автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Оценка механических и структурных характеристик бетона в строительных конструкциях методом локального разрушения

КОЙТРОДЬНЫ* ЭКЗЁМШШР

На правах рукописи

Гаврилов Вадим Борисович

ОЦЕНКА МЕХАНИЧЕСКИХ И СТРУКТУРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК БЕТОНА В СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ МЕТОДОМ ЛОКАЛЬНОГО РАЗРУШЕНИЯ

Специальность 05.23.05 - Строительные материалы и изделия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Челябинск - 2004

Работа выполнена на кафедре «Строительные конструкции» Магнитогорского государственного технического университета

им. Г.И. Носова

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Варламов Андрей Аркадьевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

Чернов Алексей Николаевич

Ведущая организация - Научно-исследовательский и проектный

институт строительных материалов

Защита состоится « 8 » апреля 2004 г. в 14 00 час. на заседании диссертационного совета ДМ 212.298.08 в ЮжноУральском государственном университете по адресу: 454080, г.Челябинск, пр. Ленина, 76, главный корпус, ауд. 505.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеках Магнитогорского государственного технического университета и ЮжноУральского государственного университета.

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат технических наук, доцент Горбунов Сергей Павлович

«УРАЛНИИСТРОМПРОЕКТ», г.Челябинск.

доктор технических наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Вопросы контроля прочности бетона, равно как и общей теории сопротивления бетона, на протяжении долгого времени остаются в стадии разработки. Многие десятки существующих способов контроля механических характеристик и гипотез прочности только подтверждают это положение.

Наиболее точный результат определения механических характеристик достигается при лабораторном испытании извлечённых из конструкции стандартных бетонных образцов, что представляет собой очень трудоёмкую операцию. Применение разрушающего метода затруднительно для густоармированных конструкций. Кроме того, в результате механического воздействия режущего инструмента происходит частичное изменение физико-механических свойств бетона в отобранных образцах. Поэтому, в настоящее время, при обследовании строительных конструкций широко используют неразрушающие методы, основанные на зависимости прочности от различных косвенных характеристик. Задача в этом случае существенно усложняется из-за отсутствия точных градуировочных зависимостей. Несмотря на простоту применения неразрушающего контроля, точность измерений остаётся низкой, так как в большинстве случаев исследуется только поверхностный слой, не учитывается анизотропия и структура бетона.

В последнее время задача усложняется и тем, что простое определение прочностных характеристик бетона- перестало удовлетворять разработчиков конструкций и для расчёта необходимо закладывать полную диаграмму поведения бетона под нагрузкой. Следовательно, при контроле фактических свойств бетона необходимо получать несколько параметров. Кроме того, для определения остаточного ресурса железобетонных конструкций очень важны структурные параметры, характеризующие объём компонентов и размер зёрен заполнителя.

Выходом из этого положения служит комплексный метод определения механических характеристик бетона. Однако использование двух градуировочных зависимостей, улучшая точность получаемых результатов, приводит к значительному (как

минимум двукратному) увеличению затрат. Более экономичны способы, основанные на измерении комплекса параметров в одном методе (например, диаметре и глубине отпечатка), но они не нашли широкого применения вследствие малой изученности.

В последнее время, как в России, так и за рубежом разрабатываются методы, предусматривающие местное (локальное) разрушение бетона алмазным инструментом. Это позволяет изучать не только наружные слои бетона, но и участки, расположенные в глубине от поверхности.

В известных технических решениях удельная энергия процесса разрушения, как косвенная характеристика прочности бетона нигде не учитывается. Однако именно эта величина наиболее тесно связана с реальной энергией разрушения бетона в конструкциях, его прочностью и макроструктурой.

Поэтому исследование эффективного способа одновременной оценки нескольких механических характеристик бетона на основе энергетических показателей разрушения, с использованием математического анализа данных, является актуальной задачей.

Цель работы. Разработка способа определения прочностных и макроструктурных характеристик бетона в эксплуатируемых железобетонных конструкциях на основе метода локального механического разрушения.

Объект исследования: бетон эксплуатируемых бетонных и железобетонных конструкций.

Предмет исследований: энергоёмкость разрушения локальных объёмов бетона и её связь с основными механическими характеристиками и макроструктурой бетона в конструкциях. Научную новизну работы составляют:

- экспериментальные зависимости механических характеристик бетона от удельной энергии, затрачиваемой на его разрушение;

- энергетическая модель локального разрушения бетона строительных конструкций;

- способ определения механических характеристик бетона в эксплуатируемых строительных конструкциях на основе метода локального разрушения алмазным инструментом.

Практическое значение и реализация результатов работы:

- разработан новый способ определения комплекса механических и структурных характеристик бетона в существующих железобетонных конструкциях;

- предлагаемая методика оценки механических и структурных характеристик бетона была применена при обследовании объектов ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат», ОАО «Магнитогорский калибровочный завод», ОАО «Магнитогорский метизно-металлургический завод», ОАО «Комбинат магнезит» г. Сатка;

- разработанная методика передана для внедрения в НПП «Карат», г. Челябинск.

На защиту выносятся:

- способ оценки механических и макроструктурных характеристик бетона;

- энергетическая модель пиления бетона;

- результаты экспериментальных исследований энергоёмкости разрушения разных составов бетона при различных режимах резания;

- результаты статистического анализа взаимосвязи энергоёмкости разрушения локальных объёмов бетона с его основными механическими характеристиками и макроструктурой.

- методика определения механических и структурных характеристик бетона в существующих железобетонных конструкциях;

- сопоставление результатов натурных исследований железобетонных конструкций стандартным и предлагаемым способами.

Апробация работы.

Основные положения и результаты работы докладывались

на:

- 2-ой Международной научно-технической конференции

«Архитектура и строительство», Томск, 2002.

- 60-ой, 61-ой и 62-ой научно-технической конференции

МГТУ-ММК по итогам научно-исследовательских работ за 2001

- 2003 гг., Магнитогорск: МГТУ, 2003.

- Международной научно-технической конференции «Итоги строительной науки», Владимир, 2003.

- Региональной научно-технической конференции «Проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта», Екатеринбург, 2003.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ в научных журналах, сборниках статей и материалах конференций.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы. Общий объем 164 страницы машинописного текста, включая 59 рисунков и 46 таблиц. Список литературных источников содержит 94 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность рассматриваемой темы, изложена цель диссертационной работы и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе изложены результаты современных исследований в области структурной неоднородности бетона и влияния структуры на его свойства. Анализу причин разрушения бетона и теоретическим основам его прочности посвящены работы Ю.М Баженова, О.Я. Берга, А.А. Гвоздева, Б.М. Гладышева, Е.А. Гузеева, А.Е. Десова, Ю.В. Зайцева, Ю.А. Ивашенко, В.А. Клевцова, Ю.Е. Корниловича, Лермита, Г.В. Мурашкина, Пау-эрса, А.Б. Пирадова, П.А. Ребиндера, Рюша, А.В. Саталкина, С.М. Скоробогатова, Б.Г. Скрамтаева, Фрейсине, А.Е. Шейкина и других исследователей.

Бетон, имеющий множество дефектов и трещин в своей структуре, имеет прочность зависящую от способности сопротивляться разрыву на микроскопическом уровне. Поэтому методом, позволяющим полностью решить поставленную цель в данной работе, является метод локального разрушения с измельчением материала до частиц, размеры которых соизмеримы с микроскопическими дефектами в теле бетона. Именно такой

масштабный уровень позволяет наиболее достоверно оценить механические характеристики бетона всей конструкции.

Кроме того, при обследовании бетонных и железобетонных конструкций, очень важно определять механические характеристики не только поверхностного слоя, но и изменение этих характеристик по глубине от наружной грани в глубь элемента, особенно в конструкциях, которые находятся в эксплуатации длительное время.

В главе подробно рассмотрены параметры взаимодействия «алмазный диск - каменный материал», в частности силовые и энергетические параметры, а также результаты исследований резания материала единичным алмазом. Анализ работ А.Ф. Ки-чигина, С.Н. Игнатова, Ю.И. Климова, В.Д. Яремы и др. позволил задать режим пиления бетона, который в наибольшей степени обеспечил получение стабильных и надёжных результатов.

Рассмотрены энергетические законы разрушения (диспергирования) хрупких тел, согласно которым разрушение твёрдого тела всегда состоит в постепенном развитии новых поверхностей раздела с окружающей средой, а величина обнажённой поверхности определяет работу разделения твёрдого тела на части - работу диспергирования, как меру твёрдости (микропрочности).

В основе предлагаемого подхода к исследованию прочности бетона лежит энергетическая теория прочности, начало которой положено итальянским физиком Бельтрами ещё в прошлом столетии. По этой теории прочное сопротивление обеспечивается до тех пор, пока работа, затрачиваемая для достижения сложного сопротивления, не превысит величины работы, соответствующей предельному сопротивлению при простом нагружении.

Общий обзор патентов и технических решений по определению прочности материалов методом локального разрушения показывает, что их применение, как правило, ограничивается получением какой-либо одной характеристики.

Очевидно, что учёт величины разброса единичных пилений в предлагаемом способе позволит дополнительно оценить неоднородность бетона, которая обусловлена объёмной концентрацией заполнителя и различием в прочности составляющих бетон

компонентов. Использование 2-х характеристик увеличивает точность измерений и согласуется с выводами предыдущих исследований.

В связи «с вышеизложенным в данной работе были поставлены следующие задачи;

- разработать методику изучения бетона пилением;

- получить одновременно набор механических характеристик бетонов различных составов, путём испытания по стандартным методикам, и энергетических параметров их пиления предложенным способом;

- на основе анализа и сопоставления полученных данных, выделить взаимосвязь величины удельной энергии разрушения бетона с показателями его механических свойств и параметров макроструктуры;

- построить математическую модель энергетической неоднородности бетона на уровне макроструктуры, основанную на фактических характеристиках энергоёмкости разрушения;

- разработать способ определения механических и макрострук-турных характеристик бетона методом локального разрушения;

- применить разработанный способ для оценки механических характеристик бетона в железобетонных конструкциях действующих объектов.

Вторая глава посвящена построению модели взаимодействия алмазного диска с бетоном, построению вероятностной и энергетической модели макроструктуры бетона.

На основании анализа режимов пиления каменных материалов разработана модель взаимодействия алмазного диска с бетоном. Анализ схемы резания бетона позволил, для осуществления предлагаемого способа, установить следующие ограничительные параметры:

- необходимо использовать однотипный режущей инструмент;

- ширина диска должна быть в пределах 2-3 мм;

- глубина однократного пиления должна быть постоянной и соответствовать 2,5 мм.

Предлагается рассматривать тяжёлый бетон в виде двухком-понентного композиционного материала: «матрица - заполни-

тель», считая, что прочность и удельная энергия пиления матрицы ниже, чем заполнителя.

Рассмотрено два случая вероятностного подхода к решению задачи о теоретических затратах энергии на разрушение бетона идеальной структуры. В первом случае предполагалось, что частицы (в последующем стружка) равномерно рассеяны в бетонном образце до пиления. При рассмотрении объёма бетона, превышающего размер частички на два порядка, отклонение количества частиц заполнителя в нём от количества, соответствующего его объёмной концентрации ф, составляет в среднем не более +15% (для>0,3) при уровне надёжности 0,95. Во втором случае рассматривалось скопление элементарных частичек в теле бетона в зёрна заполнителя и матрицу, при этом средний результат энергоёмкости пиления наилучшим образом описывала идеальная структура, обусловленная симметричным расположением зёрен крупного заполнителя.

На основании теоретического анализа двухкомпонентных структур с различной формой заполнителя предложена модель симметричной макроструктуры бетона, в которой предлагается идеализировать зёрна заполнителя в виде шаров, приводя их к средневзвешенному диаметру, а в качестве механических характеристик компонентов применять удельную энергоёмкость. Теоретическое значение удельной энергии разрушения двух-компонентного бетона предложено определять по зависимости:

\¥ср = ф-\У3 + (1-ср)'\¥м, кг/см2, СО

где - удельная энергия разрушения материала заполнителя, ЧУм - удельная энергия разрушения матрицы, ср -- объёмная концентрация заполнителя.

Анализ предложенной макроструктуры бетона, при различном соотношении прочности матрицы и заполнителя, объёмной концентрации и диаметра заполнителя, позволил выявить регулярную структуру бетона во взаимно перпендикулярных направлениях. В идеальной геометрической структуре бетонного образца последовательно выделяли объёмные полосы, которые соответствовали среднему разрушаемому объёму бетона за одно фактическое пиление алмазным диском. Теоретические распре-

деления энергоёмкости разрушения двухкомпонентной макроструктуры бетона аппроксимировали синусоидой. При этом изменение удельной энергии разрушения в последовательно рассматриваемых объёмах отражало концентрацию заполнителя, его средний диаметр и прочность матрицы при известной прочности заполнителя.

Третья глава содержит сведения о исходных материалах, опытных образцах, методике проведения экспериментальных исследований, использованных приборах и приспособлениях.

Основной эксперимент проводили в лабораторных условиях на бетонных образцах, изготовленных из 45 различных составов бетона. Эксперименты выполняли в два этапа. Для оценки влияния на результаты пиления различных составляющих бетона, на I этапе испытывали образцы, в которых заполнитель принимался только одной фракции. Пилению подвергали образцы мелкозернистого бетона (20 различных составов с варьированием объёмной концентрации и крупности зёрен), образцы из тяжёлого бетона (20 различных составов, с варьированием В/Ц и ф), образы из материала растворных матриц тяжёлых бетонов, цементный камень, камни крупного и мелкого заполнителей. На II этапе испытывали образцы (из специально подобранных в лаборатории ЗЖБИ ОАО «Магнитострой» составов) с заданными классами прочности на осевое сжатие: В7,5, В15, В20, ВЗО и В45. Образцы изготавливали в виде стандартных кубов с ребром 100 мм и призм размером 100x100x400 мм.

Для пиления образцов была изготовлена экспериментальная установка, изображённая на рис. 1, состоящая из станины 1, передвижной каретки 2 с жёстко закреплённым образцом 3, стойки 4 с закреплённой на ней отрезной машиной (типа МШУ) 5, свободно подвешенного груза 6 и металлических шаров 7, уложенных в пазы и обеспечивающих свободное перемещение каретки.

Для испытания пилением использовали два кубических образца каждого состава, по 4 граням каждого, из которых было выполнено по 16 последовательных пилений вглубь от поверхности с заглублением по 2,5 мм, при этом первое пиление использовалось только для выравнивания борозды последующих

пилений. По трём призматическим образцам каждого состава тяжёлого бетона, используя стандартные методики, были определены энергетические характеристики трещиностойкости и построены полные диаграммы деформирования. Кубиковую прочность определяли по стандартной методике на прессе и нераз-рушающим методом при помощи прибора ИПС-МГ4.

Рис. 1. Схема установки для пиления бетонных кубов

В четвёртой главе приведены результаты испытаний лабораторных образцов, представляющие собой 5 блоков исходных данных для статистической обработки:

1 блок (структурные характеристики) - объёмная концентрация составляющих компонентов, В/Ц, диаметр заполнителей D и модуль крупности песка;

2 блок (параметры пиления) - среднее значение удельной энергии разрушения каждого состава бетона Wcp, среднеквадра-тическое отклонение удельной энергии а, среднеарифметическое отклонение Д1^?, средняя удельная поверхность частиц

стружки AS, параметры аппроксимации вариационных рядов единичных пилений полиномом 2-го порядка (коэффициенты полинома а, b, с) и отношение Wcp/Wmaxi

3 блок (прочностные характеристики) - верхняя граница микротрещинообразования RBcrc, кубиковая прочность R и прочность, определённая неразрушающим методом Rrnc- MT4i

4 блок (параметры диаграммы деформирования бетона) -призменная- прочность Rt,, начальный модуль упругости Еь, относительные деформации при максимальном напряжении Eru, относительные деформации при напряжении 0,85-Rb (ниспадающая ветвь), площадь под диаграммой в интервале

5 блок (энергетические характеристики трещиностопкости) - удельные энергозатраты на статическое разрушение до момента начала движения магистральной трещины G;, удельные эффективные энергозатраты на статическое разрушение Gf, джей-интеграл J.

Для анализа полученного многомерного массива был приме -нён канонический многофакторный анализ, реализованный в системе STATISTICA (фирма-производитель StatSoft ® Inc., USA). Результаты анализа подтвердили целесообразность получения различных математических зависимостей механических характеристик бетона от результатов его пиления для тяжёлого и мелкозернистого бетонов. Проведённый анализ определил вклад каждой переменной (по весовым коэффициентам) в искомые математические модели и позволил предложить наиболее оптимальные модели. Последующая регрессионная обработка выявила зависимости, адекватно (по критерию Фишера) описывающие все исследуемые характеристики:

Gf = 0,00341 -Wcp +0,026 • а - 0,0017-а - 7,65, Н/м (5)

Rb = 0,0047-Wcp + 0,0315-AWcp - 32,79, МПа

(2) (3)

R"crc = 0,007-Wcp - 130,8.-(WCp/Wmai) + 71,5, МПа

+ 52965, МПа (4)

(6)

(7)

(8)

Коэффициент детерминации полученных многофакторных моделей при сравнении с однофакторной (в зависимости от Wcp) указал на то, что для Rb, R^crc, Еь и Gf кроме удельной энергии разрушения важен ещё и структурный фактор, который характеризовался разбросом результатов пиления. Так для Rj, коэффициент детерминации при использовании дополнительного фактора увеличился с 0,889 до 0,928, дня R1^ - с 0,816 до 0,891, для Еь - с 0,811 до 0,845, для Gf - с 0,808 до 0,861.

R и Gi адекватно определялись по Wcp. Для мелкозернистого бетона определена зависимость:

(9)

Для тяжёлого бетона:

R = 3,85• 10"7,(Wср) z — 0,49, МПа G¡ = 0,002*Wcp - 7,2, Н/м

(10) (11)

Ошибка метода в целом, определённая по корреляционной зависимости - \¥ср», составила 7 % при уровне надёжности 0,95.

В результате сопоставления экспериментальных и теоретических результатов было установлено, что между теоретическим и фактическим значением 'ЭДСР существует разница на величину, пропорциональную площади контактной зоны между заполнителем и матрицей. Эту зону в двухкомпонентной модели предложено учитывать введением в зависимость её косвенной величины, которая хорошо определяется отношением объёмной концентрации к среднему размеру заполнителя.

Удельная энергия разрушения матрицы при известной энергоёмкости разрушения заполнителя, с учётом влияния контактной зоны в бетоне, определилась по формуле:

(12)

где средневзвешенный размер заполнителя D с достаточной для практики точностью определяется по зависимости:

(13)

где Нш - шаг синусоиды, мм, Ь - общая глубина пилений, мм,

Для сопоставления полученных результатов с разработанной энергетической моделью бетона на фактические распределения накладывалась синусоида, описывающая теоретическое распределение энергоёмкости бетона (рис.2).

Процент попадания в полосу погрешностей (±8,0 %) составил 85 - 94 %. Следовательно, в исследуемых составах бетона расположение 85-ти и более % зёрен крупного заполнителя соответствовало симметричной макроструктуре (с отклонением не более 8 % от идеального).

В пятой главе приведены результаты практического применения разработанного метода в фасонно-литейном цехе ЗАО «Механоремонтного комплекса» ОАО «Магнитогорского металлургического комбината» (чугунолитейное и сталелитейное отделения), а также в жилых девятиэтажных панельных домах, серии 121, города Магнитогорска.

Из железобетонных колонн и несущих вертикальных панелей отбирали образцы размером 40x40x160 мм для испытаний на деформативность. Из демонтируемых перегородок жилого дома вырезали кубы 100x100x100 мм для определения прочности. Для выпиливания использовали направляющую рейку, которая обеспечивала прямолинейность борозды и постоянную глубину каждого последовательного пиления (2,5 мм). Одновременно определяли удельную энергоёмкость разрушенных объёмов бетона. По граням извлечённых образцов оценивали объём крупного заполнителя, методом подсчёта площадей, и средневзвешенный диаметр крупного заполнителя.

В дальнейшем проводили сравнение результатов стандартных испытаний призм и кубов с характеристиками, полученными по предложенному способу. Расхождение между фактическими и определёнными по результатам пиления значениям для Rb и ф составило соответственно 6,7 и 4 %, для Еь и D соответственно 11,2 и 9,5 %. Отклонение прочности Я, определённой по эмпирической зависимости от фактической, в среднем составило 7,7 % для всех испытанных на прессе кубов.

Применение предложенной методики позволило получить дополнительную информацию об изменении за время эксплуатации деформативных и прочностных характеристик бетона в глубине от поверхности конструкций и более адекватно оценить техническое состояние конструкций при проведении обследований.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Предложен метод определения фактических механических и макроструктурных свойств бетона, которые важны при обследовании длительно эксплуатирующихся (особенно в условиях агрессивной среды) конструкций и оценке их остаточного ресурса. Метод основан на многократном локальном механическом разрушении бетона алмазным инструментом с последовательным заглублением вглубь бетона за каждое единичное пиление. В качестве параметров пиления определяется средняя удельная энергия разрушения и разброс её значений для единичных пилений. Механические и структурные характеристики бетона вычисляются по уравнениям регрессии после статистической обработки результатов пиления.

2. Предложена двухкомпонентная энергетическая модель макроструктуры бетона «матрица - заполнитель», в которой зёрна заполнителя представляются в виде шаров одинакового диаметра. В качестве характеристик компонентов используется их удельная энергоёмкость. Адекватность модели подтверждена сопоставлением расчётных значений характеристик бетона с результатами экспериментальных исследований.

3. На основании статистической обработки результатов пиления различных составов бетона, получены эмпирические зависимости, адекватно описывающие его механические характеристики: кубиковую и призменную прочность, верхнюю границу трещинообразования, начальный модуль упругости, энергию на статическое разрушение и вязкость разрушения.

4. Метод позволяет определить объёмное содержание крупного заполнителя и его средневзвешенный размер. Точность предложенного способа составила + 7,0 %, что является достаточным для его практического применения.

5. Установлена тесная взаимосвязь средней удельной энергии разрушения бетона пилением со стандартной кубиковой прочностью. Для адекватного описания призменной прочности, верхней границы трещинообразования, начального модуля упругости и вязкости разрушения кроме средней удельной энергии разрушения необходимо использовать величину разброса от-

дельных пилений, который характеризует неоднородность макроструктуры бетона.

6. Установлено, что для описания полной диаграммы деформирования бетона использование в регрессионной модели двух факторов, получаемых по результатам пиления, недостаточно. Регрессионные зависимости, связывающие относительные деформации при максимальном напряжении и относительные деформации в момент разрушения с результатами пиления, не удовлетворяют адекватности по критерию Фишера.

7. На основе проведённых исследований разработана «Методика оценки механических и макроструктурных характеристик бетона эксплуатируемых железобетонных конструкций методом локального разрушения».

8. Применение предложенной методики при обследовании действующих цехов ОАО «ММК» и жилых домов г. Магнитогорска показало её простоту и надёжность исследованного способа. Для наиболее адекватной оценки технического состояния железобетонных конструкций была использована информация об изменении за время эксплуатации деформативных и прочностных характеристик бетона в глубине от поверхности.

Основные положения диссертации изложены в следующих работах:

1. Варламов А.А., Гаврилов В.Б. Исследования механических характеристик бетона методом локального разрушения // Строительство и образование: Сб. науч. тр. - Екатеринбург, УГТУ -УПИ, 2002. - Вып. 5. - С. 89 - 91.

2. Гаврилов В.Б., Варламов А.А. Методика исследования характеристик бетона методом локального разрушения // Архитектура и строительство. Наука, образование, технологии, рынок: тезисы докладов научно-технической конференции. Тез. докл. Междунар. науч.-техн. конф., г.Томск: Изд-во Томск. Гос. арх. арх.-строит. ун-та, 2002. - С. 66-61.

3. Варламов А.А., Гаврилов В.Б. Энергетическая модель бетона // Материалы 62-й научно-технической конференции по итогам научно-исследовательских работ за 2002 - 2003 гг.: Сб.

докл. Т.2 / Под ред. Г.С. Гуна. Магнитогорск: МГТУ, 2003. - С. 9-12.

4. Варламов А.А., Гаврилов В.Б. Моделирование взаимодействия режущего алмазного диска с бетоном при определении механических характеристик бетона методом локального разрушения // Итоги строительной науки: Мат-лы междунар. науч.-техн. конф.- г. Владимир: ВЛГУ, 2003. - С. 165 - 169.

5. Варламов А.А., Гаврилов В.Б. Определение прочностных харктеристик бетона в конструкциях методом локального разрушения // Предотвращение аварий зданий и сооружений: Меж-вуз. сб. науч. тр. Вып. 3. - Магнитогорск: МГТУ, 2003. - С. 122129.

6. Варламов А.А., Гаврилов В.Б. Предложения по определению прочности бетона в эксплуатируемых строительных конструкциях // Проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта: Сб. науч. тр. / Мат-лы науч.-техн. конф. -(в 3 т.) - т. 1 -Екатеринбург: Изд-во УрГУПС, 2003. - С.530-535.

Подписано в печать 10.02.04. Формат 60x84 1/16. Бумага тип.№ 1.

Плоская печать. Усл.печ.л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 121.

455000, Магнитогорск, пр. Ленина, 38 Полиграфический участок МТУ

I •

EE7.3906

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Обзор и состояние современных исследований.

1.1. Влияние макроструктуры на механические характеристики бетона.

1.2. Параметры взаимодействия «алмазный диск - каменный материал».

1.3. Энергетические законы разрушения твёрдых тел.

1.4. Обзор патентов и технических решений по определению прочности материалов методом локального разрушения.

1.5. Выводы по главе.

1.6. Задачи диссертационной работы.

ГЛАВА 2. Моделирование локального разрушения бетона.

2.1. Модель взаимодействия режущего диска с бетоном.

2.2. Вероятностная модель структуры бетона.

2.3. Энергетическая модель бетона.

2.4. Выводы по главе.

ГЛАВА 3. Методика проведения испытаний.

3.1. Описание образцов и инструментов, используемых в работе.

3.2. Методика испытания лабораторных образцов.

3.2.1. Испытания пилением.

3.2.2. Испытание образцов на прочность.

3.2.3. Определение деформационных характеристик бетона.

3.2.4. Определение характеристик трещиностойкости бетона.

3.3. Методика проведения испытаний на натурных конструкциях.

ГЛАВА 4. Результаты испытаний и анализ исследований.

4.1. Результаты испытания лабораторных образцов.

4.2. Анализ результатов пиления бетона.

4.2.1. Оценка погрешностей определения удельной энергии разрушения

4.2.2. Анализ структурной неоднородности бетона.

4.2.3. Связь параметров вариационных рядов единичных пилений со структурою бетона.

4.3. Анализ взаимосвязи результатов пилений с механическими характеристиками бетона.

4.3.1. Оценка множественной корреляции методом канонического анализа.

4.3.2. Регрессионная обработка результатов экспериментов.

4.3.3. Анализ результатов статистической обработки.

4.4. Оценка точности результатов предлагаемого метода.

4.5. Выводы по главе.

ГЛАВА 5. Практическое использование.

5.1. Описание объектов исследования.

5.2. Результаты натурных испытаний.

5.3. Рекомендации (методика) по проведению испытаний бетона в конструкциях методом локального разрушения.

5.4. Предложения по внедрению.

5.5. Выводы по главе.

Вопросы контроля прочности бетона, равно как и общей теории сопротивления бетона, на протяжении долгого времени остаются в стадии разработки. Многие десятки существующих способов контроля механических характеристик и гипотез прочности только подтверждают это положение.

Существующие на сегодняшний день способы определения прочности строительных каменных материалов, в частности бетона, позволяют производить контроль как по отобранным образцам, так и непосредственно в строительных конструкциях. Соответственно способы контроля прочности делятся на разрушающие и неразрушающие. Наиболее точный результат достигается при испытании на сжатие стандартных бетонных кубов и призм на гидравлических прессах. Однако, разрушающий метод испытания бетона конструкций, находящихся в эксплуатации, представляет собой очень трудоёмкую операцию. Кроме того, образцы в виде кубов можно взять только из массивных бетонных и железобетонных конструкций. Поэтому, в настоящее время, при обследовании зданий и сооружений для определения прочностных свойств бетона строительных конструкций широко используют неразрушающие методы, основанные на зависимости прочности от различных косвенных характеристик.

Наиболее надёжными из применяемых неразрушающих методов определения прочности бетона являются метод местного разрушения путём скалывания выступающего ребра испытываемого элемента и определение прочности бетона на растяжение испытанием на отрыв.

Однако, при проведении натурных обследований с применением нераз-рушающего контроля, задача определения прочности бетона существенно усложняется из-за отсутствия точных градуировочных зависимостей «косвенный параметр - прочность». Несмотря на простоту применения неразрушающего контроля точность измерений остаётся низкой, так как в большинстве случаев исследуется только поверхностный слой, не учитывается анизотропия и макроструктура бетона, которые оказывают значительное влияние па его прочность [27].

С другой стороны и определение прочности бетона по отобранным образцам обладает рядом недостатков:

1) при отборе образцов в результате механического воздействия режущего инструмента происходит изменение физико-механических свойств бетона [17];

2) по результатам испытаний ограниченного количества образцов судят о прочности всей конструкции (известно, что при испытании образцов, изъятых из разных частей одной контролируемой конструкции различие в прочности может достигать 2-г2,5 раз);

3) сложность применения для густоармированных конструкций.

Выход из этого положения даёт комплексный метод определения механических характеристик бетона [76]. Однако использование двух градуировоч-ных зависимостей, улучшая точность получаемых результатов, приводит к значительному (как минимум двукратному) увеличению затрат. Более экономичны способы, основанные на измерении комплекса параметров в одном методе (например, диаметр и глубина отпечатка), но они не нашли широкого применения вследствие малой изученности.

В последнее время задача усложняется и тем, что простое определение прочностных характеристик бетона перестало удовлетворять разработчиков конструкций и для расчёта необходимо закладывать полную диаграмму поведения бетона под нагрузкой.

Наряду со стандартными методами как в России так и за рубежом разработаны и нашли применение методы, предусматривающие местное разрушение бетона алмазным инструментом и определение прочности по косвенным характеристикам, таким как: глубина погружения алмазного сверла, величина усилия на алмазный инструмент, число оборотов алмазного диска, и т.п. (об этом подробнее описано в разделе 1.4).

При определении механических характеристик на основе местного (локального) разрушения исключаются выпиливание из конструкций и изготовление большого числа бетонных образцов. Методы позволяют оценивать качество строительных материалов любой прочности не только в наружных слоях, но и на глубине от поверхности.

Основываясь на современных исследованиях и указанных выше недостатках других методов, целесообразно определять прочностные характеристики бетона методом локального разрушения алмазным инструментом. В данном случае последний характеризуется как эталон прочности.

В известных технических решениях удельная энергия процесса разрушения, как косвенная характеристика прочности бетона нигде не учитывается. Однако именно эта величина наиболее тесно связана с реальной энергией разрушения бетона в конструкциях, его прочностью и макроструктурой. Анализ результатов исследования различных составов бетона механическим разрушением алмазным инструментом и получение зависимостей механических и мак-роструктурных характеристик от удельных энергетических затрат при механическом разрушении (резании) является научной новизной данной диссертационной работы.

Энергоёмкость процесса разрушения каменных материалов хорошо изучена в горном деле. Но все экспериментальные исследования направлены на оценку разрушаемости пород с целью выбора оптимальных режимных параметров, механизмов и разрушающих инструментов для минимизации затрат и эффективной производительности.

Процессы резания и сверления бетона изучаются уже несколько десятилетий, выпущены целые серии оборудования и автоматизированные комплексы, однако связь прочностных характеристик с энергетическими затратами на разрушение остаётся неизученной, т.к. основное направление исследований ориентировано на обеспечение производства строительных и ремонтных работ.

Поэтому исследование эффективного способа оценки механических характеристик бетона на основе энергетических показателей разрушения с использованием математического анализа экспериментальных данных является актуальной задачей.

Целью работы является разработка способа определения прочностных и макроструктурных характеристик бетона в эксплуатируемых железобетонных конструкциях на основе локального механического разрушения.

Объект исследования: бетон эксплуатируемых бетонных и железобетонных конструкций.

Предмет исследований: энергоёмкость разрушения локальных объёмов бетона и её связь с основными механическими характеристиками и макроструктурой бетона в конструкциях.

Научную новизну работы составляют:

- экспериментальные зависимости механических характеристик бетона от удельной энергии, затрачиваемой на его разрушение;

- энергетическая модель локального разрушения бетона строительных конструкций;

- способ определения механических характеристик бетона в эксплуатируемых строительных конструкциях на основе метода локального разрушения алмазным инструментом.

Практическое значение и реализация результатов работы:

- разработан новый способ определения комплекса механических и структурных характеристик бетона в существующих железобетонных конструкциях;

- предлагаемая методика оценки механических и структурных характеристик бетона была применена при обследовании объектов ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат», ОАО «Магнитогорский калибровочный завод», ОАО «Магнитогорский метизно-металлургический завод», ОАО «Комбинат магнезит» г. Сатка;

- разработанная методика передана для внедрения в НПП «Карат», г. Челябинск.

На защиту выносятся:

- способ оценки механических и макроструктурных характеристик бетона;

- энергетическая модель пиления бетона;

- результаты экспериментальных исследований энергоёмкости разрушения разных составов бетона при различных режимах резания;

- результаты статистического анализа взаимосвязи энергоёмкости разрушения локальных объёмов бетона с его основными механическими характеристиками и макроструктурой.

- методика определения механических и структурных характеристик бетона в существующих железобетонных конструкциях;

- сопоставление результатов натурных исследований железобетонных конструкций стандартным и предлагаемым способами.

Апробация работы.

Основные положения и результаты работы докладывались на:

- 2-ой Международной научно-технической конференции «Архитектура и строительство», Томск, 2002.

- 60-ой, 61-ой и 62-ой научно-технической конференции МГТУ-ММК по итогам научно-исследовательских работ за 2001 - 2003 гг., Магнитогорск: МГТУ, 2003.

- Международной научно-технической конференции «Итоги строительной науки», Владимир, 2003.

- Региональной научно-технической конференции «Проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта», Екатеринбург, 2003. Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ в научных журналах, сборниках статей и материалах конференций.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Предложен метод определения фактических механических и макрострук-турных свойств бетона, которые важны при обследовании длительно эксплуатирующихся (особенно в условиях агрессивной среды) конструкций и оценке их остаточного ресурса. Метод основан на многократном локальном механическом разрушении бетона алмазным инструментом с последовательным заглублением вглубь бетона за каждое единичное пиление. В качестве параметров пиления определяется средняя удельная энергия разрушения и разброс её значений для единичных пилений. Механические и структурные характеристики бетона вычисляются по уравнениям регрессии после статистической обработки результатов пиления.

2. Предложена двухкомпонентная энергетическая модель макроструктуры бетона «матрица - заполнитель», в которой зёрна заполнителя представляются в виде шаров одинакового диаметра. В качестве характеристик компонентов используется их удельная энергоёмкость. Адекватность модели подтверждена сопоставлением расчётных значений характеристик бетона с результатами экспериментальных исследований.

3. На основании статистической обработки результатов пиления различных составов бетона, получены эмпирические зависимости, адекватно описывающие его механические характеристики: кубиковую и призменную прочность, верхнюю границу трещинообразования, начальный модуль упругости, энергию на статическое разрушение и вязкость разрушения.

4. Метод позволяет определить объёмное содержание крупного заполнителя и его средневзвешенный размер. Точность предложенного способа составила + 7,0 %, что является достаточным для его практического применения.

5. Установлена тесная взаимосвязь средней удельной энергии разрушения бетона пилением со стандартной кубиковой прочностью. Для адекватного описания призменной прочности, верхней границы трещинообразования, начального модуля упругости и вязкости разрушения кроме средней удельной энергии разрушения необходимо использовать величину разброса отдельных пилений, который характеризует неоднородность макрострутуры бетона.

6. Установлено, что для описания полной диаграммы деформирования бетона использование в регрессионной модели двух факторов, получаемых по результатам пиления, недостаточно. Регрессионные зависимости, связывающие относительные деформации при максимальном напряжении и относительные деформации в момент разрушения с результатами пиления, не удовлетворяют адекватности по критерию Фишера.

7. На основе проведённых исследований разработана «Методика оценки механических и макроструктурных характеристик бетона эксплуатируемых железобетонных конструкций методом локального разрушения».

8. Применение предложенной методики при обследовании действующих цехов ОАО «ММК» и жилых домов г. Магнитогорска показало её простоту и надёжность исследованного способа. Для наиболее адекватной оценки технического состояния железобетонных конструкций была использована информация об изменении за время эксплуатации деформативных и прочностных характеристик бетона в глубине от поверхности.

156

1. Алмазный инструмент для разрушения крепких горных пород / А.Ф. Кичи-гин, С.Н. Игнатов, Ю.И. Климов, В.Д. Ярема. - М.: Недра, 1980. - 159 с.

2. Алмазосберегающая технология бурения / Г.А. Блинов, В.И. Васильевич, М.Г. Глазов, О.С. Головин, В.П. Липатиков. Л.: Недра, 1989. - 184 с.

3. Амалицкий В.В., Любченко В.И. Справочник по деревообработке. М.: Высшая школа, 1974. -256 с.

4. Андреев С.Е., Зверевич В.В., Перов В.А. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых. М.: Недра, 1966. - 214 с.

5. Андреев С.Е., Петров В.А., Зверевич В.А. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Недра, 1980. -415 с.

6. Андреев С.Е. По поводу обобщённого закона дробления // Горный журнал. -1968. -№ 5. -С. 28 -31.

7. Ашкенази Е.К., Ганов Э.В. Анизотропия конструкционных материалов. Л.: «Машиностроение», 1972. -216 с.

8. Баженов Ю.М. Технология бетона: Учебное пособие для технологических специальностей строительных вузов. 2-е изд., перераб. - М.: Высшая школа, 1987.-415 с.

9. Барон Л.И., Логунцов Б.М., Позин Е.З. Определение свойств горных пород. М.: Госгортехиздат, 1962. - 321 с.

10. Белько И.В., Свирид Г.П. Теория вероятностей и математическая статистика. Примеры и задачи: учеб. пособие / Под ред. Кузьмича К.К. Мн.: Новое знание, 2002. - 250 с.

11. Берг О. Я. Физические основы прочности бетона и железобетона. М.: Гос-стройиздат, 1962. - 95 с.

12. Бесчастный А.В., Касаточкин А.В. Технология алмазного сверления железобетона. М.: Стройиздат, 1980. - 104 с.

13. Большев JT.H., Смирнов Н.В. Таблицы математической статистики. М.: Наука, 1983,- 416 с.

14. Бондаренко В.М. Некоторые вопросы нелинейной теории железобетона. -Харьков: ХГУ, 1968. 323 с.

15. Бондаренко В.М., Суворкин Д.Г. Железобетонные и каменные конструкции. Учебник для вузов. М.: Высшая школа, 1987. - 384 с.

16. Бондаренко И.Н. К вопросу оценки разрушающего действия инструмента при высверливании керна из бетонных конструкций // «Неразрушающие методы испытания материалов». Сборник трудов № 82 М.: МИСИ, 1971. -С.74-81.

17. Борисов К.И. Определение сопротивляемости пород разрушению при резании // Технология и техника геологоразведочных работ. Межвузовский сборник научных трудов № 10. М.: изд. МГРИ, 1987. - С. 28 - 30.

18. Варламов А.А., Девятченко Л.Д., Круциляк Ю.М. Построение модели поведения бетона под нагрузкой. // Предотвращение аварий зданий и сооружений: Межвуз. сб. науч. тр. Магнитогорск, 2001. - С. 112-118.

19. Вентцель Е.С., Овчаров JI.A. Теория вероятностей. Задачи и упражнения. -М.: Изд-во «Наука». 1973 г. - 368 с.

20. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. Издание четвёртое. М.: Издательство «Наука», 1969.-576 с.

21. Владимирский A.M. Исследование механизма разрушения горных пород при алмазном бурении: Автореф. дис.канд. техн. наук-М., 1975. -22 с.

22. Вознесенский В.А. Статистические решения в технологических задачах. -Кишинёв: Картя Молдовеняскэ, 1969. 232 с.

23. Гладышев Б.М. Механическое взаимодействие элементов структуры и прочность бетонов. Харьков: «Вища школа» 1987. - 168 с.

24. Гмурман В.Е. Теория вероятности и математическая статистика. М.: Высш. шк., 1972. - 367 с.

25. Горбунов И.А. Вопросы совершенствования акустических методов контроля прочности бетона // Современные методы инженерных изысканий в строительстве. Сборник трудов МГСУ. М.: МГСУ, 2003. - Изд. 2. - С. 66 - 68.

26. Горное дело. Терминологический словарь. Под редакцией Л.И. Барона 3-е изд. - М.: Недра, 1981. -286 с.

27. ГОСТ 10180-90. Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам. М: Изд-во стандартов, 1991. - 28 с.

28. ГОСТ 22690-88. Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля. М: Изд-во стандартов, 1996. - 12 с.

29. ГОСТ 24452 80. Бетоны. Методы определения призменной прочности, модуля упругости и коэффициента Пуассона - М.: Изд-во стандартов, 1988. -18с

30. ГОСТ 26633 91. Бетоны тяжёлые и мелкозернистые - М.: Изд-во стандартов, 1992.-30 с.

31. ГОСТ 27006-86. Бетоны. Правила подбора состава. М: Изд-во стандартов, 1991.-32 с.

32. ГОСТ 28570-90. Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций -М.: Изд-во стандартов, 1994. 15 с.

33. ГОСТ 29167-91. Бетоны. Методы определения характеристик трещиностой-кости (вязкости разрушения) при статическом нагружении М.: Изд-во стандартов, 1992. - 28 с.

34. ГОСТ 5802-86. Растворы строительные. Методы испытаний М.: Изд-во стандартов, 1988. - 19 с.

35. ГОСТ 8.401 80. ГСИ. Классы точности средств измерений. Общие требования. - М.: Изд-во стандартов, 1992. - 24 с.

36. Гриднев В.В., Золотницкий Н.Д., Короев Ю.И. Математическая обработка результатов экспериментальных исследований (методическое пособие). -М.: МИСИ, 1974.-44 с.

37. Грушко И.М., Глущенко Н.Ф., Ильин А.Г. Структура и прочность дорожного цементного бетона. X.: Изд-во Харьк. ун-та, 1965. - 135 с.

38. Грушко И.М., Ильин А.Г., Рашевский С.Т. Прочность бетонов на растяжение. X.: Изд-во Харьк. ун-та, 1973. - 155 с.

39. Гулунов А.В. Методы и средства неразрушающего контроля бетона и железобетонных изделий // Бетон и железобетон. 2002. - № 4. - С. 22-23.

40. Девятченко Л.Д. Линейная корреляция. Введение в канонический анализ. Учеб. пособие. Магнитогорск: МГТУ, 2002. - 87 с.

41. Демидович Б.П., Марон И.А., Шувалова Э.З. Численные методы анализа. Приближение функций, дифференциальные и интегральные уравнения. -М.: Наука, 1967.-368 с.

42. Десов А.Е. Некоторые вопросы структуры, прочности и деформативности бетонов // Структура, прочность и деформативность бетонов. М., 1966. -С.4-58.

43. Дидух Б.И., Каспэ И.Б. Практическое применение методов теории размерностей и подобия в инженерно-строительных расчётах. М.: Стройиздат, 1975.-48 с.

44. Додж М., Кината К., Стинсон К. Эффективная работа с Microsoft Excel 97 -СПб.: Питер, 1998. 1072 е.: ил.

45. Друянов Б.А. Прикладная теория пластичности пористых тел. М.: Машиностроение, 1989. - 168 с.

46. Жадановский Б.В. Фрезерование бетона алмазным инструментом // Промышленное и гражданское строительство. 2003. - С. 29 - 30.

47. Зайцев Ю.В. Моделирование деформаций и прочности бетона методами механики разрушения. М.: Стройиздат, 1982. - 196 с.

48. Измерительно-регистрирующая система буровой установки: Пат. JP 2909496 В 2 4221191 А Япония, МПК Е 21 В 45/00 / Hayashi Takahiro (TAIYO CONCRETE HONSHA K.K.). 8 е.: ил.

49. Кайсер JI.A., Нисневич M.JT., Шлаин И.Б. Современные требования к заполнителям для бетона // IV конф. По бетону и железобетону: Материалы секции, подготовл. ВНИИжелезобетона. 1966. - Вып. 2. - с 39 - 48.

50. Крагельский И.В., Виноградов И.З. Коэффициенты трения. М.: Изд. АН СССР, 1961.-158 с.

51. Круциляк Ю.М. Экспериментально-теоретическая оценка напряжённо-деформированного состояния и упругих структурно-деформативных характеристик бетона: Дис. . канд. техн. наук. Магнитогорск, 2002. - 136 с.

52. Математический энциклопедический словарь. / Гл. ред. Ю.В. Прохоров. -М.: Сов. Энциклопедия, 1988. 847 с.

53. Методика по определению прочностных и деформационных характеристик бетонов при одноосном кратковременном статическом сжатии. МИ 11-74. -М.: Изд-во стандартов, 1975. 79 с.

54. Механизм разрушения и исследования сил при резании песчаников единичным алмазным зерном / А.Ф. Кичигин, Ю.И. Климов, С.Н. Игнатов и др. В кн.: Бурение шпуров и скважин. - Фрунзе: Илим, 1968. - С. 112 - 122.

55. Механическое разрушение горных пород комбинированным способом / А.Ф. Кичигин, С.Н. Игнатов, А.Г. Лазуткин и др. М.: Недра, 1972. - 208 с.

56. Митасов В.М. Некоторые пути дальнейшего развития теории сопротивления железобетона // Изв. вузов. Строительство и архитектура. 1990. - № 10. — С. 3 -9.

57. Митасов В.М. Применение энергетических соотношений для решения некоторых задач теории сопротивления железобетона: Дис. . д-ра техн. наук. — Новосибирск, 1990.-389 с.

58. Мэнсфилд P. Excel 97 для занятых. СПб.: Питер, 1999. - 507 е.: ил.

59. Невилль A.M. Свойства бетона. (Перевод с англ.) / Научный редактор д-р техн. наук Иванов Ф.М. - М.: Изд-во литературы по строительству, 1972. -344 с.

60. Никитин В.В. Прибор для определения прочности строительных материалов. // Бетон и железобетон. 1992. - № 8. - С. 13 - 15.

61. Новицкий П.В., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений. 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1991. -304 е.: ил.

62. Об оптимальном соотношении между скоростями подачи и резания при разрушении песчаника алмазным диском / А.Ф. Кичигин, С.Н. Игнатов, Ю.И. Климов и др. Ив. ВУЗов. Горный журнал, 1969. - №4. - С. 101 - 103.

63. Общий курс строительных материалов / Рыбьев И.А., Арефьева Т.И., Баскаков Н.С., Казеннова Е.П., Коровников Б.Д., Рыбьева Т.Г. Учебное пособие для ВУЗов. М.: Высшая школа, 1987. - 584 с.

64. Политехнический словарь. Издание третье, главный редактор А.Ю. Ишлин-ский. М.: Советская энциклопедия, 1989. - 586 с.

65. Протасов Ю.И. Теоретические основы механического разрушения горных пород. М.: Недра, 1985. - 242 с.

66. Работоспособность алмазного инструмента и рациональные области его применения / Г.А. Блинов, Н.И. Корнилов, О.С. Головин и др. М.: Изд-во ВИЭМС, 1972.- 136 с.

67. Руководство по подбору составов тяжёлого бетона / НИИ бетона и железобетона Госстроя СССР. М.: Стройиздат, 1979. - 103 с.

68. Рыбьев И.А., Нехорошев А.В. Исходные матодические позиции при исследовании искусственных строительных конгломератов // Строит, материалы. 1980.-№2.-С. 24-26.

69. Салин В.Н., Чурилова Э.Ю. Практикум по курсу «Статистика» (в системе STATISTICA). М.: «Издательский Дом» Социальные отношения», изд-во «Перспектива», 2002. - 188 с.

70. Себер Дж. Линейный регрессионный анализ. М.: «Мир», 1980. - 112 с.

71. Скрамтаев Б.Г., Лещинский М.Ю. Испытания прочности бетона в образцах, изделиях и сооружениях. М.: Изд-во литературы по строительству, 1964. -180 с.

72. Скрамтаев Б.Г. Теория прочности бетона. Новые виды бетонов. X.: Госна-учтехиздат Украины, 1934. - 56 с.

73. СНиП 2.03.01-84* Бетонные и железобетонные конструкции -М.: Стройиздат, 1992.-85 с.

74. Соснин О.В. Энергетический вариант теории ползучести и длительной прочности. Сообщение 1. Ползучесть и разрушение неупрочняемых материалов // Проблемы прочности. 1973. - № 5. - С. 45-49.

75. Спивак А.И., Попов А.Н. Механика горных пород М: «Недра», 1975.-200 с.

76. Способ анализа структуры и прочности бетона в процессе взятия проб из бетоных конструкций методом бурения: Пат. 2179722 РФ, МПК G 01 N 33/38, Е 02 D 33/00 / В.О Кричке, Г.В. Мурашкин, Ю.В. Волков, Д.В. Горяи-нов (СГАСА). 6 е.: ил.

77. Способ и устройство для испытаний на прочность: Заяв. 57 40458 Япония, МКИ G 01 N 3/58, 3/08 / Гурэран Сэйяку К.К. - 4 е.: ил.

78. Способ и устройство для определения прочности твёрдых материалов: Экон. пат. 210979 ГДР, МПК G 01 N 3/00 / BEKANNTMACHUNGEN. 5 е.: ил.

79. Справочник машиностроителя. Том 5. Под редакцией Э.А. Сателя. М.: МАШГИЗ, 1956.-С.268-414.

80. Сытник Н.И. Теоретические предпосылки и основы технологии получения бетона высокой прочности // Высокопрочные бетоны.- Киев, 1967. С. 6-14.

81. Устройство для определения прочности бетона в конструкциях: А.с. 1575101 СССР, МПК G 01 N 3/58 / Н.И. Федынин (Новокузнецкое отделение УНИИСМ). 6 е.: ил.

82. Харман Г. Современный факторный анализ. М.: «Статистика», 1972. - 98с.

83. Шмаков Г.Б, Гаряев Н.А., Шмаков П.Г. Исследования систематической неоднородности бетона в железобетонных конструкциях // Современные методы инженерных изысканий в строительстве. Сборник трудов МГСУ. М.: МГСУ, 2003. - Изд. 2. - С. 55 - 65.

84. Шрейнер Л.А. Физические основы механики горных пород. М.: Гостоп-техиздат, 1950. - 136 с.

85. Шубников А.В. Симметрия. Законы симметрии и их применение в науке, технике и прикладном искусстве. -М.: Изд-во Академии наук СССР, 1940. — 176 с.

86. Ящерицын П.И., Еременко М.Л., Жигалко Н.И. Основы резания материалов и режущий инструмент. -Минск: «Вышэйш. школа», 1975. 528с.

87. Blom D.L., Ganor R.O. Effects of Aggregates Properties on Strength of Concrete // J. of the Amer. Concrete Inst. 1963. - N 10. - P. 1425 - 1453.

88. Jacoby S.L.S. Kovwalik J.S. Mathematical Modeling with Computers. Engle-wood Cliff, N.J.: Prentice Hall, Inc., 1990. - 292 p.

89. Проректор по научной работе Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова1. Гун Г.С. 2004 г.

90. Руководитель темы к.т.н., доц1. Варламов А.А. 2004 г.

91. Начальник отдела диагностирования зданий и сооружений ЗАО МНТЦ «Диагностика»1. Забапуева JI. V.777^»2004 г.