Управління властивостями бетонів для зведення масивних споруд, що працюють у водному середовищі

Abstract

UK: Мета. Метою роботи є розвиток алгоритму управління властивостями бетонів для масивних споруд, працюючих у водному середовищі, який дозволяв би приймати певні рецептурні та технологічні рішення, а також здійснювати їх коригування залежно від місцевих мінливих умов. Методика. Основні експлуатаційні властивості бетону, пов’язані з характеристиками його структури, можна об’єднати за достатньо чітким зв’язком з В/Ц (міцність, проникність). Наведені зв’язки використані в задачах багатопараметричного проектування складу бетону, де окремі властивості пов’язуються з міцністю на стиск кореляційними залежностями. Проте, ряд властивостей бетону не має однозначного зв’язку з його структурно–механічними характеристиками. Зокрема, тепловиділення – одна з найважливіших властивостей для бетону масивних конструкцій. Для отримання загального алгоритму управління властивостями бетонів для масивних споруд необхідно проаналізувати зв’язок тепловиділення бетону при твердінні, температурної тріщиностійкості та його складу. Результати. Виконана оцінка вимог до властивостей бетону, що є критеріями управління певними рецептурними чи технологічними рішеннями для забезпечення нормативних та проектних вимог. Виходячи з заданих вимог, задача отримання якісного бетону масивної конструкції вирішується застосуванням рецептурних, технологічних та конструктивних заходів. При розробці алгоритму основними факторами впливу приймаються рецептурні рішення (вміст компонентів в складі бетону та їх характеристики). Технологічні та конструктивні рішення розглядаються як компенсуючі заходи, при неможливості (недоцільності) досягнення необхідного результату тільки за рахунок рецептурних рішень. Таким чином управління властивостями бетону для масивних конструкцій може здійснюватись в наступному порядку: виділення групи факторів, що впливають на основні властивості (тепловиділення бетону); аналіз впливу цих факторів на інші контрольовані властивості бетону; обмеження поля допустимих значень факторів; пошук компенсуючих заходів при необхідності порушення поля допустимих значень факторів. Наукова новизна. Розглянуте доповнення алгоритму управління властивостями бетонів для масивних споруд, працюючих у водному середовищі, який дозволяв би приймати певні рецептурні та технологічні рішення, а також здійснювати їх коригування залежно від місцевих мінливих умов. Практична значимість. Отримання алгоритму вирішення наведеної рецептурно–технологічної задачі дозволить для забезпечення необхідної якості бетону масивної конструкції приймати більш гнучкі рішення, коригуючи склад бетону або параметри технології в залежності від зміни деяких вхідних параметрів (умов експлуатації, вимог до бетону певної конструкції згідно з проектом).

RU: Цель. Целью работы является развитие алгоритма управления свойствами бетонов для массивных сооружений, работающих в водной среде, позволяющего принимать определенные рецептурные и технологические решения, а также осуществлять их корректирование в зависимости от местных изменяемых условий. Методика. Основные эксплуатационные свойства бетона, связанные с характеристиками его структуры, можно объединить по достаточно четкой связи с В/Ц (прочность, проницаемость). Приведенные связи использованы в задачах многопараметрического проектирования состава бетона, где отдельные свойства связываются с прочностью на сжатие корреляционными зависимостями. Тем не менее, ряд свойств бетона не имеет однозначной связи с его структурно-механическими характеристиками. В частности, тепловыделение – одно из важнейших свойств для бетона массивных конструкций. Для получения общего алгоритма управления свойствами бетонов для массивных сооружений необходимо проанализировать связь тепловыделения бетона при твердении, температурной трещиностойкости и его состава. Результаты. Выполнена оценка требований к свойствам бетона, которые являются критериями управления определенными рецептурными или технологическими решениями для обеспечения нормативных и проектных требований. Исходя из заданных требований, задача получения качественного бетона массивной конструкции решается применением рецептурных, технологических и конструктивных мер. При разработке алгоритма основными факторами влияния принимаются рецептурные решения (содержание компонентов в составе бетона и их характеристики). Технологические и конструктивные решения рассматриваются как компенсирующие мероприятия, при невозможности (нецелесообразности) достижения необходимого результата только за счет рецептурных решений. Таким образом, управление свойствами бетона для массивных конструкций может осуществляться в следующем порядке: выделение группы факторов, влияющих на основные свойства (тепловыделение бетона); анализ влияния этих факторов на другие контролируемые свойства бетона; ограничение поля допустимых значений факторов; поиск компенсирующих мероприятий при необходимости нарушения поля допустимых значений факторов. Научная новизна. Рассмотрено дополнение алгоритма управления свойствами бетонов для массивных сооружений, работающих в водной среде, позволяющего принимать определенные рецептурные и технологические решения, а также осуществлять их корректирование в зависимости от местных изменчивых условий. Практическая значимость. Получение алгоритма решения приведенной рецептурно-технологической задачи позволит для обеспечения необходимого качества бетона массивной конструкции принимать более гибкие решения, корректируя состав бетона или параметры технологии в зависимости от изменения некоторых входных параметров (условий эксплуатации, требований к бетону определенной конструкции в соответствии с проектом).

EN: Purpose. The purpose of the work is to develop an algorithm of concrete properties managing for massive structures, working in water environment, which allows to take certain prescription and technological solutions, as well as to carry out their adjustments, depending on local conditions changing. Methodology. Main performance properties of concrete, connected with its structure characteristics, are possible to combine by sufficiently clear connection with the W/C ratio (strength, permeability). These connections are used in tasks of multi-parameter design of concrete, where some properties are associated with the compressive strength by correlation dependencies. Nevertheless, a number of concrete properties have not sufficiently clear connection with its structural and mechanical characteristics. In particular, the heat emission - one of the most important properties for a massive concrete structures. For obtaining the general algorithm of massive structures concrete properties managing it is necessary to analyze the relationships of hardening concrete heat emission, temperature crack resistance and its composition. Findings. The assessment of the requirements for concrete properties, which are the management criteria of certain prescription or technological solutions to provide the codes and design requirements is carried out. On the basis of specified requirements, the task of obtaining high-quality concrete for massive structure is solved using prescription, technological and structural solutions. During developing the algorithm prescription solutions are accepted as main influencing factors (the content of components in the composition of concrete and its characteristics). Technological and structural solutions are considered as compensatory solutions, if it is impossible (not appropriate) to achieve the desired result only by prescription solutions. Thus, massive structures concrete properties managing may be carried out in the order: groups of factors selection that influence on the basic properties (concrete heat emission); analysis of these factors influence on the other controlled properties of the concrete; restricting the allowable values of factors; search compensatory solutions if it is necessary to break the acceptable factors values. Originality. An addition for algorithm of concrete properties managing for massive structures, working in water environment, which allows to take certain prescription and technological solutions, as well as to carry out their adjustments, depending on local conditions changing is considered. Practical value. Obtaining of algorithm for solving thus prescription – technological task allows to make a a more flexible decision for providing the required quality of massive structures concrete, adjusting the concrete mix or technology parameters depending on some input parameters changing (operating conditions, the requirements for a specific concrete structure in accordance with the project).