Экспериментальное исследование процессов управления жесткостными характеристиками бетонов классов по прочности на сжатие В30-В100 с помощью технологических факторов

Руководитель темы: Каприелов С.С., Крылов С.Б.

Объектом исследований являлись образцы кубической, призматической и цилиндрической формы из 7 серий (28 составов) самоуплотняющихся бетонов классов В30-В100, изготовленные с использованием 4 видов крупного заполнителя (щебня из гравия, гранитного, габбро-диабазового и базальтового щебня). Целью работ являлось получение экспериментальных данных для корректировки нормативных зависимостей между классом бетона по прочности на сжатие и модулем упругости бетонов, уточнение нормативной методики определения модуля упругости и разработка предложений для внесения изменений в существующие нормативные документы. Предметом исследований являлись прочностные (кубиковая и призменная прочность на сжатие) и деформационные (начальный статический и динамический модули упругости, коэффициент Пуассона) характеристики бетонов, определенные по стандартным и специальным методикам России, Евросоюза и США. Установлено, что сопротивление бетонов классов В30-В100 осевому сжатию (призменная прочность) на 24 % превосходит значения, нормируемые в СП 63.13330.2018. Начальный модуль упругости, а, следовательно, и жесткость железобетонных конструкций, из высокопрочных бетонов на гранитном щебне, классов В70-В100 превышают на 5-13 % значения, приведенные в СП 63.13330.2018. Использование габбро-диабазового или базальтового щебня взамен гранитного, позволяет повысить начальный модуль упругости бетонов на 9 и 19 %, соответственно. Значение коэффициента Пуассона не зависит от вида крупного заполнителя и соответствует нормированному в СП 63.13330.2018 значению. Сравнительные испытания образцов бетона различной формы и размера показали, что начальный модуль упругости бетона рекомендуется определять на образцах призмах или цилиндрах высотой 400 мм, а его значение практически не зависит от методики нагружения. Полученные результаты предполагается использовать при подготовке изменений и дополнений в СП 63.13330.2018, касающихся нормативных и расчетных характеристик бетонов. Эффект от внедрения результатов исследований будет образован вследствие проектирования более эстетичных, экономичных и надежных несущих железобетонных конструкций, особенно высотных зданий и уникальных сооружений, где на первое место выходят требования обеспечения их пространственной жесткости, вследствие: более полного использования потенциала высокопрочных бетонов; исключения необоснованного перерасхода материалов; учета повышенной жесткости и фактического распределения усилий в узлах конструкций при выполнении пространственных расчетов.