Методы регулирования теплового режима бетона при ускоренном возведении железобетонных элементов пилонов вантовых мостов

Пуляев, Иван Сергеевич

Строительные материалы и изделия

автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Методы регулирования теплового режима бетона при ускоренном возведении железобетонных элементов пилонов вантовых мостов

кандидата технических наук: Пуляев, Иван Сергеевич
город: Москва
год: 2010
специальность ВАК РФ: 05.23.05
цена: 450 рублей

Диссертация по строительству на тему «Методы регулирования теплового режима бетона при ускоренном возведении железобетонных элементов пилонов вантовых мостов»

Автореферат диссертации по теме "Методы регулирования теплового режима бетона при ускоренном возведении железобетонных элементов пилонов вантовых мостов"

На правах рукописи 004ЬЫ101'

Пуляев Иван Сергеевич

МЕТОДЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА БЕТОНА ПРИ УСКОРЕННОМ ВОЗВЕДЕНИИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПИЛОНОВ ВАНТОВЫХ МОСТОВ

Специальность 05.23.05 «Строительные материалы и изделия»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

3 МАЙ 2010

Москва - 2010 г.

004601811

На правах рукописи

Пуляев Иван Сергеевич

Специальность 05.23.05 «Строительные материалы и изделия»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва-2010 г.

Работа выполнена в открытом акционерном обществе «Научно-исследовательский институт транспортного строительства» (ОАО ЦНИИС).

Научный руководитель: Заслуженный деятель науки и техники РФ,

доктор технических наук, профессор Соловьянчик Александр Романович

Официальные оппоненты: Доктор технических наук, профессор

Красновский Борис Михайлович

Кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник Величко Владимир Павлович

Ведущая организация: ОАО «Институт Гипростроймост»

Защита состоится «21» мая 2010 года в 10-00 часов на заседании диссертационного совета ДМ.303.018.01 при Научно-исследовательском институте транспортного строительства по адресу: 129329, г. Москва, ул. Кольская, д. 1, ОАО ЦНИИС.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОАО ЦНИИС. Отзывы на автореферат диссертации в двух экземплярах с подписью, заверенной печатью, просим направлять по указанному адресу учёному секретарю диссертационного совета.

Автореферат разослан «21» апреля 2010 года.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук

Петрова Ж.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Последние годы ознаменованы значительными изменениями в области строительства объектов различного назначения - произошло существенное сокращение выпуска конструкций из сборного железобетона, в то время как объёмы применения монолитного железобетона многократно возросли. Повсеместное его использование идёт в комплексе с применением современных технологий, которые позволяют в кратчайшие сроки возводить транспортные, промышленные и гражданские сооружения практически любой архитектурной формы и размеров. Очевидно, что в настоящее время в большинстве случаев альтернативы «монолиту» нет, по крайней мере, с точки зрения стоимости и выразительности объектов.

В мостостроении так же в последнее время всё более широкое применение находят монолитные железобетонные конструкции вантовых мостов, в которых всё чаще вместо металлических пилонов используют железобетонные, имеющие лучшие эксплуатационные показатели. Пилоны мостов испытывают различные нагрузки, в том числе динамические, поэтому к качеству этих конструкций предъявляют повышенные требования с позиций обеспечения прочности, надёжности и долговечности. По своей конструкции они отличаются довольно разнообразным строением и поэтому различают А-образные, П-образные, Ц-образные, одностоечные и другие типы пилонов. Имеющие переменную массивность по высоте и обладающие высокой архитектурной выразительностью, А-образные опоры являются наиболее сложными и содержат конструктивные элементы, встречающиеся в других типах конструкций. Опоры подобного типа используют так же при строительстве стадионов, различных зданий больших размеров (крытых катков, стадионов, киноконцертных залов, торгово-развлекательных центров и т.п.) и других ответственных сооружений. В связи с этим, решение задач по обеспечению высокого качества возведения А-образных пилонов позволяет в известной мере решить эти задачи и для пилонов других типов.

Практика показывает, что основной причиной трещинообразования в бетоне на стадии возведения подобных объектов являются температурные деформации, вызванные влиянием тепловыделения цемента на температурный режим бетона, колебаниями температур наружного воздуха и условиями теплообмена конструктивных элементов с окружающей средой. Кроме этого определённый вклад в появление трещин вносят наличие разной массивности конструкций по высоте, сложная геометрическая форма в горизонтальных сечениях и применение при строительстве бетонов высоких классов. Поэтому предупреждение трещинообразования от различного вида температурных воздействий, вызванного особенностями внешнего и внутреннего теплообменов в железобетонных пилонах сложной формы на стадии их возведения, с целью обеспечения высоких потребительских свойств всей конструкции, ставит на сегодня в мостостроении важную и актуальную задачу, которая предопределила цель настоящей работы и направление проведения исследований.

Другим достаточно важным моментом является медленное остывание бетона ввиду разогрева от экзотермии цемента, значительно удлиняющее время

ухода за массивом и увеличивающее сроки возведения высоких конструкций, что приводит к удорожанию строительства объекта. Поэтому в условиях рыночной экономики особую актуальность приобретают вопросы управления температурным режимом твердеющего бетона, направленные на ускорение технологического процесса в условиях переменных климатических воздействий без снижения качества возводимых сооружений.

Рассмотренные выше проблемы наиболее ярко проявились при строительстве моста через реку Оку на обходе города Мурома, где наряду с обеспечением требований по прочности, надёжности и долговечности возникла необходимость создания технологий, обеспечивающих ускоренное возведение пилонов.

Целью настоящей работы является разработка методов регулирования температурного режима твердеющего бетона разномассивных по высоте элементов А-образных пилонов вантовых мостов при их ускоренном возведении, основанных на учёте особенностей формирования теплового и термонапряжённого состояния конструкций на стадии твердения бетона, и обеспечивающих формирование в них требуемых потребительских свойств, в частности высокой трещиностойкости.

Для получения необходимых результатов потребовалось решить следующие задачи:

провести анализ научно-технической литературы по рассматриваемому вопросу, необходимый для глубокого понимания причин трещинообразования и разработки эффективных методов его предупреждения;

изучить конструктивно-технологические особенности возведения пилонов; уточнить технологические особенности бетонирования пилонов в плане и но высоте, которые обеспечивают трещиностойкость бетона;

определить возможность замены на современном этапе традиционных составов бетонных смесей на смеси с добавками поликарбоксилатов при использовании принятых проектом решений пилонов;

исследовать закономерности разогрева и остывания разномассивных конструктивных элементов нижних частей пилонов при выдерживании бетона в обычной опалубке и в опалубке с различной величиной термического сопротивления тепловой изоляции, необходимые для разработки методов регулирования температурного режима и определения сроков выдерживания твердеющего бетона;

определить величину допустимых перепадов температур разогретых блоков и укладываемой бетонной смеси, обеспечивающих бездефектное бетонирование пилонов;

исследовать закономерности изменения температурного режима и сроки остывания нижних ярусов верхних частей пилонов, необходимые для разработки методов регулирования температурного режима твердеющего бетона и определения сроков их возведения;

разработать и обосновать метод снижения разогрева бетона, направленный на сокращение сроков оборачиваемости переставной опалубки «PERI» и не допускающий появления трещин в твердеющем бетоне при возведении нижних ярусов верхних частей пилонов;

уточнить параметры выдерживания твердеющего бетона маломассивных конструктивных элементов пилонов.

Методика проведения исследований предполагает использование теоретических и экспериментальных методов. Теоретические методы основываются на применении программы ТА, при помощи которой исследовался температурный режим твердеющего бетона. Для экспериментальных исследований использовались термопары и многоканальный терморегистратор «ТЕРЕМ-3». Для определения прочности бетона в лаборатории применялся гидравлический пресс П250, а на объекте - неразрушающий ударно-импульсный метод с помощью прибора «ОНИКС-2.3». Кроме того проводились натурные обследования возводимых конструктивных элементов пилонов на объекте. Научная новизна работы состоит в следующем:

установлено, что только комплексное регулирование параметров внешнего теплообмена твердеющего бетона с окружающей средой в сочетании с регулированием внутреннего теплообмена в изделии может обеспечить предупреждение появления температурных трещин при ускоренном возведении разномас-сивных по высоте конструктивных элементов пилонов;

выявлены особенности формирования собственного термонапряжённого состояния в бетонируемых массивах сложной конфигурации и предложены методы их учёта при назначении расчётных допустимых перепадов температур при выдерживании бетона;

установлены закономерности изменения температурного режима твердеющего бетона высоких классов массивов сложной конфигурации от величины термического сопротивления опалубки, обеспечивающие предупреждение трещинообразования за счёт правильного учёта расчётных допустимых перепадов температур, в том числе при стыковке разномассивных элементов пилонов;

разработана технология бетонирования нижних частей пилонов, предусматривающая разбивку конструкции на блоки бетонирования, имеющих большую массивность и сложную конфигурацию в плане, и возведение каждого блока за один приём по высоте, что обеспечивает высокое качество бетона при возведении опор вдали от берега и снижает трудоёмкость производства работ;

установлены зависимости остывания бетона высоких классов при охлаждении его водой с учётом расстояния между трубами, их диаметра, температуры и скорости движения воды, параметров бетона и окружающей среды;

определён характер изменения температурного режима твердеющего бетона высоких классов и особенности образования в нём собственного термонапряжённого состояния в зависимости от назначаемой величины термического сопротивления тепловой изоляции в элементах пилонов малой массивности.

определение рационального термического сопротивления тепловой изоляции, обеспечивающего предупреждение появления температурных трещин в

конструктивных элементах большой, средней и малой массивности, в том числе стыкующихся между собой и имеющих сложную конфигурацию;

определение технических параметров системы водяного охлаждения нижних ярусов верхних частей пилонов;

определение максимально допустимой температуры твердеющего бетона, при которой можно начинать бетонировать вышележащие ярусы конструкции;

определение максимально допустимых расчётных перепадов температур в твердеющем бетоне с учётом формирования остаточных напряжений, существенно превышающих величину принятых в технической литературе предельно допустимых 20°С, позволяющих снизить расходы на устройство тепловой изоляции и сократить сроки выдерживания бетона;

установление зависимости тепловыделения бетона от экзотермии цемента при введении добавок на основе поликарбоксилатов.

установленные закономерности изменения температурного режима твердеющего бетона нижних частей пилонов при его выдерживании в опалубке с различным термическим сопротивлением в зависимости от температур бетонной смеси, основания и окружающей среды, а так же методы их регулирования;

выявленные особенности формирования собственного термонапряженного состояния бетона в пилонах и предложенные приёмы использования остаточных напряжений в твердеющем бетоне массивных и маломассивных конструктивных элементов конструкции для повышения их трещиностойкости;

установленные закономерности изменения температурного режима и сроков остывания твердеющего бетона нижних ярусов верхних частей пилонов при использовании предложенной конструктивной системы водотрубного охлаждения в зависимости от температур воды, наружного воздуха, бетона, диаметра труб и их расположения, скорости прохождения охладителя по ним, а так же методы применения полученных данных для регулирования температуры и сокращения сроков оборачиваемости переставной опалубки.

Практическое внедрение. Полученные практические рекомендации реализованы при разработке технологических регламентов на производство подготовительных, опалубочных и бетонных работ различных конструктивных элементов пилонов, разработке и внедрении проекта охлаждения бетона водой с вертикальным расположением труб, а так же непосредственно при строительстве трёх пилонов вантового моста через реку Оку на обходе города Мурома, в процессе которого сократились сроки возведения объекта при высоком качестве работ.

не, на заседаниях секции «Строительные материалы и изделия» Учёного совета ОАО ЦНИИС; на технических совещаниях в ОАО «Мостотрест».

Публикации. Основные положения диссертации изложены в семи публикациях, две из которых представлены в журнале «Вестник МГСУ», рекомендованном перечнем ВАК Российской Федерации.

Объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав и общих выводов. Она содержит 205 страниц машинописного текста, 8 таблиц, 83 рисунка и список литературы из 132 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении изложена актуальность рассматриваемой работы, сформулированы и обоснованы цель и основные задачи исследования, показана её научная и практическая значимость.

В первой главе диссертации изучено состояние вопроса, на основании которого поставлены главные задачи исследования, требуемые для разработки и внедрения методов регулирования температурного режима твердеющего бетона высоких классов, обеспечивающих предупреждение трещинообразования при ускоренном возведении пилонов рассматриваемого моста.

Проблемы, связанные с трещинообразованием в бетоне от воздействия температурного фактора возникли ещё в начале XX века при возведении плотин, массивных опор мостов и ряда других крупноразмерных бетонных и железобетонных конструкций. Их решением занимались отечественные и зарубежные исследователи, и по мере увеличений объёмов бетонных работ росло количество трудов, посвящённых этому вопросу, наиболее известные из которых принадлежат C.B. Александровскому, П.И. Васильеву, B.C. Лукьянову, Ю.А. Нилендеру, A.B. Белову, И.И. Денисову, Б.Н. Комзину, JI.H. Трапезникову, С.А. Фриду, Л.И. Дятловицкому, А.Б. Рабиновичу, Л.И. Горецкому, В.Л. Берсеневу, И.Ф. Блинову, Э.К. Александровской, В.Н. Дурчевой, Р. Карлсону, Р. Шпрингеншмиду, К. Егерманну и другим авторам. Работы по предупреждению появления температурных трещин непосредственно в конструктивных элементах мостов в последние 40 лет в известной мере активизировались в ЦНИИСе при участии B.C. Лукьянова, И.И. Денисова, Б.А. Дробышевского, А.И. Циме-ринова, А.Л. Цейтлина, В.В. Пассека, В.П. Величко, А.Р. Соловьянчика и других учёных, а так же в ЛИИЖТе и МИИТе благодаря И.Т. Скородумову, В.М. Честному, Ю.М. Климову и другим авторам. Вопросам трещиностойкости твердеющего бетона большое значение придают и за рубежом. Например, в 1988 году был создан специальный технический комитет по рассматриваемому вопросу при РИЛЕМ с участием России (представитель - А.Р. Соловьянчик). Данному комитету удалось обобщить результаты исследований по природе трещинообразования в 22 странах и провести международный симпозиум.

Изучение влияния температурного фактора на процесс твердения и термонапряжённое состояние бетона немыслимо без прогнозирования и расчёта его температурного режима. На первых этапах строительства из бетона в 30-х годах XX века для этого использовали упрощённую формулу Б.Г. Скрамтаева, которая, однако, позволяла получить лишь приближённые результаты. В тоже время

для этих целей появилась методика, разработанная B.C. Лукьяновым, которая позволяла рассчитывать температурный режим конструкции простой формы на примере колонны, плиты, бруса со значительной степенью достоверности. Позднее B.C. Лукьяновым был создан метод гидравлических аналогий, позволяющий производить расчёты в конструкциях сложной формы, а с появлением вычислительной техники в ЦНИИСе, Гидропроекте, ВНИИГ им. Веденеева, МИИТе, ЛИИЖТе и других научных организациях были созданы специализированные программы для расчёта температурного режима твердеющего бетона. Точность расчётов при использовании этих программ в значительной мере зависит от правильности задания температурной функции кинетики гидратации цемента, и здесь следует отметить, что ЦНИИС занимал в данном вопросе передовые позиции, где B.C. Лукьяновым ещё в 30-х годах XX века экспериментально получены температурные коэффициенты при твердении бетона, а А.Р. Соловьянчиком в 1970 году установлена их физическая сущность и определены функции, позволяющие рассчитать величину этих коэффициентов для различных видов цементов и применяемых технологий, в то время как другие авторы в этих случаях применяли эмпирические зависимости. Кроме того важную роль при проведении работ по предупреждению трещинообразования в массиве играет умение правильно определять величину температурных напряжений в твердеющем бетоне. Увеличение точности расчётов этих напряжений во многих имеющихся программах достигается в основном введением изменяющихся во времени прочности и модуля упругости твердеющего бетона. Однако, как показывает опыт, такой подход не обеспечивает требуемой точности расчётов и более достоверные результаты можно получить только при учёте процесса формирования остаточных температурных напряжений в твердеющем бетоне конструкции от воздействия температурного фактора на него, гипотеза о которых была высказана B.C. Лукьяновым и получила физическое обоснование в работах А.Р. Соловьянчика при изучении особенностей образования кристаллизационных структур в твердеющем цементном камне.

Школой B.C. Лукьянова установлено, что остаточные температурные напряжения могут либо повышать, либо понижать трещиностойкость бетона, увеличивая или уменьшая, таким образом, величину допустимых перепадов температур в массиве. На основании использования основных принципов учёта остаточных температурных напряжений в твердеющем бетоне, И.И. Денисовым и B.C. Лукьяновым при возведении опор и изготовлении блоков для Саратовской ГЭС, А.Р. Соловьянчиком при изготовлении на заводах сборных железобетонных конструкций панелей для зданий и мостовых железобетонных элементов, а позднее под его непосредственным руководством - при строительстве монолитных плитно-ребристых конструкций пролётных строений мостов, ряда конструктивных элементов тоннелей, терминалов аэропортов и других транспортных сооружений были разработаны эффективные мероприятия по предупреждению появления температурных трещин. Кроме этого из последних научных трудов необходимо отметить диссертационную работу С.А. Шифрина, в которой автором рассмотрены теплофизические основы формирования потребительских свойств ряда конструкций из монолитного бетона простой геометри-

ческой формы. Однако в ней, как и в других перечисленных выше работах, проблемы трещинообразования в сложных элементах пилонов мостов, имеющих переменную массивность по высоте и сложную геометрическую форму в плане, а так же большой расход цемента на 1 м3 бетона не рассматривались.

Основываясь на обзоре литературных источников, можно сделать вывод, что в большинстве работ проблеме предупреждения трещинообразования в разномассивных конструктивных элементах пилонов при твердении бетонов высоких классов, в том числе с применением новых химических добавок, не уделено достаточного внимания, а разработанные на сегодня методы снижения негативного влияния экзотермии цемента при твердении бетона основываются на учёте только внешнего теплообмена между конструкцией и окружающей средой, в то время как вопросы учёта процессов, происходящих при внутреннем теплообмене с целью использования его положительных особенностей для повышения трещиностойкости бетона, практически не рассматриваются. Лишь в гидротехнике осуществлялось регулирование процессов внутреннего тепло-переноса путём охлаждения массива водой с помощью труб, проложенных в блоках из твердеющего бетона. В современных же условиях при проведении расчётов как факторы, влияющие на изменение внутреннего теплообмена, учитываются только расход цемента, начальная температура бетонной смеси и тепловое взаимодействие бетона с основанием. В связи с этим назрела необходимость систематизировать все имеющиеся достижения и направить их на поиск методов предупреждения трещинообразования в бетоне при разработке технологии возведения крупноразмерных пилонов с учётом стыковки разномассивных конструктивных элементов при ускоренных темпах строительства, с целью последующего применения полученных результатов для возведения аналогичных объектов.

Вторая глава диссертации посвящена решению основных методических вопросов проведения экспериментальных и теоретических исследований, необходимых для решения поставленных задач.

Как указано выше, в ЦНИИСе имеется несколько программ для расчёта температурного режима твердеющего бетона. В настоящей работе использовался программный комплекс Ък, предложенный В.П. Величко, В.А. Зориной и А.Р. Соловьянчиком, в основу которого заложена система уравнений балансов тепловой энергии, и задачи с помощью которого аналогично расчётам на гидроинтеграторе можно решать в нескольких постановках. В данной программе исследуемая область разбивается на элементарные блоки бетонирования и в дальнейшем рассматривается их тепловое взаимодействие между собой и окружающей средой. При этом точность решения теплофизических задач при изучении температурного режима твердеющего бетона достигается за счёт правильности задания начальных и граничных условий, теплофизических характеристик твердеющего бетона и данных по его тепловыделению. Так же в зонах сечений, где ожидается резкое изменение температур, размеры блоков уменьшают с соблюдением требований по соотношению размеров максимальных и минимальных элементов. Аналогичные требования устанавливаются в отношении максимальных и минимальных интервалов при расчётах. Достоверность

данной программы обеспечена многократным проведением теплофизических расчётов твердеющего бетона для большого числа конструктивных элементов транспортных и гражданских сооружений, выдерживаемых в различных климатических условиях, в результате возведения которых были обеспечены требуемые потребительские свойства, предъявляемые к объектам подобного типа, в частности, трещиностойкость, а также изложена в шестой главе данной работы.

Программа ZA применялась так же при расчёте трубного охлаждения бетона водой, так как имеющиеся номограммы по охлаждению не могли быть использованы из-за применения в строительстве пилонов бетонов высоких классов В35...В45. При проведении расчётов использовалась радиальная разбивка на блоки бетонирования, которая повлекла за собой изменение расчётных формул термического сопротивления между блоками, потребовала определения объёмных теплоёмкостей элементарных блоков и введения понятия «расчётных радиусов». В данной работе рассматривалась плоская задача по охлаждению цилиндра с изменяющимся радиусом R. В расчётах варьировались начальная температура бетона, температура воды, радиусы расчетных цилиндров R и радиус труб г0. Теплофизические характеристики бетона принимались равными: А=2,1 Вт/(м -°С); Сб=0,96 кДж/кг-°С; }>д=2600 кг/м3. Кроме того, были уточнены некоторые параметры, необходимые для обеспечения достоверности расчётов: в процессе исследования температура наружной поверхности труб принималась равной температуре охладителя в ней и была постоянна во времени, начальная температура бетона по всему сечению расчётного цилиндра принималась одинаковой, а его верхняя поверхность находилась в адиабатических условиях. Такие положения правомерны, так как они были подтверждены при охлаждении бетона водой при возведении гидроэлектростанций. Так же из-за условий уплотнения бетонной смеси и необходимости заполнения труб раствором после бетонирования было принято решение о вертикальном расположении труб коридорным порядком. Для экспериментальных исследований температурного режима твердеющего бетона использовались термометры и многоканальный измеритель-регистратор тепловых процессов «ТЕРЕМ-3», позволяющий измерять температуру в диапазоне с точностью до 0,1°С. С целью натурного определения водонепроницаемости бетона применялся прибор типа «АГАМА». Для определения прочности бетона в лаборатории использовался гидравлический пресс П250, а на объекте применялся неразрушающий ударно-импульсный метод с помощью прибора «ОНИКС-2.3». Испытания на морозостойкость проводились при помощи температурной камеры типа 3806/16 фирмы Feutron Klimasimulation GmbH. Кроме того проводились натурные обследования возводимых конструктивных элементов пилонов на объекте. Достоверность измерений, проводимых при помощи данных приборов и оборудования, гарантирована специальными техническими паспортами с отметками о требуемых поверках, проведённых в установленном порядке, а так же многократной практикой их использования на производстве при возведении различных объектов.

При разработке мероприятий по предупреждению трещинообразования в бетоне, необходимо учитывать тот факт, что трещиностойкость конструкции зависит не только от температурных перепадов твердеющего бетона и условий

его теплообмена, но и от условий формирования в конструкции собственного термонапряжённого состояния. Поэтому в работе подробно изложена природа его возникновения, необходимая для назначения допустимых перепадов температур в конструкции и подтверждённая экспериментальными исследованиями не только в России, но и в Мюнхенском техническом университете Германии.

Третья глава работы освещает особенности технологии возведения А-образных пилонов моста и определение их некоторых технологических параметров.

Каждый пилон по высоте состоит из сложных с архитектурной точки зрения разномассивных частей: нижняя часть пилона, нижние ярусы верхней части пилона и верхние ярусы верхней части пилона. Имеющееся конструктивное решение потребовало выбора индивидуальной методики бетонирования для каждого элемента. Исходя из этого, нижняя часть пилона с модулем поверхности Мп=1,29м"1 была разбита на блоки бетонирования в плане, каждый из которых возводился за один приём по высоте, а верхние части возводились поярус-но с использованием переставной опалубки «PERI». Обеспечение жёстко установленных сроков оборачиваемости этой опалубки потребовало определения максимальной температуры основания, при которой возможно бетонирование вышележащей захватки, - 35...40°С, и поиска метода охлаждения твердеющего бетона, обеспечивающего его остывание до требуемых температур в течение регламентированного срока. Эти требования привели к необходимости рассмотрения вопросов по применению новых современных материалов.

В последнее время за рубежом и на отдельных объектах в России всё чаще для приготовления бетонных смесей используют добавки на основе поликар-боксилатов, которые позволяют уменьшить расход цемента на 1м3 бетона, ускоряют рост прочности бетона и влияют на снижение тепловыделения цемента. Появилось желание использовать такую добавку при возведении пилонов моста. Для этой цели была рассмотрена добавка компании Sika - суперпластификатор ViscoCrete Neu. Для определения её влияния на тепловыделение цемента диссертантом на заводе «КРОСТ» был изготовлен блок размером 40x60x240см с использованием указанной добавки. При проведении эксперимента были установлены контрольные точки, по которым производился замер температур с помощью термопар, - в центре блока, в массиве конструкции и по краям образца. Помимо этого фиксировалась температура наружного воздуха. Информация о замерах передавалась на регистратор тепловых процессов «ТЕРЕМ-3». Считывание данных производилось в течение четырёх суток с интервалом в один час, и этого времени оказалось достаточно для отслеживания основных процессов, происходящих в бетонном массиве, а так же построения температурной зависимости по полученным значениям. Далее эксперимент был воспроизведён с помощью программы ZA по расчётной схеме, представленной на рисунке 1. На основании наложения расчётных и экспериментальных графиков температур, показанных на рисунке 2, было установлено, что расчётные данные совпадают с экспериментальными или отличаются от них не более, чем на 1.. .2°С. Таким образом, данные эксперимента с одной стороны подтвердили достоверность результатов, полученных расчётом на ЭВМ, а с другой позволили установить, что

добавка не влияет на величину тепловыделения твердеющего бетона, значение которой прямо пропорционально расходу цемента на 1 м1 бетона.

< , 1:.---э: _

3с|31| 3? ¡33|34р'

^ 391«

С |1?|'.3(4

Г7Т

/133 59

■ь бб!б7| 68 |69|/сИ

■ 7з[ ^!=> 1 77 Г7з

3| 6?85| 3' Тч? ]ез

Ч 1 % ;<Э7

"ДАННЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТА ТЕРМОПАРАМ

"ДАННЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТА

ттрмонара)«

"ДАННЫЕ |

ЭКСПЕРИМЕНТА ТЕРМОПАРА»)

МАННЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТА ТЕРМОПАРА

-ДАННЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТА ТТРМОПАРА

"Б.ЮКИ«И5*

РАСЧЕТНЫЕ ДАННЫЕ НА ПК

-БТОКИЯИН РАСЧЁТНЫЕ ДАННЫЕ НА ПК

-ЬЛОКМ РАСЧЁТНЫЕ, ДАННЫЕ НА ПК

Рис. 1 - Расчётная схема ФБС Рис. 2 - График наложения данных изменения

температур твердеющего бетона ФБС

Помимо этого потребовалось оценить влияние пластификаторов \%соСге(е на коэффициент усадки и меру ползучести бетона. Исследование проводилось в лаборатории прочности бетона ОАО ЦНИИС посредством сравнения образцов с добавками и с эталонными образцами без неё. Результаты испытаний показали, что указанные свойства образцов с добавками имеют некоторые отличия -по усадке они больше аналогичных деформаций эталона на 14%, а по ползучести - на 26%, что может сказаться на несущей способности сооружения. Эти результаты потребовали пересчёта преднапряжённой конструкции и авторы проекта не смогли согласовать новый состав бетона для применения на объекте, так как на это не было времени и финансовых средств. Притом проведённая работа показала, что вопрос применения новых материалов должен решаться уже на стадии проектирования сооружения, а научное сопровождение работ должно вестись не только при строительстве объекта, но и при разработке проектов производства работ.

Четвёртая глава диссертации посвящена изучению процессов, происходящих в твердеющем бетоне массивных элементов нижних частей пилонов, а так же рассмотрению вопросов, связанных с предупреждением их трещинооб-разования.

Для этого в работе были произведены исследования температурного режима твердеющего бетона с помощью ЭВМ по расчётным схемам, представленным на рисунке 3. По их результатам строились графики изменения температур и прочности для различных условий, позволившие установить величину максимального разогрева и величину распределения температур по сечению массива. Затем, руководствуясь методикой учёта собственного термонапряжённого состояния в бетоне при назначении допустимых перепадов температур в конструкции, были построены температурные поля нулевых напряжений, во время максимального разогрева бетона и наибольшего перепада температур.

а) 8

«XI ] эсоэ .ею 600., 3753 750 , 900 -93)7

1 2 : : 3 : - 4 .5

Г р ь 7 15 25 8 16 26 I 9 17 27 10 18 23 11 19

35 33 37 28 39 40

/ / 46 46 .44 . — 1 56' 57 47 а 59 49 !-60 ' Я) 61 , 51 62

] 67' 68 69 70 71 , 73

| 79 80 81 82 83 ■ , и 85

зга

эясо .эззта.эго.

63 64 I ® ®

74 I 75 Ж 11 \

87 | й'шэо,

1 ЗО | 3 1 32 33 3433 ... -.,. I 37(38 ЭР , 40 4 142

43 44 45 | 46 I 47 484?

.... ;. 1

5С 5 1 | 52 | 33 | 54 3356 1 58 | 60 , «I 6263

64 65 [ 66 , 67 ' 68 <5970

Рис. 3 - Расчётная схема нижней части пилона: а)по горизонтальному сечению конструщии; б)по вертикальному сечению конструкции

Первая серия расчётов была произведена при выдерживании бетона в опалубке с термическим сопротивлением 11=0,35м2 °С/Вт. Анализ графиков, представленных на рисунке 4, показал, что образовавшийся перепад температур в период максимального разогрева бетона, равный 50°С по горизонтальному сечению и 51°С - по вертикальному, а так же в период их максимальных перепадов, равный 55°С и 57°С соответственно, не обеспечивает трещиностойкости бетона даже с учётом формирования благоприятного собственного термонапряжённого состояния.

... . . . . —< -•"<

Рис. 4 — Графики изменения температуры(а) и прочности(б) твердеющего бетона при выдерживании массива в опалубке с термическим сопротивлением Я=0,35м2 -"С/Вт: при ?б.см—М°С> 1ие=10°С в горизонтальном сечении(1); при к.см=Ю%!, 1ИЛ=10"С(оа1=10"С в вертикальном сечении(2)

Полученные данные потребовали проведения исследований, целью которых было отследить закономерности изменения внешнего теплообмена между конструкцией и окружающей средой, и методом последовательного приближения определить рациональное термическое сопротивление опалубки, обеспечивающее получение расчётного допустимого температурного перепада с учётом формирования благоприятного собственного термонапряжённого состояния и гарантирующее трещиностойкость массива. Постепенное увеличение величины тепловой изоляции сначала до 11=0,7м" -°С/Вт, а в последствие до Н=1,15м2 °С/Вт позволило сократить температурные перепады в характерные моменты времени на 10-15°С за счёт более равномерного их распределения между слоями бетона. Дальнейший анализ температурных полей, показанных на рисунке 5, позволил установить, что в конструкции образуется благоприятное собственное термонапряжённое состояние, позволяющее увеличить максимальную величину расчётных допустимых температурных перепадов в каждом конкретном случае до требуемых величин. Так же было установлено, что зоны ребер и граней конструкции, где наблюдаются наибольшие отклонения температур по отношению к центральным - сильнее разогретым слоям бетона, остаются наиболее уязвимыми к появлению трещин, из-за чего было принято решение увеличить термическое сопротивление опалубки в этих местах до 11=1,35... 1,75м2 °С/Вт.

Рис. 5 - Температурные поля в горизонтальном(I) и в вертикальном(2) сечениях нижней части пилона при выдерживании бетона в опалубке с термическим сопротивлением: в зоне плоскостей К=1,15м2 "С/Вт, в зоне рёбер Я=1,35м2 -"С/Вт при 1бх=10'С и 1НЯ=№С(]); в зоне плоскостей К=¡,15м2 "С/Вт, в зоне рёбер и ростверка Л=1,35м2 ■"С/Вт при и,.с—20 "С, 111„ =2(ГС, ¡па1=15°С(2): а)нулевых напряжений; б)в момент максимального разогрева; в)в момент максимальных перепадов

В соответствии с полученными значениями термического сопротивления опалубки И, обеспечивающего трещиностойкость бетона, была разработана схема её установки по массиву нижней части пилона, показанная на рисунке б. На схеме видно, что особое внимание при этом необходимо уделять выступающим граням и рёбрам конструкций, а так же зоне контакта массива с ростверками опор, в которых наблюдаются наибольшие температурные перепады и требуется дополнительное утепление.

Основываясь на предложенной технологии возведения нижних частей пилонов, можно сделать следующие выводы. Во-первых, варьирование величины термического сопротивления изоляции приводит к изменению температурных перепадов между максимально разогретыми и наиболее быстро остывающими слоями конструкции, что позволяет регулировать температурный режим в требуемом направлении. Во-вторых, установлено, что уменьшение перепадов температур в бетоне при увеличении термического сопротивления опалубки приводит к сокращению их разброса по сечению конструкции в момент формирования температурного поля нулевых напряжений. В-третьих, доказано, что грамотный учёт собственного термонапряжённого состояния позволяет увеличить расчётные допустимые перепады температур при выдерживании бетона. Кроме того было установлено, что трещиностойкость конструкции при величине расчётного температурного перепада более 20°С можно обеспечить путём первоначального выдерживания бетона в обычной опалубке до процесса формирования в нём температурного поля нулевых напряжений (около 1,5-2 суток от начала бетонирования) с последующим увеличением термического сопротивления тепловой изоляции до расчётных значений. Проведённые исследования впоследствии были апробированы и имели положительный результат.

В пятой главе рассматриваются вопросы регулирования температурного режима твердеющего бетона верхних частей пилонов и описываются пути уменьшения трещинообразования в них при ускоренных темпах возведения.

Вначале были проведены исследования по определению мощности тепловой изоляции боковых граней нижних ярусов верхних частей пилонов до рас-палубливания, не допускающей трещинообразования в массиве, а так же по установлению сроков выдерживания бетона. Их результаты показали, что даже несмотря на формирование в массиве благоприятного собственного термона-

пряженного состояния, при регулировании только лишь параметров внешнего теплообмена бетон разогреется до 80...90°С и в нём в характерные моменты времени будут образовываться большие температурные перепады 45...50°С. Наряду с этим было установлено, что продолжительность остывания бетона до температуры 40°С составляет 45-50 дней, что недопустимо по предъявляемым требованиям к оборачиваемости переставной опалубки «PERI». Эти факты потребовали принятия кардинального решения, обеспечивающего снижение температуры разогрева твердеющего бетона и сокращение сроков его выдерживания, которое позволило бы применительно к условиям круглогодичного строительства провести возведение объекта в установленные сроки и гарантировать трещиностойкость массива. Для этих целей было решено использовать метод трубного охлаждения бетона, базирующийся на регулировании внутреннего теплообмена в массиве, основы которого описаны выше.

Для изучения температурного режима самого массивного сечения конструкции (М„= 1,03 м"') в охлаждаемом цилиндре были выполнены несколько серий расчетов. В первом случае для наиболее массивного сечения радиус трубы принимался г0=12,5мм, а расчётный радиус цилиндра R=0,56m, что соответствует расстоянию между трубами 1м. Скорость подачи воды варьировалась в пределах v=0,6...1m/c. Полученные результаты расчётов представлены в таблице 1.

Таблица 1

№ п/п t6.C,>° С tНОдни °с ^тах.бст.» -с Л^массл °с т 1 ост., сут. V * воды, м3 t max .бет.» °с Д^масс. > °с Тост., сут. V v волы, М5

Скорость воды v=0,6 м/с v=l,0 м/с

1. 10 5 57 15 10 254,3 54 20 8,5 360,3

2. 10 10 58 13 11,5 292,5 56 18 9 381,5

3. 10 15 59 12 13 330,6 58 16 10 423,9

4. 10 20 61 11 14 356,1 60 15 12 508,7

5. 15 5 62 16 И 279,8 59 21 9 381,5

6. 15 10 63 15 12 305,2 61 19 9,5 402,7

7. 15 15 65 14 14 356,1 62 17 11 466,3

8. 15 20 66 13 15 381,5 64 16 12 508,7

9. 20 5 68 17 11,5 292,5 64 22 9 381,5

10. 20 10 69 17 13 330,6 66 20 10 423,9

11. 20 15 70 16 14 356,1 68 19 11 466,3

12. 20 20 71 15 16 406,9 69 18 12,5 529,9

Из неё видно, что охлаждение водой значительно снижает разогрев бетона, ускоряя процесс его остывания и сокращая сроки выдерживания массива в опалубке, а так же уменьшает разброс температур по сечению конструкции в заданные периоды времени. Расчёт так же показал, что с увеличением скорости воды снижается максимальный разогрев бетона и ускоряются процессы его остывания. Кроме этого установлено, что чем меньше температура воды, подаваемой в трубы и чем более низкотемпературная смесь укладывается в опалубку, тем меньше максимальный разогрев бетона при прочих равных условиях и его остывание до температуры 40°С наступает в более ранние сроки. Так же был сделан вывод, согласно которому укладка в конструкцию низкотемпературной бетонной смеси при одновременной подаче воды с более высокими значениями температур ввиду её физико-химических свойств приводит к сниже-

нию максимального разогрева бетона и уменьшению разброса температур, однако при этом происходит удлинение сроков остывания массива. В тоже время обратная зависимость приводит к противоположным результатам.

В дальнейшем с целью более существенного анализа влияния водотрубного охлаждения на поведение бетона и установления соответствующих закономерностей, было решено увеличить диаметр труб до 40 мм. Расчётная схема для данного случая с радиальной разбивкой представлена на рисунке 7. Полученные результаты сведены в таблицу 2, а графики температуры и прочности бетона для основных температурных режимов показаны на рисунке 8.

Таблица 2

^44 * /

Рис. 7 - Расчётная схема'охлаждения твердеющего бетона при расстоянии между трубами 1м при их диаметре 40мм

№ п/п "С 1«оли, °с °с Д^часс.! °с сут. м1

Скорость воды у=0.6 м/с

1. 10 5 54 19 8 520.9

2. 10 10 56 17 9 586

3. 10 15 58 16 10 651.1

10 20 60 15 11,5 748,8

5. 15 5 59 20 8,5 553,5

15 10 61 18 9,5 618,6

7. 15 15 62 17 10,5 683,7

15 20 64 15 12 781,3

20 5 64 21 9 586

10. 20 10 66 20 10 651,1

11. 20 15 68 19 И 716,2

12. 20 20 69 17 12,5 813.9

1.а)

2. а)

............-........... •■

¡о; ,/,— - . ;........

.иЯСЛ: - - —г - ~ '

Мг/ ■ ■ -

т т : | 0..................- . .

..и -

б),

Рис. 8 - Графики изменения температуры(а) и прочности(б) твердеющего бетона при диаметре труб 40 мм: при 1ас=1(УС, 1еО1)ы=10"С(1); при г6с=20"С, 1тды=2С?С(2)

На графиках и в таблице видно, что при увеличении диаметра труб разогрев бетона по отношению к первому случаю заметно сократился, а наибольший разброс температур по сечению конструкции ни в одном из рассматриваемых режимов не превысил 20°С.

С точки зрения времени, необходимого для выдерживания бетона в опалубке установлено, что даже при скорости охладителя у=0,6м/с на это требуется не более 11 суток. Кроме этого подтвердились закономерности, полученные в предыдущих расчётах, согласно которым при увеличении скорости воды в трубах можно значительно сократить сроки выдерживания бетона в опалубке. Так же было установлено, что при одинаковой скорости воды скорейшее остывание бетона будет наблюдаться при большем диаметре труб.

Аналогичная работа была проведена и в отношении менее объёмного сечения пилона конструкции. Учитывая его меньшую массивность (Мп=1,11м"1), а так же с целью снижения экономических затрат на строительство было решено увеличить расстояния между трубами до 1,15... 1,20 м. Результаты полученных расчётов сведены в таблицу 3.

Анализ полученных данных показал, что аналогично рассмотренному выше сечению, в конструкции наряду с формированием благоприятного термонапряжённого состояния наблюдается снижение температуры максимального разогрева бетона и уменьшение температурных перепадов по массиву. С позиции времени, необходимого для выдерживания бетона в опалубке, оказалось, что для этого требуется 11-14 суток, что заметно меньше, чем при его выдерживании в стандартных условиях. При этом время остывания бетона можно заметно сократить, увеличив скорость подачи воды. Полученные зависимости являются необходимыми для взаимосвязи массивности элементов пилонов и времени, требуемого для выдерживания бетона в опалубке. Кроме того в работе была произведена дополнительная серия расчётов, в которых варьировался диаметр труб водяного охлаждения (25, 30, 35, 40 мм) при различной скорости воды. Выяснилось, что его увеличение приводит к уменьшению максимального разогрева бетона, но разброс температур по массиву при этом увеличивается до неопасных величин. В то же время установлено, что при помощи изменения диаметра труб можно регулировать сроки остывания бетона. Полученные зависимости представлены на рисунках 9 и 10.

Учитывая, что в практике возведения опор со сложными геометрическими размерами не имеется достаточного опыта использования охлаждения бетона водой, дополнительно были проведены расчёты, в которых менялась скорость движения воды, расстояние между трубами и их внутренний радиус.

Таблица 3

№ п/п кс/С ^ВОДШ "С °С Д^масс.» °с Тост.» суг. ^ВОДЫэ м3

Скорость воды •у=0,6 м/с

1. 10 5 57 22 10 651,1

2. 10 10 58,5 21 11,5 748,8

3. 10 15 59 20,5 12 781,3

4. 10 20 60 20 12,5 813,9

5. 15 5 63 23 11,5 748,8

6. 15 10 63,5 22 12,5 813,9

7. 15 15 64,5 20,5 13 846,5

8. 15 20 65,5 19 13,5 879

9. 20 5 68,5 24,5 12,5 813,9

10. 20 10 69 24 13 846,5

11. 20 15 69,5 23,5 13,5 879

12. 20 20 70 23 14 911,6

50-------------------------------

25 30 35 40

ДИАМЕТР ТРУБ, ММ

- - " (б.с.=10оС,(*юды=10вС; - - 1б.с.-15°С,(воды»15°С; —— 1б.с.-20°С,»води='20оС|

Рис. 9 - График зависимости величины максимального разогрева бетона от диаметра труб охлаждения для характерных температурных режимов

ДИАМЕТР ТРУБ, ММ - - -1б.с.-1(»оС,1волы»10оС; •* 16-с.-15°С,Своды°15°С; ——«б.с.-20°С.«1»>ды-20оС

Рис. 10 - График зависимости времени, необходимого для остывания бетона до температуры 40°С в зависимости от диаметра труб водяного охлаждения

Оказалось, что наиболее благоприятные условия выдерживания бетона создаются при расположении труб на расстоянии 0,8 м друг от друга. Так же была установлена зависимость времени выдерживания бетона от расстояния между трубами охлаждения. Для характерных температурных режимов при скорости воды у=0,6м/с она представлена на рисунке 11.

Кроме этого в главе были исследованы температурные режимы верхних ярусов пилонов. Учитывая, что они имеют меньшую массивность (Мп=1,8м"' и Мп=1,93м"1 для рассматриваемых сечений), дополнительных мер по предупреждению трещинообразования при их возведении не потребовалось, но в процессе расчётов подтвердились предпосылки по необходимости учёта собственного термонапряжённого состояния в бетоне при назначении допустимых перепадов температур.

На основании результатов, полученных при расчёте охлаждения нижних ярусов верхних частей пилонов, для каждого сечения был рассчитан и составлен индивидуальный проект расстановки труб в бетоне конструкции, один из вариантов которой для наиболее массивного сечения показан на рисунке 12.

0,8 1 1,2 РАССТОЯНИЕ МЕЖДУ ТРУБАМИ, М

( — -й.с.=10оС,1воды=10°С -гё.с.=20°СДводы=20°с]

Рис. 11 - График зависимости времени остывания бетона до температуры 40°С от расчётного расстояния между трубами водяного охлаждения

Рис. 12 - Эскизная схема установки труб водоохлаждения в сечении пилона

При этом в подготовительный период времени с целью предупреждения трещинообразования и выравнивания температурных перепадов в бетоне следует осуществить установку тепловой изоляции для захваток 2.1 и 2.2. величиной не менее 11=1,15м2 -°С/Вт, для захваток 2.3, 2.4 и 2.5 - 11=0,7м2 -"С/Вт.

Для обеспечения подачи воды с определённой скоростью на заданную высоту, основываясь на полученных данных, потребовалось выбрать насос с подходящими техническими характеристиками (в данном исследовании применялся насос типа ГНОМ-50 с высотой подачи воды 25 м). При этом работа насоса должна быть строго увязана со временем ведения строительства. При отрицательных температурах воздуха возможно замерзание воды в трубах, что может привести к аварийной остановке всей системы охлаждения - поэтому установлено, что в таком случае необходимо создание положительной температуры в рабочей среде и бесперебойную подачу воды требуется обеспечить только до набора бетоном максимальной температуры разогрева. В последующем она может подаваться с интервалами в несколько часов, что не повлияет на сроки остывания массива. В летних условиях бетонирования с целью предупреждения

больших перепадов температур в бетоне и возможного образования в нём трещин, необходима постоянная работа системы.

В целом анализ исследования показал, что совместное использование рационального термического сопротивления опалубки и водотрубного охлаждения бетона при ускоренном возведении пилонов сложной конфигурации, базирующееся на взаимном изменении внутреннего и внешнего теплообменов, намного уменьшает максимальный разогрев бетонов высоких классов, вероятность появления трещин, в т.ч. в рёбрах и гранях массива, а так же ускоряет процесс остывания бетона, сокращая тем самым время, необходимое для оборачиваемости переставной опалубки.

В шестой главе изложены материалы но практической реализации выполненной работы, а так же данные экспериментальной проверки достоверности результатов исследований и оценка экономической эффективности проводимых мероприятий по возведению пилонов моста.

Практическая реализация проведённых разработок имела положительные результаты, о чём свидетельствуют данные экспериментальной проверки разработанных методик непосредственно при строительстве рассматриваемого моста. Сравнительный анализ проводился путём сопоставления значений температур, зафиксированных в ходе их натурного замера для отдельных захваток пилонов на объекте, с данными, представленными в диссертационной работе. С целью наглядного обоснования достоверности расчётов при внедрении, в таблице 4 представлены сопоставительные результаты для нескольких ярусов, по которым производились замеры температур.

Из представленной таблицы видно, что в результате были получены близкие значения по всем требуемым параметрам. При этом погрешность измерений не превысила 5%, что говорит о достаточно высокой достоверности проведённого исследования.

Оценка экономической эффективности мероприятий в работе проведена с точки зрения двух основных факторов - экономии затрат при применении переставной опалубки, и сокращении времени выдерживания бетона при использовании водотрубного охлаждения.

Расчёт стоимости производился путём сравнения возможных вариантов строительства и характеризовался оценкой мероприятий, необходимых для этого. В итоге оказалось, что использование трубного охлаждения в комплексе с применением переставной опалубки эффектнее не только с позиции сокращения времени, затрачиваемого на возведение объекта, но и с экономической точки зрения ввиду снижения затрат в 1,8 раза.

: В целом, опыт исследования теплового и термонанряжённото состояния твердеющего бетона показал, что вне зависимости от конструктивных особенностей и архитектурной выразительности разномассивных пилонов мостов,

Таблица 4

№ п/п № яруса ^б.С.» °с ^ВОДЫк и.., °с факт./ ГМСЧ > "Голые, факт.* расч, сут

1. нижяя часть 10 - 10 75/70 "

2. 2.1' 18 15 10 58/62 8/9

3. 2.2' 13 5 5 54/54 7/8

4. 2.18' 20 - 20 56/64 6/7

применительно к ним можно разработать различные методы защиты от возникновения температурных трещин даже с учётом ускоренных темпов строительства. Подтверждением данного факта служит открытый 1 октября 2009 года вантовый мост через реку Оку на обходе города Мурома, один из пилонов которого представлен на рисунке 13.

Рис. 13 - Общий вид пилона через реку Оку Выводы

Полученные в ходе выполнения работы заключения сводятся к следующему:

1. Анализ научно-технической литературы показал, что в процессе возведения транспортных объектов в них возникают большие перепады температур, вызывающие в бетоне растягивающие усилия, которые приводят к появлению трещин. На основании исследований температурного режима бетона конструкций установлено, что появление трещин в элементах может наблюдаться не только в период остывания, но и во время разогрева твердеющего бетона.

2. Учитывая особенности внешнего теплообмена между конструкцией и окружающей средой, установлены закономерности изменения температурного режима твердеющего бетона высоких классов разномассивных блоков сложной конфигурации нижних частей пилонов от величины термического сопротивления опалубки и возможности его регулирования для обеспечения трещиностой-кости массива.

3. Установлены особенности формирования собственного термонапряжённого состояния бетона разномассивных элементов пилонов и предложены методы их использования для увеличения допустимых температурных перепадов при выдерживании бетона, позволившие снизить расходы на устройство тепловой изоляции.

4. Обоснованы принципы назначения мощности тепловой изоляции в зависимости от архитектуры объекта и определено её числовое значение, обеспечивающее трещиностойкость бетона в сложных конструктивных элементах большой, средней и малой массивности, в том числе при их взаимном стыковании.

5. С целью интенсификации процессов возведения объекта, определена максимально допустимая температура твердеющего бетона захватки, при которой возможно укладывать бетон надлежащего яруса конструкции с учётом обеспечения трещиностойкости бетона и формирования благоприятного собственного термонапряжённого состояния.

6. Определены технические параметры системы принудительного охлаждения нижних массивных ярусов верхних частей пилонов, возводимых из бетонов высоких классов, по результатам которых предложена система водотрубного охлаждения.

7. Установлены закономерности остывания бетона при использовании водотрубного охлаждения, позволяющего регулировать процессы внутреннего теплообмена, в зависимости от расстояния между трубами и их диаметра, температур воды, бетона, окружающей среды и скорости движения охладителя по трубам.

8. Разработанные методы позволили произвести одновременное бетонирование массивных блоков нижних частей пилонов высотой более 10 м, а так же выполнить устройство массивных нижних ярусов верхних частей пилонов, сократив сроки выдерживания бетона с 50 до 12-14 дней и обеспечив требуемую трещиностойкость.

9. При выполнении работы так же был решён ряд вопросов, связанных с методологией исследования термонапряжённого состояния монолитных конструкций;

- уточнены методики расчёта на ЭВМ трубного охлаждения бетона с учётом регулирования внутреннего теплообмена;

- обобщены методы регулирования собственного термонапряжённого состояния бетона при расчётах температурных деформаций, возникающих в раз-номассивных конструктивных элементах пилонов;

- показана возможность постепенного увеличения величины термического сопротивления изоляции в период выдерживания конструкции в опалубке с целью регулирования собственного термонапряжённого состояния и снижения затрат на её устройство;

- учтено влияние добавок Х^БСоС^е на основе поликарбоксилатов на изменение тепловыделения, усадки и меры ползучести бетонной смеси и показано, что величина тепловыделения пропорциональна расходу цемента на 1м3 бетона;

- обоснована необходимость учёта климатологических факторов района строительства объекта при назначении параметров водотрубного охлаждения бетона.

10. Полученные в ходе проведения работы результаты были использованы при строительстве моста через реку Оку на обходе города Мурома, где возведённые пилоны не имели трещин, а также рекомендованы для использования в качестве основополагающих для других ответственных транспортных, промышленных и гражданских сооружений.

Основное содержание работы отражено в следующих публикациях:

1. Соловьянчик А.Р., Пуляев И.С. Предупреждение трещинообразования в бетоне при возведении нижних частей пилонов вантового моста через реку Оку на обходе города Мурома. Вестник МГСУ, № 1. - М.: МГСУ, 2008. - с. 285295.*)

2. Соловьянчик А.Р., Пуляев И.С. Трубное охлаждение водой твердеющего бетона нижних ярусов верхней части пилона моста через реку Оку. Вестник МГСУ, № 1. - М.: МГСУ, 2008. - с. 296-303.*)

3. Соловьянчик А.Р., Коротин В.Н., Вейцман С.Г., Пуляев И.С. Возведение железобетонных пилонов вантового моста через р. Оку на обходе города Мурома. Вестник мостостроения, №2. - М.: 2008. - с. 11-16.

4. Соловьянчик А.Р., Пуляев И.С. Строительство вантового моста через р. Оку на обходе г. Мурома. Научные труды ОАО ЦНИИС, Исследование взаимодействий техносферных и природных компонентов транспортных природно-технических систем», №243. - М.: ЦНИИС, 2008. - с. 20-30.

5. Соловьянчик А.Р., Дудаева А.Н., Пуляев И.С. Выбор методики исследования температурного режима твердеющего бетона при трубном охлаждении пилона водой. Научные труды ОАО ЦНИИС «Технология и свойства железобетона в современном транспортном строительстве», №250. - М.: ЦНИИС, 2008. — с. 13-22.

6. Пуляев И.С., Дудаева А.Н. Исследование температурного режима твердеющего бетона верхних ярусов верхней части пилонов при строительстве моста через р. Оку на обходе г. Мурома. Научные труды ОАО ЦНИИС «Испытания и расчёты конструкций транспортных сооружений», №251. - М.: ЦНИИС, 2009. -с. 45-52.

7. Соловьянчик А.Р., Пуляев И.С. Технологические приёмы обеспечения трещиностойкости твердеющего бетона при возведении пилонов вантового моста через реку Оку на обходе города Мурома. Магер¡али VIII м1жнародноТ науковоТ конференцп молодих вчених, астранпв, студенпв, том I. Вюник Донбасько!' нацюнальноТ академп буд1вництва i архгеектури, випуск 2009-5(79). - Макпвка: 2009. - с. 58-61.

*) Публикации в изданиях, рекомендуемых перечнем ВАК РФ.

Подписано в печать 07.04.2010. Формат 60 х 84 7)6. Объем 1,75 п.л. Тираж 80 экз. Заказ 10.

Отпечатано в типографии ОАО ЦНИИС.

129329, Москва, Кольская 1 Тел.: (499) 180-94-65

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Пуляев, Иван Сергеевич

Введение.

ГЛАВА 1. Опыт регулирования термонапряжённого состояния бетона в транспортном строительстве.

1.1. Основные этапы развития вантового мостостроения. Виды и конструктивные решения пилонов.

1.2. Анализ работ по изучению разогрева твердеющего бетона от экзотермии цемента и его влияния на формирование потребительских свойств конструкций.

1.3. Существующие методы снижения негативного влияния разогрева бетона на формирование требуемых свойств конструкций.

1.4. Выводы по главе 1. Цель и задачи диссертационной работы.

ГЛАВА 2. Решение методических вопросов проведения исследований.

2.1. Методика расчёта температурного режима и прочности твердеющего бетона на ЭВМ.

2.2. Методика расчёта трубного охлаждения твердеющего бетона водой.

2.3. Приборы и оборудование, используемые при проведении экспериментальных работ.

2.4. Методика учёта собственного термонапряжённого состояния' в бетоне при? назначении допустимых перепадов температур в конструкции.

2.5. Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3. Определение технологических параметров возведения А-образных пилонов (на примере моста через реку Оку на обходе города Мурома).

3.1. Этапы выполнения бетонных работ. Разбивка конструкций пилонов на блоки и захватки бетонирования.

3.2. Определение максимально допустимой температуры бетона нижележащей захватай, при которой допускается бетонирование надлежащего яруса пилона.

3.3. Выбор необходимых материалов для строительства опор моста.

3.4. Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4. Регулирование температурного режима твердеющего бетона нижних частей пилонов.

4.1. Исследование закономерностей изменения температурного режима и особенностей формирования собственного термонапряжённого состояния в бетоне в горизонтальном сечении нижней части пилона при выдерживании конструкции в обычной опалубке.

4.2. Исследование закономерностей изменения температурного режима и особенностей формирования собственного термонапряжённого состояния в бетоне в вертикальном сечении нижней части пилона при выдерживании конструкции в обычной опалубке.

4.3. Определение рационального термического сопротивления тепловой изоляции, обеспечивающей предупреждение тре-щинообразования нижней части пилона на основе рассмотрения горизонтального сечения.

4.4. Определение рационального термического сопротивления тепловой изоляции, обеспечивающей предупреждение тре-щинообразования на основе рассмотрения вертикального сечения нижней части пилона.

4.5. Обеспечение трещиностойкости нижней части пилона с учётом рационально подобранного термического сопротивления опалубки.

4.6. Анализ результатов использования предложений по возведению нижних частей пилонов, с учётом обеспечения их трещиностойкости.

4.7. Выводы по главе 4'.

ГЛАВА 5. Регулирование температурного режима твердеющего бетона верхних частей пилонов.

5.1. Температурный режим твердеющего бетона нижних ярусов верхней части пилона и пути уменьшения его разогрева.

5.2. Исследование температурного режима твердеющего бетона нижних ярусов верхней части пилона при охлаждении водой

5.3. Регулирование температурного режима твердеющего бетона ярусов малой массивности верхней части пилона.

5.4. Выводы по главе 5.

ГЛАВА. 6. Оценка проводимых мероприятий по-регулированию температурного режима твердеющего бетона с точки зрения достоверности результатов и экономической эффективности.

6:1. Экспериментальная проверка достоверности применяемых методов регулирования разогрева твердеющего бетона пилонов моста.

6.2. Оценка экономической эффективности проводимых мероприятий по возведению пилонов вантового моста.

6.3. Выводы по главе 6.

Введение 2010 год, диссертация по строительству, Пуляев, Иван Сергеевич

В мостостроении так же в последнее время всё более широкое применение находят монолитные железобетонные конструкции вантовых мостов, в которых всё чаще вместо металлических пилонов используют железобетонные, имеющие лучшие эксплуатационные показатели: Пилоны мостов испытывают различные нагрузки, в том числе динамические, поэтому к качеству этих конструкций предъявляют повышенные требования с позиций обеспечения прочности, надёжности и долговечности. По своей конструкции они отличаются довольно разнообразным строением и поэтому различают А-образные, П-образные, и-образные, одностоечные и другие типы пилонов. Имеющие перемершую массивность по высоте и обладающие высокой архитектурной выразительностью, А-образные опоры являются наиболее сложными» и содержат конструктивные. элементы, встречающиеся в других типах конструкций: Опоры подобного типа используют так же при строительстве стадионов, различных зданий больших размеров (крытых катков; стадионов, киноконцертных залов, торгово-развлекательных центров и т.п.) и других ответственных сооружений. В связи с этим, решение задач по обеспечению высокого качества возведения А-образных пилонов позволяет в известной мере решить эти задачи и для пилонов других типов.

Другим достаточно важным моментом является медленное остывание бетона ввиду разогрева от экзотермии цемента, значительно удлиняющее время ухода за массивом и увеличивающее сроки возведения высоких конструкций, что приводит к удорожанию строительства объекта. Поэтому в условиях рыночной экономики особую актуальность приобретают вопросы управления температурным режимом твердеющего бетона, направленные на ускорение технологического процесса в условиях переменных климатических воздействий без снижения качества возводимых сооружений.

Рассмотренные выше проблемы наиболее ярко проявились при строительстве моста через реку Оку на обходе города Мурома; где наряду с обеспечением требований по прочности, надёжности и долговечности возникла необходимость создания технологий, обеспечивающих ускоренное возведение пилонов.

Для получения необходимых результатов потребовалось решить следующие задачи: провести анализ научно-технической литературы по рассматриваемому вопросу, необходимый для глубокого понимания причин трещинообразования и разработки эффективных методов его предупреждения; изучить конструктивно-технологические особенности возведения пилонов; уточнить технологические особенности бетонирования пилонов в плане и по высоте, которые обеспечивают трещиностойкость бетона; определить возможность замены на современном этапе традиционных составов бетонных смесей на смеси с добавками поликарбоксилатов при использовании принятых проектом решений пилонов; исследовать закономерности разогрева и остывания разномассивных конструктивных элементов нижних частей пилонов при выдерживании бетона в обычной опалубке и в опалубке с различной величиной термического сопротивления тепловой изоляции, необходимые для разработки методов регулирования температурного режима и определения сроков выдерживания твердеющего бетона; определить величину допустимых перепадов температур разогретых блоков и укладываемой бетонной смеси, обеспечивающих бездефектное бетонирование пилонов; исследовать закономерности изменения температурного режима и сроки остывания нижних ярусов верхних частей пилонов, необходимые для разработки методов регулирования температурного режима твердеющего бетона и определения сроков их возведения; разработать и обосновать метод снижения разогрева бетона, направленный на сокращение сроков оборачиваемости переставной опалубки «PERI» и не допускающий появления трещин в твердеющем бетоне при возведении нижних ярусов верхних частей пилонов; уточнить параметры выдерживания твердеющего бетона маломассивных конструктивных элементов пилонов.

Методика проведения исследований предполагает использование теоретических и экспериментальных методов. Теоретические методы основываются на применении программы ZA, при помощи которой исследовался температурный режим твердеющего бетона. Для экспериментальных исследований использовались термопары и многоканальный терморегистратор «ТЕРЕМ-3». Для определения прочности бетона в лаборатории применялся гидравлический пресс П250, а на объекте - неразрушающий ударно-импульсный метод с помощью прибора «ОНИКС-2.3». Кроме того проводились натурные обследования возводимых конструктивных элементов пилонов на объекте. Научная новизна работы состоит в следующем: установлено, что только комплексное регулирование параметров внешнего теплообмена твердеющего бетона с окружающей средой в сочетании с регулированием внутреннего теплообмена в изделии может обеспечить предупреждение появления температурных трещин при ускоренном возведении разномас-сивных по высоте конструктивных элементов пилонов; выявлены особенности формирования собственного термонапряжённого состояния в бетонируемых массивах сложной конфигурации и предложены методы их учёта при назначении расчётных допустимых перепадов температур при выдерживании бетона; установлены закономерности изменения температурного режима твердеющего бетона высоких классов массивов сложной конфигурации от величины термического сопротивления опалубки, обеспечивающие предупреждение трещинообразования за счёт правильного учёта расчётных допустимых перепадов температур, в том числе при стыковке разномассивных элементов пилонов; разработана технология бетонирования нижних частей пилонов, предусматривающая разбивку конструкции на блоки бетонирования, имеющих большую массивность и сложную конфигурацию в плане, и возведение каждого блока за один приём по высоте, что обеспечивает высокое качество бетона при возведении опор вдали от берега и снижает трудоёмкость производства работ; установлены зависимости остывания бетона высоких классов при охлаждении его водой с учётом расстояния между трубами, их диаметра, температуры и скорости движения воды, параметров бетона и окружающей среды; определён характер изменения температурного режима твердеющего бетона высоких классов и особенности образования в нём собственного термонапряжённого состояния в зависимости1 от назначаемой величины термического сопротивления тепловой изоляции в.элементах пилонов малой массивности.

Практическая значимость выполненной работы заключается в разработке системы регулирования температурного режима твердеющего бетона и методов бездефектного бетонирования при ускоренном возведении железобетонных конструкций сложной конфигурации, имеющих переменную массивность по высоте, которые включают: определение рационального термического сопротивления тепловой изоляции, обеспечивающего предупреждение появления температурных трещин в конструктивных элементах большой, средней и малой массивности, в том числе стыкующихся между собой и имеющих сложную конфигурацию; определение технических параметров системы водяного охлаждения нижних ярусов верхних частей пилонов; определение максимально допустимой температуры твердеющего бетона, при которой можно начинать бетонировать вышележащие ярусы конструкции; определение максимально допустимых расчётных перепадов температур в твердеющем бетоне с учётом формирования остаточных напряжений, существенно превышающих величину принятых в технической литературе предельно допустимых 20°С, позволяющих снизить расходы на устройство тепловой изоляции и сократить сроки выдерживания бетона; установление зависимости тепловыделения бетона от экзотермии цемента при введении добавок на основе поликарбоксилатов.

Достоверность результатов исследований обеспечена применением современных методов экспериментальных и теоретических исследований, достаточно апробированных на практике строительства мостов и других транспортных и гражданских сооружений, а так же практическим использованием результатов при строительстве вантового моста через реку Оку. На защиту выносятся: установленные закономерности изменения температурного режима твердеющего бетона нижних частей, пилонов при его выдерживании в опалубке с различным термическим сопротивлением в зависимости от температур бетонной смеси, основания и окружающей среды, а так же методы их регулирования; выявленные особенности формирования собственного термонапряженного состояния бетона в пилонах и предложенные приёмы использования остаточных напряжений в твердеющем бетоне массивных и маломассивных конструктивных элементов конструкции для повышения их трещиностойкости; установленные закономерности изменения температурного режима и сроков остывания твердеющего бетона нижних ярусов верхних частей пилонов, при использовании предложенной конструктивной системы водотрубного охлаждения в зависимости от температур воды, наружного воздуха, бетона, диаметра труб и их расположения, скорости прохождения охладителя по ним, а так же методы применения полученных данных для регулирования температуры и сокращения сроков оборачиваемости переставной опалубки.

Апробация работы. Результаты исследований и основные научные положения диссертационной работы представлялись: на 8-ой Международной научной конференции молодых учёных, аспирантов, студентов ДонНАСА в Украине, на заседаниях секции «Строительные материалы и изделия» Учёного совета ОАО ЦНИИС; на технических совещаниях в ОАО «Мостотрест».

Заключение диссертация на тему "Методы регулирования теплового режима бетона при ускоренном возведении железобетонных элементов пилонов вантовых мостов"

6.3. Выводы по главе 6.

1. Путём проведения экспериментальных исследований подтверждена достоверность предложенных методов регулирования разогрева бетона, в том числе с применением водотрубного охлаждения.

2. Установлены причины, влияющие на различия между расчётными и экспериментальными данными по определению параметров твердеющего бетона в процессе его выдерживания.

3. С помощью экспериментальной проверки разработанных мероприятий по обеспечению ускоренного возведения пилонов вантового моста из бетонов высоких классов подтверждены зависимости, полученные в ходе проведения исследования в данной работе.

4. Показана экономическая эффективность проводимых работ с учётом современных требований, предъявляемых к транспортным сооружениям подобного типа. В результате чего доказано, что применение разработанных методик управления процессами, происходящими в твердеющем бетоне, выгодно не только с позиции времени, затраченного на процесс строительства объекта, но и с экономической точки зрения.

5. Опыт исследования теплового и термонапряжённого состояния твердеющего бетона показал, что вне зависимости от конструктивных и архитектурных особенностей разномассивных пилонов мостов, применительно к ним можно разработать различные методы защиты от возникновения температурных трещин даже с учётом ускоренных темпов строительства.

Заключение

5. С целью интенсификации процессов возведения объекта, определена максимально допустимая температура твердеющего бетона захватки, при которой возможно укладывать бетон надлежащего яруса конструкции с учётом обеспечения трегциностойкости бетона и формирования благоприятного собственного термонапряжённого состояния.

9. При выполнении работы так же был решён ряд вопросов, связанных с методологией исследования термонапряжённого состояния монолитных конструкций:

- учтено влияние добавок У^соО^е на основе поликарбоксилатов на изменение тепловыделения, усадки и меры ползучести бетонной смеси и показано, что величина тепловыделения пропорциональна расходу цемента на 1 м3 бетона;

Библиография Пуляев, Иван Сергеевич, диссертация по теме Строительные материалы и изделия

1. Александровская Э.К. Состояние Саяно-Шушенской плотины во время четырехкратного подъема УВБ до отм. НПУ. Гидротехническое строительство, №10.-М.: 1994. с. 42-45.

2. Александровский C.B. Расчёт бетонных и железобетонных конструкций на изменения температуры и влажности с учётом ползучести. М.: Стройиздат, 1973.-444 с.

3. Антонов Е.А. Методика технологического регулирования термонапряжённого состояния монолитных железобетонных транспортных сооружений. Дисс. . канд. техн. наук. М.: ЦНИИС, 2005. - 229 с.

4. Баженов Ю.М. Технология бетона. M.: АСВ, 2007. - 528 с.

5. Белов A.B. К определению температурных напряжений в бетонной плите с учётом экзотермии и теплоизоляции при переменной температуре окружающей среды. Известия ВНИИГ, № 47. М.: 1953.

6. Белов A.B. Температурные напряжения в бетонной призме прямоугольного сечения. Известия ВНИИГ, №51. М.: 1956.

7. Берсенев B.JI. Работа стен монолитных железобетонных силосов при температурных воздействиях. Автореф. дисс. . канд. техн. наук. Самара: СГАСУ, 1996.

8. Блинов И.Ф. Результаты контрольных наблюдений за напряженно-деформированным состоянием компенсаторных секций трубопроводов Загорской ГАЭС. Сборник научных трудов Гидропроекта, № 152. М.: 1993.

9. Блинов И.Ф., Гальперин И.Р., Лавров Б.А., Мирзак Е.М. Контрольные наблюдения на бетонной плотине Богучанской ГЭС в строительный период. Гидротехническое строительство, № 9. — М.: 1993. с. 3-8.

10. Блинов И.Ф., Гальперина Л.П. Напряженное состояние и деформации сооружений Загорской ГАЭС в период временной эксплуатации. Гидротехническое строительство, № 8. -М.: 1992. с. 47-51.

11. Бобриков Б.В., Честной В.М. Исследование оптимального режима тепло-влажностной обработки крупноразмерных железобетонных конструкций. Сб. трудов МИИТ, №219. -М.: Транспорт, 1966. с. 113-137.

12. Бычковский H.H., Бычковский С.Н., Пименов С.И. Байтовые мосты. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2007. - 654 с.

13. Васильев А.И. Трещины в мостовых железобетонных конструкциях. Авто-реф. дисс. . д-ра техн. наук. М.: ЦНИИС, 2003. - 65 с.

14. Васильев П.И., Зубрицкая М.А. Температурные напряжения в блоках типа плиты. Известия ВНИЙГ, №56. М.: 1956.

15. Васильев П.И., Кононов Ю.И. Температурные напряжения в бетонных массивах. Курс лекций. Л.: Лаборатория полиграфических машин Ленинградского ордена Ленина политехнического института им. Калинина М.И., 1969. - 39 с.

16. Вахитов М.М. Основы термо-морозостойкости бетона в районах с сухим жарким климатом. Автор, дисс.д-ра техн. наук. Ташкент: ТАСИ, 1995. - 47с.

17. Ведомственные нормы технологического проектирования тепловой обработки мостовых железобетонных конструкций. ВНТП 1-90. М.: Минтрансст-рой, МПС, 1990. - 37 с.

18. Величко В.П., Цимеринов А.И. Методика прогнозирования термонапряжённого состояния цилиндрических бетонных массивов. Сб. научных трудов ЦНИИС, №73. М.: ЦНИИС, 1972.-е. 117-129.

19. Волков В.П., Александровская Э.К., Погребная Г.С. К вопросу контроля трещинообразования в плотине Саяно-Шушенской ГЭС. Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева, №222. -М.: 1990. с. 15-19.

20. Ганин В.П. Расчёт температурного фактора твердения бетона. Труды НИ-ИЖБ, №38. М.: Стройиздат, 1977. - с. 40-46.

21. Гендин В.Я., Толкынбаев Т.А. Массопотери пригретого бетона при выдерживании на морозе. Бетон и железобетон, №3. М.: 1992. - с. 23-24.

22. Гинзбург Ц. Г., Коц Л.И. Тепловыделение при твердении цементных растворов и бетонов. Сб. трудов ЛИИЖТ, №192. Л.: Ленинград, 1962 г. - с. 117137.

23. Горецкий Л.И. Теория и расчёт цементобетонных покрытий на температурные воздействия. М.: Транспорт, 1965. - 200 с.

24. ГОСТ 10178-85 «Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия».

25. ГОСТ 24554-91 «Бетоны. Методы определения деформаций усадки и ползучести».

26. ГОСТ 26633-91 «Бетоны тяжёлые и мелкозернистые. Технические условия».

27. Дмитриев Я.Б., Зылев В.Б., Федорков Т.В., Честной В.М., Шапошников H.H., Штейн В.И. Решение плоской задачи термоупругости методом конечных элементов. Труды МИИТа, №456. М.: МИИТ, 1974.

28. Дмитрович А.Д. Тепло- и массообмен при твердении бетона в паровой среде. М.: Стройиздат, 1967. - 243 с.

29. Дробышевский Б.А. Исследование влияния влажности и температуры бетона на напряжённо-деформированное состояние железобетонных пролётных строений мостов. Дисс. . канд. техн. наук. -М.: ЦНИИС, 1979. 152 с.

30. Дурчева В.Н. Натурные исследования монолитности высоких бетонных плотин. Библиотека гидротехника и гидроэнергетика, №90. М.: Энергоатом-издат, 1988.

31. Дятловицкий Л.И., Рабинович А.Б. Определение термоупругих напряжений в массивах с учётом наращивания массива. М.: Госэнергоиздат, 1956.

32. Евланов С.Ф. Технологические трещины на поверхности монолитных пролётных строений. Научные труды ОАО ЦНИИС «Проблемы нормирования и исследования потребительских свойств мостов», № 208. М.: ЦНИИС, 2002.

33. Еременок И.П. Влияние температуры на тепловыделение цемента. Известия высших учебных заведений, строительство и архитектура, №4. 1960.

34. Еременок И.П. Влияние температуры на тепловыделение цемента, прочность и модуль мгновенных деформаций бетона. Труды координационных совещаний по гидротехнике, №4. 1962.

35. Ерахтин Б.М. Производство работ на строительстве Чиркейской ГЭС. -Гидротехническое строительство, №4. -М.: 1964.

36. Ефимов Ю.Н., Сапожников Л.Б. Программный комплекс расчёта сооружений и снований методом конечных элементов для ЕС ЭВМ (шифр MFE). Программный фонд ВНИИ гидротехники им. Б.Е. Веденеева. 21 см. Л.: ВНИИГ, 1987.

37. Запорожец И.Д., Окороков С.Д., Парийский A.A. Тепловыделение бетона. -Л.- М.: Издательство литературы по строительству, 1966. 256 с.

38. Запорожец И.Д., Парийский A.A., Окороков С.Д., Чумадова Л.И. К вопросу о температурной функции тепловыделения бетона. Бетон и железобетон, №6. -М.: 1977. с. 24-25.

39. Зылев В.Б., Федорков Г.В., Шапошников H.H., Штейн В.И. Определение температурных напряжений в железобетонных пролетных строениях на стадииизготовления. Транспортное строительство, №12. М.: Транспорт, 1977. — с. 41-42.

40. Казей И.И., Польевко В.П. Трещиностойкость мостовых конструкций из бетона и железобетона. Транспортное строительство, №4. М.: 1971.-е. 44-45.

41. Качурин В.К., Братин A.B., Ерунов Б.Г. Проектирование висячих и Байтовых мостов. М.: Транспорт, 1971. - 280 с.

42. Киреенко В.И. Байтовые мосты. Киев: Бущвельник, 1967. - 144 с.

43. Комзин Б.Н. Исследование температурных напряжений в блоках гидротехнических сооружений, бетонируемых в зимнее время. Автореф. дисс. . канд. техн. наук. М.: МИСИ, 1959. - 28 с.

44. Красновский Б.М. Инженерно-физические основы методов зимнего бетонирования. М.: ГАСИС, 2004. - 470 с.

45. Лосев Л.Н. Особенности термонапряжённого состояния элементов железобетонных портовых сооружений при отрицательных температурах. Сб. трудов ЦНИИС, №11. М.: ЦНИИС, 1964.

46. Лукьянов B.C. Борьба с появлением температурных трещин в бетонных мостовых опорах. М.: Трансжелдориздат, 1937. - 237 с.

47. Лукьянов B.C. Гидравлические приборы для технических расчётов. Изв. А.Н. СССР. ОТН, №2. 1939, с. 512-519.

48. Лукьянов B.C. Новый метод учёта влияния различных положительных температур на твердение бетонов и растворов. Строительная промышленность, № 15. 1936, с. 23-27.

49. Лукьянов B.C., Величко В.П., Соловьянчик А.Р. Определение теплофизиче-ских характеристик строительных материалов методом решения обратных задач на аналоговых и электронных вычислительных машинах. Сб. научных трудов, №72.-М.: ЦНИИС, 1974.-е. 107-117.

50. Лукьянов B.C., Денисов И.И. Зашита бетонных опор мостов от температурных трещин. -М.: Трансжелдориздат, 1959. 110 с.

51. Лукьянов B.C., Денисов И.И. Исследование термонапряжённого состояния бетонных блоков для Саратовской ГЭС. Отчёт по теме НИР. М.: ЦНИИС, 1962.-182 с.

52. Лукьянов B.C., Денисов И.И. Расчёт термоупругих деформаций массивных бетонных опор мостов для разработки мер по повышению их трещиностойко-сти. Сб. трудов ЦНИИС, №36. М.: ЦНИИС, 1970. - с. 4-43.

53. Лукьянов B.C., Соловьянчик А.Р. Исследование тепловыделения цемента в термосном калориметре ЦНИИСа. Сб. докладов «Методы экспериментального определения и расчёта тепловыделения в бетоне». М.: ВНИИПИ Теплопроект, 1971. -с.45-58.

54. Лукьянов B.C., Соловьянчик А.Р. Обеспечение трещиностойкости однослойных легкобетонных панелей при их остывании после тепловой обработки. Сб. трудов ЦНИИС, №73. М.: ЦНИИС, 1972. - с. 159-162.

55. Лукьянов B.C., Соловьянчик А.Р. Физические основы прогнозирования собственного термонапряжённого состояния бетонных и железобетонных конструкций. Сб. научных трудов ЦНИИС, №73. М.: ЦНИИС, 1972. - с. 36-42.

56. Миронов С. А. О состоянии и задачах секции по разработке методов расчёта температурного режима при твердении бетона в конструкциях и изделиях. Сб. трудов ЦНИИС, №73. М.: ЦНИИС, 1972. - с. 4-7.

57. Миронов С.А. Температурный фактор в твердении бетона. М.: Госстрой-издат, 1948.-231 с.

58. Михайлов В.В. Предварительно напряжённые комбинированные и вантовые конструкции. М.: АСВ, 2002. - 256 с.

59. Нилендер Ю.А. Испытание днепровской плотины. Часть 1. Л.-М.: Главная редакция строительной литературы, 1937. - 215 с.

60. Нилендер Ю.А. Исследование деформаций и температурного режима в теле плотины Днепростроя. M.-JI.: Госстройиздат, 1933. - 44 с.

61. Нилендер Ю.А. К вопросу о разрезке фундаментной плиты ГЭС. М.: НКВД СССР, 1940. - 88 с.

62. Петропавловский A.A., Крыльцов Е.И., Богданов H.H. и др. Байтовые мосты. М.: Транспорт, 1985. - 224 с.

63. Разработка новой методики исследования температурного режима, прочности твердеющего бетона и термонапряжённого состояния конструкций транспортных сооружений с помощью персональных компьютеров. — М.: ЦНИИС, 1992.-с. 75.

64. Расчёт теплового и термонапряжённого состояния бетонных и железобетонных конструкций с изменённой геометрией в процессе их изготовления. (гА200). -М.: ЦНИИС, 1989.

65. Ребю П. Вибрирование бетона. Практическое руководство. М.: Стройиз-дат, 1970.-256 с.

66. Руководство по зимнему бетонированию с применением метода термоса. -М.: Стройиздат, 1975. 192 с.

67. Скородумов И.Т. и др. Состояние железобетонных пролётных строений, эксплуатируемых длительное время. Труды ЛИИЖТа, №299. Л.: Ленинград, 1969. - с. 28-39.

68. Смирнов К.И., Гинзбург Ц.Г., Епифанов А.П. Использование трубного охлаждения для регулирования температурного режима бетона плотины Красноярского гидроузла. Гидротехническое строительство №2. -М.: 1964.

69. Соколов С.Б. Методы предупреждения трещинообразования в железобетонных плитно-ребристых пролётных строениях мостов на стадии разогрева бетона от экзотермии цемента. Дисс. .канд. техн. наук. -М.: ЦНИИС, 2005. 130с.

70. Соловьянчик А.Р. Борьба с трещинообразованием от температурных воздействий в наружных стеновых керамзитобетонных панелей транспортных зданий. Дисс. . канд. техн. наук. -М.: ЦНИИС, 1970. 168 с.

71. Соловьянчик А.Р. Использование достижений фундаментальных наук в технологии бетона. Транспорт. Наука, техника, управление, №9. М.: ВИНИТИ, 2005.-с. 29-33.

72. Соловьянчик А.Р. Исследование влияния технологических факторов на тепловыделение цемента в бетоне. Сб. трудов ЦНИИС «Экспериментальные исследования инженерных сооружений», №89. М.: ЦНИИС, 1974. - с. 96-105.

73. Соловьянчик А.Р. Энергосберегающие основы технологии изготовления мостовых и других железобетонных конструкций. Дисс. . д-ра техн. наук. -М.: НИИЖБ, 1985. 403 с.

74. Соловьянчик А.Р. и др. Рекомендации по совершенствованию термовлаж-ностной обработки элементов опор и пролётных строений железобетонных мостов северного исполнения. -М.: ЦНИИС, 1980 (разработаны на основании отчёта по теме НИР ВК-Х-2-78 р.1). 62 с.

75. Соловьянчик А.Р., Коротин В.Н., Вейцман С.Г., Пуляев И.С. Возведение железобетонных пилонов вантового моста через р. Оку на обходе Мурома. Вестник мостостроения, №2. М.: 2008. - с. 11-16.

76. Соловьянчик А.Р., Коротин В.Н., Шифрин С.А., Вейцман С.Г. Опыт снижения трещинообразования в бетоне от температурных воздействий при сооружении Гагаринского тоннеля. Вестник мостостроения, №3-4. М.: 2002. - с. 5359.

77. Соловьянчик А.Р., Цернант A.A., Шифрин С.А. Руководство по ремонту бетонных и железобетонных конструкций транспортных сооружений с учётом обеспечения совместимости материалов. М.: ЦНИИС, 2005. — 128 с.

78. Соловьянчик А.Р., Цимеринов А.И. К вопросу математического регулирования тепловыделения цемента. Теплофизические исследования транспортных сооружений. Сб. трудов ЦНИИС, №72. М.: ЦНИИС, 1974. - с. 61-69.

79. Соловьянчик А.Р., Шифрин С.А. Методы и технологии предупреждения и лечения трещинообразования в монолитных железобетонных конструкциях. Строй РЕСУРС, №6. М.: 2003.

80. Соловьянчик А.Р., Шифрин С.А., Коротин В.Н., Вейцман С.Г. Способ бетонирования монолитных конструкций. Патент на изобретение №2208093. -М.: 2003.

81. Соловьянчик А.Р., Шифрин С.А., Морозов A.B., Бигвава Г.Д. Способ бетонирования укрупнёнными блоками монолитных конструкций тоннельного типас поэтапным возведением сверху вниз. Патент на изобретение №2246588. — М.: 2005.

82. Соловьянчик А.Р., Шифрин С.А., Руденко А.Е. Способ бетонирования монолитных конструкций с элементами разной массивности. Патент на изобретение №2143047. М.: 1999.

83. Технологический регламент на производство подготовительных, опалубочных и бетонных работ при возведении верхних частей пилонов вантового моста в условиях круглогодичного строительства. М.: ЦНИИС, 2007. -118 с.

84. Технологический регламент на производство подготовительных, опалубочных и бетонных работ при возведении нижней части пилонов вантового моста в условиях круглогодичного строительства. М.: ЦНИИС, 2007. - 109 с.

85. Трапезников JI.H. Температурная трещиностойкость массивных бетонных сооружений. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 272 с.

86. Фрид С.А. Расчёт изменений температуры бетонных массивов под влиянием экзотермии цемента. Известия ВНИИГ, №41. М.: 1949.

87. Фрид С.А. Температурные напряжения в бетонных и железобетонных конструкциях гидротехнических сооружений. М.; JL: Госэнергоиздат, 1959. - 71с.

88. Фрид С.А., Левених Д.П. Температурные воздействия на гидротехнические сооружения в условиях севера. Л.: Стройиздат, Ленинградское отделение, 1978.-200 с.

89. Фролов Б.К. Регулирование температурного режима бетона при сооружении плотин. Л.: Энергия, 1964. - 168 с.

90. Цейтлин А.Л. Исследование напряженно-деформированного состояния железобетонных пролетных строений мостов с использованием ЭЦВМ. Автор, дисс. . канд. техн. наук. -М.: 1967. -20 с.

91. Цыбин A.M., Шенкер Н.Л. Приближённый способ определения коэффициента затухания напряжений в задаче термоползучести. Известия ВНИИГ, №120.- Л.: Энергия, 1978.

92. Честной В.М., Климов Ю.М. Взаимодействие железобетонных преднапря-жённых балок со стендом в процессе их изготовления. Труды МИИТ, №375. -М.: МИИТ, 1971. с. 46-53.

93. Честной В.М., Климов Ю.М. Напряжённое состояние железобетонных балок от взаимодействия с двухконсольными стендами на стадии термообработки. Труды МИИТ, №490. М.: МИИТ, с. 73-81.

94. Шифрин С.А. Теплофизические основы формирования потребительских свойств конструктивных элементов транспортных сооружений из монолитного и сборно-монолитного железобетона. Дисс. . д-ра техн. наук. М.: ЦНИИС, 2007. - 297 с.

95. An Investigation of Strains and of Temperature in the Concrete of the Dniepros-troi Dam, 1-er Congres des Grends Barrages, Stockholm 1933, vol. II, p. 351.

96. Carlson R. A. Simple Method for the Computation of Temperatures in Concrete Institute. November-December. 1937. 89 p.

97. Schoppel K., Plannerer M. Springenschmid R. Determination of restraint stress and material properties dining hydration of concrete with the temperature-stress testing machine. International RILEM Symposium. Munich, 1994.

98. Solovyanchik A.R., Krylov B.A., Malinsky E.N. Inherent thermal stress distributions in concrete structures and method for their control. Thermal Cracking in Concrete at Early Ages. Proceedings of the International RILEM Symposium. Munich, 1994.

99. Sprigenschmid R., Breitenbucher R., Mangold M. Development of the cracking frame and the temperature-stressing machine. Thermal Cracking in Concrete at Early Ages. Proceeding of the International RILEM Symposium. October 10-12. Munich, 1994.

100. Thielen G. Hintzen W. Investigation of concrete behavior under restraint with a temperature-stress test machine. International RILEM Symposium. Munich, 1994.

Похожие работы

Строительство
05.23.00