vestnikcstroyВестник НИЦ «Строительство»Bulletin of Science and Research Center of Construction2224-94942782-3938АО «НИЦ «Строительство»10.37538/2224-9494-2023-1(36)-86-98vestnikcstroy-301Research ArticleСТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯBUILDING MATERIALS AND PRODUCTSЭкспериментальные исследования процесса релаксации бетона в разных режимахExperimental studies of concrete relaxation in various modesАрлениновП. Д.ArleninovP. D.

Петр Дмитриевич Арленинов, канд. техн. наук, заместитель заведующего лабораторией механики железобетона; доцент кафедры железобетонныхи каменных конструкций

2-я Институтская ул., д. 6, к. 5, г. Москва, 109428, Российская Федерация

Ярославское шоссе, д. 26, г. Москва, 129337, Российская Федерация

тел.: +7 (499) 174-74-07

Petr D. Arleninov, Cand. Sci. (Engineering), Deputy Head, Laboratory of Reinforced Concrete Mechanics; Associate Professor, Department of Reinforced Concrete and Stone Structures

2nd Institutskaya str., 6, bld. 5, Moscow, 109428, Russian Federation

26, Yaroslavskoye Shosse, Moscow, 129337, Russian Federation

arleninoff@gmail.comКрыловС. Б.KrylovS. B.

Сергей Борисович Крылов, д-р техн. наук, заведующий лабораторией механики железобетона

2-я Институтская ул., д. 6, к. 5, г. Москва, 109428, Российская Федерация

тел: +7 (965) 322-21-47

Sergei B. Krylov, Dr. Sci. (Engineering), Laboratory Head, Laboratory of Reinforced Concrete Mechanics

2nd Institutskaya str., 6, bld. 5, Moscow, 109428, Russian Federation

niizhb_lab8@mail.ruКалмаковаП. С.KalmakovaP. S.

Полина Сергеевна Калмакова, инженер лаборатории механики железобетона

2-я Институтская ул., д. 6, к. 5, г. Москва, 109428, Российская Федерация

тел: +7 (916) 239-38-95

Polina S. Kalmakova, Engineer, Laboratory of Reinforced Concrete Mechanics

2nd Institutskaya str., 6, bld. 5, Moscow, 109428, Russian Federation

tel: +7 (916) 239-38-95

polina15kalmakowa@gmail.comДоновА. В.DonovA. V.

Алексей Валентинович Донов, заведующий лабораторией экспертизы, строительного контроля, сопровождения бетонных и ремонтных работ

ул. Гжатская, д. 21, Санкт-Петербург, 195220, Российская Федерация

тел: +7 (921) 633-79-83

Aleksei V. Donov, Laboratory Head, Laboratory of Expertise, Construction Control and Support of Concrete and Repair Works

21, Gzhatskaya str., St. Petersburg, 195220, Russian Federation

tel: +7 (921) 633-79-83

donovav@vniig.ruНаучно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт бетона и железобетона (НИИЖБ) им. А.А. Гвоздева АО «НИЦ «Строительство»; ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет» Минобрнауки России (НИУ МГСУ)РоссияResearch Institute of Concrete and Reinforced Concrete (NIIZHB) named after A.A. Gvozdev, JSC Research Center of Construction; Moscow State University of Civil Engineering (NRU MGSU)Russian FederationНаучно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт бетона и железобетона (НИИЖБ) им. А.А. Гвоздева АО «НИЦ «Строительство»РоссияResearch Institute of Concrete and Reinforced Concrete (NIIZHB) named after A.A. Gvozdev, JSC Research Center of ConstructionRussian FederationВсероссийский научно-исследовательский институт гидротехники (ВНИИГ) имени Б.Е. ВеденееваРоссияAll-Russian Research Institute of Hydraulic Engineering (VNIIG) named after B.E. VedeneevRussian Federation2023300320233618698Copyright © Арленинов П.Д., Крылов С.Б., Калмакова П.С., Донов А.В., 20232023Арленинов П.Д., Крылов С.Б., Калмакова П.С., Донов А.В.Arleninov P.D., Krylov S.B., Kalmakova P.S., Donov A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.cstroy.ru/jour/article/view/301Введение

Введение. В настоящее время при проведении длительных испытаний бетонных образцов под нагрузкой основным определяемым параметром является ползучесть бетона. При этом ползучесть является только одним из деформационных свойств бетонного образца при работе под действием длительной нагрузки. Другим важным свойством является релаксация напряжений, причем в отдельных задачах (температурные задачи, задачи, связанные с перераспределением усилий, и т. д.) релаксация играет более важную роль, чем ползучесть. Внедрение новой методики испытаний позволит повысить точность полученных результатов (при стандартных испытаниях на ползучесть релаксация бетона определяется только математически), что, в свою очередь, даст возможность повысить точность расчетов.

Цель

Цель. Разработка методики проведения испытаний образцов бетона с определением в них релаксации напряжений.

Материалы и методы

Материалы и методы. В статье описывается методология постановки эксперимента по исследованию релаксации бетонных образцов в режиме «сжатие» и в режиме «изгиб», описываются параметры испытательных установок, испытываемых образцов и принципы передачи нагрузки.

Результаты

Результаты. В статье в графическом виде приведены основные результаты проведенных экспериментальных исследований. Выполнен их анализ, а также произведена оценка удобства проведения таких испытаний.

Выводы

Выводы. Показана перспективность предложенного подхода к испытанию бетонных образцов, подготовлены рекомендации по внесению изменений в ГОСТ 24544.

Introduction

Introduction. At present, creep is the main parameter determined in the long-term loading tests of concrete samples. However, creep appears to be only one of the deformation properties of a concrete sample during operation under the action of long-term loading. Another important property involves stress relaxation. Moreover, in individual problems (temperature problems, force redistribution problems, etc.), stress relaxation plays a more important role than creep. The introduction of a new test procedure can improve the accuracy of the obtained results (in standard creep tests, concrete relaxation is determined only mathematically), which in turn will increase the accuracy of calculations.

Aim

Aim. To develop a procedure for testing concrete samples with the determination of their stress relaxation.

Materials and methods

Materials and methods. The article describes a methodology for conducting an experiment to study the relaxation of concrete samples in compression and bending modes, as well as the parameters of test benches, samples and the principles of load transfer.

Results

Results. The main results of experimental studies are presented graphically. An analysis of the results obtained was carried out; the convenience of conducting tests was evaluated.

Conclusion

Conclusion. The prospects of the proposed approach for testing concrete samples are demonstrated, and recommendations for amending GOST 24544 are prepared.

бетонжелезобетонползучестьрелаксациядлительные испытанияconcretereinforced concretecreeprelaxationlong-term testsReferencesГОСТ 24544-2020. Бетоны. Методы определения деформаций усадки и ползучести [интернет]. Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/1200177303 (дата доступа 20.09.2021).Stste Standard 24544-2020. Concrete. Methods for determining shrinkage and creep deformations [internet]. Available at: https://docs.cntd.ru/document/1200177303 (accessed 20.09.2021) (in Russian).ASTM C512. Standard Test Method for Creep of Concrete in Compression. Publication Date: 31 Dec. 2010. https://doi.org/10.1520/c0512-02ASTM C512. Standard Test Method for Creep of Concrete in Compression. Publication Date: 31 Dec. 2010. https://doi.org/10.1520/c0512-02European Committee for Standardization (CEN). EN 12390-17:2019. Testing hardened concrete – Part 17: Determination of creep of concrete in compression. Publication Date: 1 October 2019.European Committee for Standardization (CEN). EN 12390-17:2019. Testing hardened concrete – Part 17: Determination of creep of concrete in compression. Publication Date: 1 October 2019.International Organization of Standards. ISO 1920-9 Testing of concrete — Part 9: Determination of creep of concrete cylinders in compression. Publication Date: 1 April 2009.International Organization of Standards. ISO 1920-9 Testing of concrete — Part 9: Determination of creep of concrete cylinders in compression. Publication Date: 1 April 2009.Загрядский И.И. Алгоритм численного определения деформаций бетона с учетом ползучести на основе его известных напряжений. Уточнение свойств мер релаксации и мер ползучести молодого бетона. Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. 2014;273:96–107.Zagryadsky I.I. Algorithm for numerical determination of concrete deformations taking into account creep based on its known stresses. Clarification of the properties of relaxation measures and creep measures of young concrete. Izvestiya VNIIG im. B.E. Vedeneeva = Proceeding of the VNIIG. 2014;273:96–107 (in Russian).Киорино М.А. Анализ конструктивных воздействий, зависимых от времени свойств бетона: международный согласованный формат (перевод с англ. яз.). Вестник НИЦ «Строительство». 2018;(1):48–66.Kiorino M.A. Analysis of structural impacts, time-dependent properties of concrete: an internationally agreed format (translated from English). Vestnik NIC Stroitel stvo = Bulletin of Science and Research Center of Construction. 2018;(1):48–66 (in Russian).Гайджуров П.П., Исхакова Э.Р. Модели теории ползучести бетона и их конечноэлементная реализация. Вестник Донского государственного технического университета. 2012;12(7):99–107.Gaydzhurov P.P., Iskhakova E.R. Concrete creep theory models and their finite element implementation. Vestnik Donskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta = Vestnik of Don State Technical University. 2012;12(7):99–107 (in Russian).Загрядский И.И. Оценка точности приближенных аналитических зависимостей функции релаксации бетона от его функции ползучести. Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. 2014;272:59–69.Zagryadsky I.I. Estimation of the accuracy of approximate analytical dependences of the relaxation function of concrete on its creep function. Izvestiya VNIIG im. B.E. Vedeneeva = Proceeding of the VNIIG. 2014;272: 59–69 (in Russian).Крылов С.Б., Гончаров Е.Е. Решение задачи релаксации бетона в дифференциальной форме. Строительство и реконструкция. 2015;(3):26–31.Krylov S.B., Goncharov E.E. Solving the problem of concrete relaxation in differential form. Stroitel'stvo i rekonstruktsiya = Building and Reconstruction. 2015;(3):26–31 (in Russian).Гурьева Ю.А. Упрощенная теория нелинейной ползучести бетона при сжатии. Вестник гражданских инженеров. 2008;(2):37–41.Guryeva Yu.A. Simplified theory of nonlinear creep of concrete under compression. Vestnik grazhdanskikh inzhenerov = Bulletin of Civil Engineers. 2008;(2):37–41 (in Russian).Charpin L., Sanahuja J. Creep and relaxation Poisson's ratio: Back to the foundations of linear viscoelasticity. Application to concrete. International Journal of Solids and Structures. 2017;110-111:2–14. https://doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2017.02.009Charpin L., Sanahuja J. Creep and relaxation Poisson's ratio: Back to the foundations of linear viscoelasticity. Application to concrete. International Journal of Solids and Structures. 2017;110-111:2–14. https://doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2017.02.009Shen D., Wena C., Kang J., Shi H., Xu Z. Early-age stress relaxation and cracking potential of High-strength concrete reinforced with Barchip fiber. Construction and Building Materials. 2020;258:119538. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.119538Shen D., Wena C., Kang J., Shi H., Xu Z. Early-age stress relaxation and cracking potential of High-strength concrete reinforced with Barchip fiber. Construction and Building Materials. 2020;258:119538. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.119538Beushausen H., Alexander M.G. Failure mechanisms and tensile relaxation of bonded concrete overlays subjected to differential shrinkage. Cement and Concrete research. 2006:36(10):1908–1914. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2006.05.027Beushausen H., Alexander M.G. Failure mechanisms and tensile relaxation of bonded concrete overlays subjected to differential shrinkage. Cement and Concrete research. 2006:36(10):1908–1914. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2006.05.027Тамразян А.Г. К устойчивости внецентренно сжатых железобетонных элементов с малым эксцентриситетом с учетом реологических свойств бетона. Железобетонные конструкции. 2023;2(2):48–57.Tamrazyan A.G. On the Stability of Eccentrically Compressed Reinforced Concrete Elements with a Small Eccentricity, Taking into Account the Rheological Properties of Concrete. Reinforced Concrete Structures. 2023;2(2):48–57 (in Russian).

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