МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕЖИМА ТЕРМОСНОГО ВЫДЕРЖИВАНИЯ БЕТОННОГО МАССИВА

Жанна Леонидовна Зеленковская; Сергей Николаевич Ковшар

doi:10.36773/1818-1112-2025-136-1-29-37

Авторы

Жанна Леонидовна Зеленковская Белорусский национальный технический университет https://orcid.org/0009-0004-5021-4784
Сергей Николаевич Ковшар Белорусский национальный технический университет

DOI:

https://doi.org/10.36773/1818-1112-2025-136-1-29-37

Ключевые слова:

бетон, состав бетона, термосное выдерживание, влияющие факторы, совершенствование метода, режим твердения, математическая модель, программное обеспечение

Аннотация

Высокое качество бетонных изделий, конструкций и сооружений является результатом комплекса мероприятий: правильного выбора материалов, рационального подбора состава бетонной смеси, надлежащей организации и пооперационного контроля бетонных работ, использования обоснованных технологических приёмов приготовления, транспортирования, укладки бетонной смеси и режимов твердения бетона.

Рациональный подбор состава и оптимальные условия твердения бетона определяют не только его высокую прочность, водонепроницаемость, морозостойкость, коррозионную стойкость, но и, что особенно важно, себестоимость конструкции. Потребность в снижении расходов и экономии энергоресурсов при возведении бетонных и железобетонных конструкций привела к необходимости решения проблемы расчета параметров бетона, твердеющего в переменном температурном режиме, которая остается достаточно актуальной, несмотря на наработанный к настоящему времени существенный научный и практический опыт. Для решения данной проблемы нами ведется разработка новых аналитических зависимостей, связывающих температуру и время твердения с формированием структурно-механических характеристик бетона.

Моделирование процессов твердения бетона с помощью ЭВМ – развивающееся перспективное направление в технологии бетона и производстве строительных работ. Это направление имеет особую значимость при расчете режимов твердения бетона как для массивных сооружений различного назначения, так и для бетонирования конструкций сложных архитектурных форм, трудно поддающихся традиционным аналитическим методам расчета режима твердения бетона.

Использование представленного в статье программного обеспечения позволит проектировать состав бетона и выбирать режим его твердения, который обеспечит достижение требуемых структурных и физико-механических характеристик. Это избавит инженера-технолога от необходимости проводить большой объем работы для экспериментальной проверки подобранных составов бетона и режимов его твердения.

Авторами ведется дальнейшая апробация математической модели, взаимно увязывающей технологическую (кинетика изменения характеристик бетона) и теплотехническую (текущая температура окружающей среды и способы подвода тепла) стороны процесса твердения бетона.

Биографии авторов

Жанна Леонидовна Зеленковская, Белорусский национальный технический университет

Старший преподаватель кафедры «Технология строительства и строительные материалы», Белорусский национальный технический университет, Минск, Беларусь.

Сергей Николаевич Ковшар, Белорусский национальный технический университет

Кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры «Технология строительства и строительные материалы», Белорусский национальный технический университет, Минск, Беларусь.

Библиографические ссылки

Бабицкий, В. В. Программное обеспечение расчетов параметров предварительного электроразогрева бетонной смеси / В. В. Бабицкий, Ж. Л. Зеленковская // Современные проблемы внедрения европейских стандартов в области строительства : сборник трудов Междунар. науч.-техн. конф. – Минск, 2015. – С. 43–48.

Батяновский, Э. И. Технология зимнего монолитного бетонирования / Э. И. Батяновский, Н. М. Голубев, В. В. Бабицкий, М. Ф. Марковский. – Минск : БНТУ, 2005. – 237 с.

Михайлов, В. В. Новая технология тепловлажностной обработки конструкций / В. В. Михайлов, А. К. Караковский, В. С. Волков // Бетон и железобетон. – М. : Стройиздат. – 1988. – № 12. – С. 4–10.

Синякин, А. Г. Совершенствование режимов твердения бетонов с учетом неизотермического тепловыделения цемента : автореферат канд. техн. н. / А. Г. Синякин. – Харьков, 1995. – 18 с.

Мчедлов-Петросян, О. П. Тепловыделение при твердении вяжущих веществ и бетонов / О. П. Мчедлов-Петросян, А. В. Ушеров-Маршак, А. М. Урженко. – М. : Стройиздат, 1984. – 224 с.

Шифрин, С. А. Кинетика тепловыделения цемента и выбор эффективных режимов теплового воздействия на монолитный бетон : автореферат канд. техн. н. / С. А. Шифрин. – М., 1979. – 20 с.

Лысов, В. П. Формирование ресурсосберегающих технологических процессов возведения конструкций из монолитного бетона : автореферат доктора техн. н. / В. П. Лысов. – М., 1984. – 38 с.

Бобко, Ф. А. Обоснование режимов возведения бетонных и железобетонных конструкций на основе оптимизации энергетического потенциала технологических процессов. Результаты исследований, основы моделирования и прогнозирования : автореферат доктора техн. н. / Ф. А. Бобко. – Мн., 1998. – 39 с.

Дворкин, Л. И. Проектирование состава бетона при термосном выдерживании конструкции / Л. И. Дворкин, Ю. В. Гарницкий // Бетон и железобетон. – 2000. – № 6. – С. 9–15.

Лукьянов, В. С. Расчеты температурного режима бетонных и каменных конструкций при зимнем производстве работ / В. С. Лукьянов. – М. : НКПС Трансжелдориздат, 1934. – 91 с.

Запорожец, И. Д. Тепловыделение бетона / И. Д. Запорожец, С. Д. Окороков, А. А. Парийский. – Ленинград : Стройиздат, 1966. – 316 с.

Бабицкий, В. В. Температура, как фактор интенсивности роста прочности бетона / В. В. Бабицкий, Ж. Л. Зеленковская // Проблемы повышения качества и ресурсосбережения в дорожной отрасли : сборник трудов Международной научно-технической конференции. – Минск, 2013. – С. 82–86.

Попович, С. Кинетика прочности портландцементного камня / С. Попович // Бетон и железобетон. –1972. – № 3. – С. 6–14.

Бабицкий, В. В. Прогнозирование кинетики твердения бетона при термосном выдерживании конструкций / В. В. Бабицкий // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века: информационный научно-технический журнал. – 2005. – № 4. – С. 66–67.

Бабицкий, В. В. Прогнозирование характеристик твердеющего тяжелого бетона / В. В. Бабицкий, С. Д. Семенюк, М. С. Бибик // Ресурсоекономниi матерiали, конструкцii, будiвлi та споруди : збiрник наукових праць. – Рiвне, 2009. – Випуск 18. – С. 3–12.

Ушеров-Маршак, А. В. «Термобетон-М» – информационная технология монолитного бетона / А. В. Ушеров-Маршак, Ю. Б. Гиль, А. Г. Синякин // Бетон и железобетон. – 2000. – № 4. – С. 2–5.

Марцинкевич, В. Л. Энергосберегающая технология ускоренного твердения бетона / В. Л. Марцинкевич. – Минск : Навука и тэхніка. – 1990. – 248 с.

Интенсификация теплообмена при ТВО изделий / В. П. Абрамов, В. В. Шмалько, В. П. Виноградов [и др.] // Бетон и железобетон. – 1988. – № 4. – С. 10–14.

Non-linear material modelling strategy for conventional and high-performance concrete assisted by testing / N. Pressmair, F. Brosch, M. Hammerl, B. Kromoser // Cement and Concrete Research. – 2022. – Vol. 161. – Paper 106933. – DOI: 10.1016/j.cemconres.2022.106933.

Сафаров, А. Р. Реализация численной модели бетона CSCM применительно к отечественным классам бетонов / А. Р. Сафаров, В. Б. Дорожинский, В. И. Андреев // Вестник МГСУ. – 2023. – Т. 18, № 4. – С. 545–555. – DOI: 10.22227/1997-0935.2023.4.545-555.