УДК 691.32 ВЛИЯНИЕ ПРОМЕРЗАНИЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ НА ПРОЧНОСТЬ И ДОЛГОВЕЧНОСТЬ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ Черкасов Андрей Владимирович Кафедра Гидротехники, Теории Зданий и Сооружений Дальневосточного федерального университета, РФ, г. Владивосток Гиневский Владислав Сергеевич Кафедра Гидротехники, Теории Зданий и Сооружений Дальневосточного федерального университета, РФ, г. Владивосток Евсеев Антон Вячеславович Кафедра Гидротехники, Теории Зданий и Сооружений Дальневосточного федерального университета, РФ, г. Владивосток Муравьев Александр Сергеевич Кафедра Гидротехники, Теории Зданий и Сооружений Дальневосточного федерального университета, РФ, г. Владивосток EFFECT OF CONCRETE MIX FREEZING ON STRENGTH AND DURABILITY OF REINFORCED CONCRETE STRUCTURES Andrey Cherkasov Department of Hydraulic Engineering, Theories of Buildings and Structures Far Eastern Federal University, Russian Federation, Vladivostok Vladislav Ginevskii Department of Hydraulic Engineering, Theories of Buildings and Structures Far Eastern Federal University, Russian Federation, Vladivostok Anton Evseev Department of Hydraulic Engineering, Theories of Buildings and Structures Far Eastern Federal University, Russian Federation, Vladivostok Alexander Muravyov Department of Hydraulic Engineering, Theories of Buildings and Structures Far Eastern Federal University, Russian Federation, Vladivostok АННОТАЦИЯ Данная статья имеет цель показать влияние промерзания участков бетонной смеси на последующее значительное ухудшение качества бетонной конструкции, а именно ее прочности и долговечности. В ходе статьи рассматриваются основные факторы, влияющие на промерзание бетонной смеси, описываются и показываются характерные особенности промерзшей бетонной смеси, выполняются замеры прочности бетона конструкций методом неразрушающего контроля. Промерзшие участки выявлялись в ходе обследования визуальным осмотром и инструментальными замерами. Установлена наиболее вероятная причина промерзания бетонной смеси, связанная с недоброкачественным соблюдением технологии укладки и ухода за ней. Выдвигается и подтверждается гипотеза о существенном влиянии явления промерзания бетонной смеси на несущую способность конструкции. Предлагаются возможные методы решения данной проблемы из числа известных в настоящее время. ABSTRACT This article is intended to show the effect of freezing of concrete mix sections on subsequent significant deterioration of concrete structure quality, namely its strength and durability. During the article the main factors affecting concrete mix freezing are considered, characteristic features of frozen concrete mix are described and shown, measurements of concrete strength of structures are performed by NDT method. Frozen areas were detected during the survey by visual inspection and instrumental measurements. The most probable reason for the freezing of the concrete mixture has been established, associated with poor compliance with the technology of laying and caring for it. A hypothesis is put forward and confirmed about the significant influence of the phenomenon of freezing of the concrete mixture on the bearing capacity of the structure. Possible solutions to this problem are proposed among the currently known. Ключевые слова: бетонная смесь, промерзание, обследование, прочность, долговечность. Keywords: concrete mix, freezing, inspection, strength, durability. В современном строительстве возведение большинства зданий и сооружений выполняется из железобетона. Кроме того, благодаря новым технологиям и обновленным стандартам стало возможным бетонирование при низких температурах. Этой возможностью пользуются многие подрядные организации при производстве строительно-монтажных работ. При соблюдении всех необходимых условий и требований технологического процесса бетонирования и ухода за бетоном в зимнее время качество производимых конструкций практически не уступает качеству конструкций, возведенных в теплый период. Однако мероприятия для зимнего бетонирования требуют дополнительных затрат, которых, как правило, пытаются избежать. Рассмотрим основные факторы, влияющие на промерзание бетонной смеси. Первоочередным является низкая температура окружающей среды, которая ведет к низкой температуре бетонной смеси и кристаллизации частиц воды [1], которые при этом расширяются и разрушают структуру бетона. Сопутствующим фактором является отсутствие или недостаток прогрева бетонной смеси в период набора прочности, а также плохая теплоизоляция опалубки даже при надлежащем нагреве. На набор прочности бетона влияет непосредственно водоцементное соотношение в случае излишнего количества воды, то есть так называемый «разбавленная» бетонная смесь. А как было отмечено выше, замерзание (кристаллизация) воды приводят к снижению прочности. На промерзание бетонной смеси влияет также наличие и качество вибрирования. Непровибрированная, или плохо провибрированная смесь имеет неоднородный состав, содержит пузырьки воздуха с остаточной влагой. Выясним, как повлияло промерзание бетонной смеси во время набора прочности на примере здания, монолитные конструкции которого возводились при низких температурах окружающего воздуха: от нуля до минус 8 градусов. Выполнялось обследование бетонных конструкций методами визуального осмотра, инструментальным измерениями приборами неразрушающего контроля, извлечение кернов при больших глубинах промерзания с дальнейшим испытанием в строительной лаборатории. В ходе визуального осмотра выявлены следующие характерные особенности промерзших участков перекрытия: более темный цвет по сравнению с господствующим цветом конструкции, характерный кристаллический рисунок в виде множества паутинок (рисунок 1). Рисунок 1. Визуальные особенности промерзшего участка бетона При инструментальном обследовании ультразвуковым методом неразрушающего контроля прибором Пульсар-2.1 было установлено грубое несоответствие прочности бетона на сжатие. Так полученная средняя измеренная прочность составляет 11,7 МПа, что соответствует классу В7,5 при проектном классе В25. Как мы видим, прочность ниже проектной более чем в два раза, что весьма существенно уменьшает долговечность конструкции. Таким образом, в ходе визуального и инструментального обследования на примере перекрытия здания, возведенного при низких температурах, установлен факт промерзания бетонной смеси и значительное негативное влияние промерзания на несущую способность конструкции (снижение прочности более чем в два раза). Рассмотренных проблем можно избежать различными способами, в том числе с применением нагревательных проводов [2], противоморозных химических добавок [3], а также заблаговременно модулируя распределение температурных полей [4] при зимнем бетонировании во избежание перерасхода электроэнергии на перегрев, или неравномерный прогрев бетонной смеси. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК: 1. Гиневский В.С., Склифос В.О., Ню К.Д. Характерные дефекты железобетонных перекрытий при нарушениях технологии строительномонтажных работ // Наука и бизнес: пути развития. -2020. – №11; 2. Шишкин В.В. Совершенствование метода зимнего бетонирования с применением нагревательных проводов // Промышленное и гражданское строительство. – 2019. - №6. – С. 51-58; 3. Батцагаан Б., Нарантуяа Б., Энхбаатар Д. Возможности применения противоморозных химических добавок для улучшения долговечности и морозостойкости бетона // Современные проблемы расчета железобетонных конструкций, зданий и сооружений на аварийные воздействия. – 2016. – С. 36-41; 4. Иванов К.Ю. Моделирование распределения температурных полей и процесса набора прочности бетонной смеси при зимнем бетонировании буронабивных свай // Молодой ученый. — 2016. — № 9(113). — С. 162167. BIBLIOGRAPHIC LIST: 1. Ginevsky V.S., Sklifos V.O., Nu K.D. Characteristic defects of reinforced concrete floors in case of violations of construction and installation technology// Science and business: development paths. -2020. - No. 11; 2. Shishkin V.V. Improvement of the method of winter concreting using heating wires//Industrial and civil construction. - 2019. - No. 6. - S. 51-58; 3. Battsagaan B., Narantuyaa B., Enkhbaatar D. Possibilities of using anti-frost chemical additives to improve the durability and frost resistance of concrete//Modern problems of calculating reinforced concrete structures, buildings and structures for emergency impacts. - 2016. - S. 36-41; 4. Ivanov K.Yu. Modeling of the distribution of temperature fields and the process of gaining the strength of a concrete mixture during winter concreting of bored piles //Young scientist. - 2016. - No. 9 (113). - S. 162-167. Сведения об авторах: 1. Черкасов Андрей Владимирович; студент; кафедра Гидротехники, Теории Зданий и Сооружений; Дальневосточный федеральный университет; 690911 г. Владивосток, о. Русский, п. Аякс, 10; [email protected]; адрес: г. Владивосток, о. Русский, п. Аякс, 10, корпус 10; тел. 89146099996; 2. Гиневский Владислав Сергеевич; студент; кафедра Гидротехники, Теории Зданий и Сооружений; Дальневосточный федеральный университет; 690911 г. Владивосток, о. Русский, п. Аякс, 10; [email protected]; адрес: г. Владивосток, ул. Аксаковская, 9; тел. 89147302377; 3. Евсеев Антон Вячеславович; студент; кафедра Гидротехники, Теории Зданий и Сооружений; Дальневосточный федеральный университет; 690911 г. Владивосток, о. Русский, п. Аякс, 10; [email protected]; адрес: г. Владивосток, ул. Гоголя, 19; тел. 89244233504; 4. Муравьев Александр Сергеевич; студент; кафедра Гидротехники, Теории Зданий и Сооружений; Дальневосточный федеральный университет; 690911 г. Владивосток, о. Русский, п. Аякс, 10; [email protected], адрес: г. Владивосток, о. Русский, п. Аякс, 10, тел. 89242385348.
