Аннотації

Автор(и):
Краснянський Г. Ю., Клапченко В. І., Азнаурян І. О.
Автор(и) (англ)
Krasnianskyi Grygorii, Klapchenko Vasily, Aznauryan Iryna
Дата публікації:

20.06.2023

Анотація (укр):

Стандартний метод визначення морозостійкості будівельних матеріалів, який базується на фіксації числа циклів поперемінного заморожування та відтавання, не завжди відповідає вимогам виробництва будівельних матеріалів, зокрема таким, висуваються до довговічності будівель і споруд, та має низку істотних недоліків. Прямий вимір морозостійкості матеріалів у циклах потребує спеціального обладнання і великих витрат часу (до кількох місяців), що не дає змоги ефективно керувати технологічним процесом виготовлення будівельних матеріалів із заданою морозостійкістю. Крім того, існує невідповідність умов лабораторних досліджень тим умовам, в яких перебуває конкретний матеріал у реальних конструкціях та спорудах. Максимальні негативні температури, за яких експлуатуються будівельні конструкції, зазвичай відрізняються від температури -18 ºC, за якою проводяться випробування відповідно до чинного стандарту. У статті запропоновано методику оцінювання морозостійкості бетону за реальних температур експлуатації на основі результатів вимірювань за температур, що регламентуються чинними стандартами. Морозостійкість оцінювали, визначаючи кількість води, що замерзає за різних температур, за допомогою виміряних ізобар адсорбції та отриманого співвідношення між температурою замерзання води в порах бетону і відносною вологістю. Зіставлення розрахованих значень морозостійкості бетону з одержаними на підставі прямих вимірювань засвідчило адекватність моделі, що покладена в основу розрахунку. Запропонований експериментально-аналітичний спосіб прогнозування морозостійкості бетону за різних температур заморожування уможливлює за невеликих витрат часу отримати більш повну інформацію про поведінку матеріалу на морозі, ніж передбачено наявними методиками. Аналіз залежності морозостійкості від температури дає можливість виявити області температур, де вона змінюється найбільш сильно, і зсувати за необхідності ці області у бік більш низьких або високих температур, а отже, управляти складом і технологією виробництва бетону для забезпечення необхідних характеристик матеріалу.

Анотація (рус):

Анотація (англ):

The article proposes a method for evaluating the frost resistance of concrete at actual operating temperatures, using measurement results at temperatures that are regulated by current standards. Frost resistance was evaluated by determining the amount of water freezing at different temperatures, based on the measured adsorption isobars and the obtained relationship between the freezing temperature of water in concrete pores and relative humidity. A comparison of the calculated values of the frost resistance of concrete with those got based on direct measurements showed the adequacy of the calculation model. The proposed experimental-analytical method for evaluating the frost resistance of concrete at different freezing temperatures allows in a small amount of time to get more complete information about the behavior of the material in frosty weather under real operating conditions than is provided for by existing methods. An analysis of the dependence of frost resistance on temperature also makes it possible to identify the temperature regions where it changes most strongly, and to shift, if necessary, these regions to lower or higher temperatures due to the change of the composition and technology of concrete production.

Література:

1.     Ramachandran V. S., Feldman R. F., Beaudoin J. J. Concrete Science: Treatise on Current Research. London: Heyden, 1981. 427 p.

2.     Neville A. M., Brooks J. J 2nd ed. Concrete technology. PublishedHarlow, England, 2010. 442 p.

3.     Powers T.C. Basic considerations pertaining tо freezing and thawing tests. Proc. Am. Concrete Inst. V41. 1945. P. 245–272.

4.     Powers T. C., Helmuth R. A. Theory of volume changes in hardened portland cement paste during freezing. Proc. Highw. Res. Board. V32. 1953. P. 285–297.

5.     Dvorkin L., Dvorkin O., Ribakov Y. Multi – Parametric Concrete Compositions Design. Nova Science Publishers, Inc. New York, 2013. 223р.

6.     Gregg S. J., Sing K. S. W. Adsorption, Surface Area and Porosity. London: Academic Press. 1982. 313 p.

7.     Jackson C. L., McKenna G. B. The melting behavior of organic materials confined in porous solids. J. Chem. Phys. V93(12). Dec. 1990. P. 9002–9011. https://doi.org/10.1063/1.459240.

8.     Webber J. B. W., Studies of nano-structured liquids in confined geometries and at surfaces. Progress in Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy. V56. 2010. P. 78–93. doi:10.1016/j.pnmrs.2009.09.001, PMID 20633349.

9.     Красильников К. Г., Никитина Л. В., Скоблинская Н. Н. Физико-химия собственных деформаций цементного камня. Москва : Стройиздат: 1980. 256 с.

10.  Feistel R., Wagner W., A new equation of state for H2O ice. Ih, Journal of Physical Chemistry Reference Data. V35. 2006. P. 1021-1047.

References:

1.     Ramachandran, V. S., Feldman, R. F, and Beaudoin, J. J. (1981). Concrete Science: Treatise on Current Research. London: Heyden, 427.

2.     Neville, A. M., and Brooks, J. J., 2nd ed. (2010). Concrete Technology. Published Harlow, England: Prentice Hall, 442.

3.     Powers, T. C. (1945). Basic considerations pertaining to freezing and thawing tests. Proc. Am. Concrete Inst., 41, 245–272.

4.     Powers, T. C., and Helmuth, R. A. (1953). Theory of volume changes in hardened portland cement paste during freezing. Proc. Highw. Res. Board, 32, 285–297.

5.     Dvorkin, L., Dvorkin, O., and Ribakov, Yu. (2013). Multi – Parametric Concrete Compositions Design. New York: Nova Science Publishers Inc., 223.

6.     Gregg, S. J., and Sing, K. S. W. (1982). Adsorption, Surface Area and Porosity. London: Academic Press., 313.

7.     Jackson, C. L., and McKenna, G. B. (1990). The melting behaviour of organic materials confined in porous solids. J. Chem. Phys., 93, 9002–9011.

8.     Webber, J. B. W. (2010). Studies of nano-structured liquids in confined geometries and at surfaces. Progress in Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy, 56, 78–93.

9.     Krasilnikov, K. G., Nikitina, L. V., and Skoblinskaya, N. N. (1980). Physico-chemistry of Own Deformations of Cement Stone. Moscow: Stroyizdat, 256.

10.  Feistel, R., and Wagner, W. (2006). A new equation of state for H2O ice. Ih J. of Phys. Chem. Reference Data, 35, 1021–1047.