Physical and mathematical modeling of frost resistance for cement concretes

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Аннотация

The key factor of engineering structures made of concrete and reinforced concrete is insufficient frost resistance of concretes. It is important to identify the causes and prevent concrete damage caused by frost. The research provides the basic points of the developed physical and mathematical theory of cement concretes frost resistance. Under consideration are the processes occurring during cyclic freezing and thawing of concrete in a water-saturated state. The results of the performed theoretical and experimental studies are presented. The criterion of concrete frost resistance, which estimates the pore structure of concrete, was derived on the basis of the obtained results. The suggested criterion has a close correlative relation with the frost resistance of concrete. Using this interrelation, the method was proposed for accelerated determination of actual frost resistance of concrete, as well as the method of selection concretes' compositions for a specified design frost resistance of concretes. The methods of accelerated determination of concrete frost resistance, as well as ways to increase it, are described. The developed physical and mathematical model was used to carry out computational modeling for freezing of an extended concrete structure. This made it possible to determine the changes in humidity, temperature, and pressure in concrete during cyclic freezing and thawing at different distances from the surface of its freezing and also draw graphs of changes in these parameters. The recommendations on assignment of concrete design grades by frost resistance for various elements of concrete and reinforced concrete structures are given.

Авторлар туралы

Lev Dobshits

Russian University of Transport

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: levdob-shits@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-0057-2514

DSc in Engineering, Professor, Department of Building Materials and Technologies

Moscow, Russian Federation

Әдебиет тізімі

  1. Zhitkevich N.A. Concrete and works with concrete. St. Petersburg; 1912. (In Russ.)
  2. Vlasov O.E. Physical foundations of the frost resistance theory. Trudy NII Strojfizika. 1967;(3):163–178. (In Russ.)
  3. Gorchakov G.I., Kapkin M.M., Skramtaev B.G. Increasing the frost resistance of concrete for industrial and civil structures. Moscow: Stroyizdat Publ.; 1965. (In Russ.)
  4. Powers T.C. The air requirement of frost resistance concrete. Highway Research Board Proceedings. 1949;29:184‒209. Available from: https://onlinepubs.trb.org/Onlinepubs/hrbproceedings/29/29-010.pdf (accessed: 22.02.2023).
  5. Powers T.C., Brownyard T. Studies of the physical properties of hardened portland cement paste (bull. 22.). Skokie: Portland Cement Association; 1947.
  6. Kuncevich O.V. Concretes with high frost resistance for structures in the Far North. Leningrad: Stroyizdat Publ.; 1983. (In Russ.)
  7. Kuncevich O.V., Magomedehminov I.I. Study of strength and resistance to frost of mortars with complex additives. Moscow: MIIT; 1980. (In Russ.)
  8. Moskvin V.M. Corrosion of concrete. Moscow: Stroyizdat Publ.; 1952. (In Russ.)
  9. Shejkin A.E., Dobshic L.M. On the relationship between the frost resistance criterion and the real frost resistance of concretes. Beton i Zhelezobeton. 1981;(1):19–20. (In Russ.)
  10. Shejkin A.E., Dobshic L.M. Cement concretes with high frost resistance. Leningrad: Stroyizdat Publ.; 1989. (In Russ.)
  11. Dobshits L.M. Durability of transport structures concrete and ways of its improvement. Concrete Technologies. 2014;(4):32‒36. (In Russ.)
  12. Shejkin A.E., Dobshic L.M., Baranov A.T. Criteria of frost resistance for cellular concrete of autoclaved curing. Beton i Zhelezobeton. 1986;(5):31–32. (In Russ.)
  13. Dobshits L.M., Nikolaeva A.A. Increasing the resistance of concretes to environmental factors. Bulletin of the Volga State Technological University. Series: Materials. Constructions. Technologies. 2019;(3):18‒27. (In Russ.) https://doi.org/10.25686/2542-114X.2019.3.18

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».