo Nam, Gyuyong Kim, Bokyeong Lee, Ryo Hasegawa, Yukio Hama. Frost resistance of polyvinyl alcohol fiber and polypropylene fiber reinforced cementitious composites under freeze thaw cycling // Composites Part B: Engineering. 2016. Vol. 90. p. 241-250. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2015.12.009.Jeongsoo Nam, Gyuyong Kim, Bokyeong Lee, Ryo Hasegawa, Yukio Hama. Frost resistance of polyvinyl alcohol fiber and polypropylene fiber reinforced cementitious composites under freeze thaw cycling. Composites Part B: Engineering. 2016;90:241-250. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2015.12.009.Hyun-Do Yun. Effect of accelerated freezethaw cycling on mechanical properties of hybrid PVA and PE fiber-reinforced strain-hardening cement-based composites (SHCCs) // Composites Part B: Engineering. 2013. Vol. 52. p. 11-20. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2013.03.021.Hyun-Do Yun. Effect of accelerated freezethaw cycling on mechanical properties of hybrid PVA and PE fiber-reinforced strain-hardening cement-based composites (SHCCs). Composites Part B: Engineering. 2013;52:11-20. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2013.03.021.Hyun-Do Yun, Keitetsu Rokugo. Freeze-thaw influence on the flexural properties of ductile fiberreinforced cementitious composites (DFRCCs) for durable infrastructures // Cold Regions Science and Technology. 2012. Vol. 78. p. 82-88. https://doi.org/10.1016/j.coldregions.2012.02.002.Hyun-Do Yun, Keitetsu Rokugo. Freeze-thaw influence on the flexural properties of ductile fiber-reinforced cementitious composites (DFRCCs) for durable infrastructures. Cold Regions Science and Technology. 2012;78:82-88. https://doi.org/10.1016/j.coldregions.2012.02.002.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.