Deformation of Early Freezing Concrete in the Assessment Stress-Strain State of Reinforced Concrete Structures

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

When performing concreting works for structures in sub-zero temperatures, a situation often arises in which the technology of heating the concrete mix during its setting and hardening is violated. It is customary to specify in the project the minimum (critical) strength of concrete before its freezing to ensure the strength gain to the brand indicators. Low strength of concrete at the time of freezing is the basis for dismantling the structure or reinforcing it. As a result — a decrease in the profitability of construction and an increase in the terms of production works. The paper presents a technique for constructing a deformation diagram of concrete samples after early freezing of the concrete mix in order to use it to assess the stress-strain state of structures with low strength. To assess the effect of early freezing times on the final strength of concrete and to plot deformation curves, compression tests were carried out on cube samples with an edge of 100 mm with different periods of curing of concrete before its freezing. A technique is presented for taking into account the obtained deformation curves for assessing the stress-strain state of structures based on a nonlinear deformation model. Initial information has been prepared for developing a program for calculating the SSS using the obtained methodology. The results obtained allow for assessing the technical condition of structures after early freezing of the concrete mix, taking into account the changed deformation characteristics of concrete in areas with early freezing of the concrete mix.

About the authors

D. S. Dekhterev

Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU); Yaroslavl State Technical University

Email: 9201177874@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8297-8955
SPIN-code: 2324-3558

D. V. Elifantiev

Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU)

Email: gbk@mgsu.ru

References

  1. Dekhterev D.S. Assessment of the reliability of bent reinforced concrete elements under corrosive effects // E3S Web of Conf. Volume 410, 2023 XXVI International Scientific Conference “Construction the Formation of Living Environment” (FORM-2023) Article Number 02029 Number of page(s) 8 Section Reliability of Buildings and Constructions. doi: 10.1051/e3sconf/202341002029
  2. Дехтерев Д.С. Аналитическая оценка весомости влияния конструкционных параметров стыков колонн каркасных зданий на надежность соединения // Строительство и реконструкция. 2019. № 2. С. 11–19. doi: 10.33979/2073-7416-2019-82-2-11-19
  3. Дехтерев Д.С. Критерии определения прочности бетона разрушающими методами по контрольным образцам // Перспективы науки. 2023. № 4 (163). С. 87–91.
  4. Дехтерев Д.С. К оценке долговечности железобетонных конструкций на основе обследования инженерно-технического состояния зданий // Перспективы науки. 2022. № 5 (152). С. 78–81.
  5. Миронов С.А. Теория и методы зимнего бетонирования. М. : Стройиздат, 1975. 404 с.
  6. Кудайбергенова Н.А., Чумадова Л.И., Ватин Н.И., Бакирова И.Г.и др. Кинетика набора прочности бетона при раннем замораживании // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2015. № 2 (41). С. 7–17.
  7. Сердюкова А.А., Рахимбаев Ш.М. Влияние отрицательных температур на твердение бетона // Бетон и железобетон. 2013. № 1. С. 52.
  8. Попов В.М., Хомякова И.В. Особенности работы железобетонных конструкций в условиях замораживания и оттаивания // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2005. № 4. С. 241.
  9. Карпенко Н.И., Ярмаковский В.Н., Карпенко С.Н., Кадиев Д.З. К диаграммам деформирования бетона под нагрузкой при действии температуры до –70 °C в зависимости от его структурно-технологических характеристик // Строительные материалы. 2018. № 6. С. 13–19.
  10. Yarmakovsky V.N. Strength and deformation characteristics of concrete at low temperatures // Beton i zhelezobeton. 1971. No. 10.
  11. Istomin A.D. The work of central-stretched reinforced concrete elements at negative temperature // Izyestiya vuzov. Tehnologiya tekstilnoy promyshlennosty. 2017. No. 2. Pp. 141–144.
  12. Leonovich S.N. Strength of structural concrete during cyclic freezing-thawing from the position of fracture mechanics. Brest : BrGTU, 2006. 379 p.
  13. Jia-Bao Yan, Jian Xie. Behaviours of reinforced concrete beams under low temperatures // Construction and Building Materials (China). 2017. No. 141. Pp. 410–425.
  14. Rostasy F.S., Wiedemann G. Stress-strain-behaviour of concrete at extremely low temperature // Cement and Concrete Research (USA). 1980. Vol. 10. Pp. 565–572.
  15. Тараканов О.В., Белякова Е.А., Тараканова Е.О. Оценка влияния раннего замораживания на прочность цементно-песчаных растворов // Вестник Волжского регионального отделения Российской академии архитектуры и строительных наук. 2010. № 13. С. 110–117.
  16. Cold Weather Concrete. TECHNICAL BULLETIN TB-01.06. W.R. Grace & Co.-Conn. 2006. Pp. 1–4.
  17. Лагойда А.В. О массопереносе и замораживании бетона в раннем возрасте // Бетон и железобетон — избранные статьи. 1994. С. 7–10.
  18. Cecconello I.V., Tutikian B. The influence of low temperature on the evolution of concrete strength // Rev. IBRACON Estrut. Mater. 2012. Vol. 5. No. 1. Pp. 3–8.
  19. Husem M., Gozutok S. The effects of low temperature curing on the compressive strength of ordinary and high-performance concrete // Construction and Building Materials. 2005. Vol. 19. Issue 1. Pp. 49–53.
  20. Красовский П.С. Исследования свойств бетонов, твердевших при отрицательных температурах // НТ отчет. Хабаровск, 1988. 92 c.
  21. Fu Y.Y. Experimental Study on Freeze Thaw Resistance Concrete // Advanced Materials Research. 2013. Vol. 830. Рр. 41–44.
  22. Wang L.X., Shan X.T., Zhang Y.Q., Li Ch. Sh. и др. Experimental Study of Compression and Carbonation in Concrete Subjected to Freeze-Thaw Environment // Advanced Materials Research. 2014. Vol. 887–888. Pp. 814–818.
  23. Тринкер А.Б. Зимнее бетонирование и работы в условиях вечной мерзлоты // Технологии бетонов. 2013. № 2 (79). С. 42–44.
  24. Мозгалев К.М., Головнев С.Г. Особенности раннего замораживания самоуплотняющихся бетонов // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2012. № 38 (297). С. 43–45.
  25. Румянцев Е.В., Соловьев В.Г., Байбурин А.Х. Исследование замерзания на прочность сцепления в бетонных швах при зимнем бетонировании // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2022. Т. 22. № 3. С. 61–70.
  26. Тамразян А.Г. Исследование влияния местной низкой прочности бетона на несущую способность изгибаемых железобетонных балок // Железобетонные конструкции. 2024. Т. 5. № 1. С. 3–14.
  27. Каприелов С.С., Гольденберг А.Л., Тамразян А.Г. О самозалечивании высокопрочного бетона, подвергнутого деструкции при циклическом замораживании // Известия высших учебных заведений. Технология текстильной промышленности. 2017. № 5 (371). С. 56–61.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).