CC BY
2818. Мингяшаров А.Х. Влияние «зеленой кровли» на энергоэффективность зданий // Наука, техника и образование, 2020. № 9 (73). С. 95-97.
19. Сагатов Б. (2020). Углепластиковые полимерные волокнистые материалы для усиления железобетонных балок. Архив Научных Публикаций JSPI, 1(89). [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://science.i-edu.uz/index.php/archiveJspi/artide/view/6887/ (дата обращения: 02.12.2020).
20. Tillayev M.(2020). Исследование прочных свойств легкого бетона с дисперсированными армированными волокнами. Архив Научных Публикаций JSPI. 1(74). [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://science.i-edu.uz/index.php/archiveJspi/artide/view/6490/ (дата обращения: 02.12.2020).
21. Рахмонов Н.Э. Проблемы разработки отечественного синтетического пенообразователя // Academy. № 11 (62), 2020 С. 93-95.
22. Норматова Н.А. Проектирование энергосберегающих зданий в условиях узбекистана // Academy. № 11 (62), 2020. С. 89-92.
23. Бойматов А.А. Планирование возведения гражданских зданий в условиях сухого жаркого климата // Academy. № 11 (62), 2020. С. 85-88.
24. Алиев М.Р. Экспериментальное определение динамических характеристик кирпичных школьных зданий // Academy. № 11 (62), 2020. С. 66-69.
25.Джураев У.У. Повышение технического состояния зданий и сооружений на основе поверочного расчета // Academy. № 11(62), 2020. С. 70-74.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ БЕТОНА И ФИБРОБЕТОНА ПРИ ИМПУЛЬСНОМ НАГРУЖЕНИИ Ражабов Ё.С.
Ражабов Ёркин Сайфиддин угли - ассистент, кафедра строительства зданий и сооружений, Джизакский политехнический институт, г. Джизак, Республика Узбекистан
Аннотация: представленная статья посвящена изучению динамическойпрочности образцов из бетона и бетона с добавлением металлической стружки (фибробетон) с помощью метода Кольского с использованием разрезного стержня Гопкинсона и его модификации - «бразильского теста». Данная задача является актуальной при решении вопроса о качественном повышении физико-механических характеристик бетонов, испытывающих динамические воздействия.
Ключевые слова: динамические воздействия, фибробетон, бетон, физико-механических характеристик бетонов.
УДК 691.32
DOI: 10.24411/2412-8236-2020-11204
Динамические воздействия могут возникать в чрезвычайных ситуациях, таких как техногенные аварии, катастрофы, террористические акты и т. п., сопровождающиеся взрывнымии ударными нагрузками и, как следствие, большими материальнымипотерями и жертвами. Для изучения влияния этих нагрузок как на ужесуществующие, так и на проектируемые конструкции, а также дляуказания путей снижения их вредного воздействия необходимо знатьдинамические свойства материалов, применяемых для создания этихконструкций.
Известно, что динамические свойства структурно-неоднородных материалов сильно отличаются от данных, полученных при статических испытаниях. В работах [1, 2] рассмотрены испытания бетонов на 3 точечный изгиб, авторами [3] были исследованы армированные стекловолокном образцы из раствора, трещиностойкость
железобетонных балок с разным коэффициентом армирования исследована в [4]. Однако экспериментальных данных о поведении бетона и фибробетона при динамическом нагружении не так много, поэтому были экспериментально определены динамические характеристики этих материалов.
Методы испытаний
Среди известных к настоящему времени методик динамическихиспытаний наибольшее распространение получила методика разрезного стержня Гопкинсона (РСГ) ввиду ее теоретической обоснованности и простоты. Эта методика, впервые предложенная Г. Кольским [5], позволяет проводить испытания широкого круга материалов в диапазоне скоростей деформации 102 -НО4 с1.
Основными преимуществами метода РСГ являются простота реализации, корректное теоретическое обоснование волновых явлений, происходящих в системе стержни - образец, точное определение значительных (десятки процентов) деформаций образца, а также исключение изгиба образца ввиду его малой длины. Кроме того, эта методика обеспечивает точный контроль истории изменения скорости деформации в течение всего процесса деформирования образца.
Математическая модель РСГ представляет собой систему из трех стержней: двух бесконечно прочных и бесконечно длинных тонких стержней и «мягкого», очень короткого стержня-вставки (образца) между ними. В одном из стержней возбуждается одномерная упругая волна 1(/), которая распространяется по стержням со скоростью с. При достижении образца эта волна ввиду разницы акустических жесткостей с материалов стержня и образца расщепляется: часть ее отражается обратно волной R(/), а часть проходит через образец во второй стержень волной Т(/). Образец при этом претерпевает упругопластическую деформацию, в то время как стержни деформируются упруго. Предполагается, что при этом отсутствует дисперсия волны и распределение профиля деформации в пределах поперечного сечения стержней равномерное. Поперечными колебаниями частиц стержней пренебрегают. Амплитуды и профили импульсов R(/) и Т(/) определяются соотношением акустических жесткостей материалов стержней и образца, а также реакцией материала образца на приложенную динамическую нагрузку. Регистрируя тензодатчиками упругие импульсы деформации в мерных стержнях, по формулам, предложенным Г. Кольским, можно определить напряжения, деформации и скорости деформации в образце как функции времени:
рл 2с 'г ?г
стП(1) = —£ТЮ, *„(0 = -— ¡ел(!)-А, ¿Л0 = -^ е*(0 Л? 1*0 о
В этих формулах Е иА - соответственно модуль Юнга и площадь поперечного сечениястержней, Л/ и Lo - соответственно площадь сечения и длина образца.
Для испытания на растяжение материалов, имеющих разнуюпрочность при сжатии и растяжении (например, бетон и фибробетон), применяется модификация метода Кольского - «Бразильский тест».
«Бразильский тест» - метод для определения предела прочностихрупких материалов при раскалывании [6]. Схема нагружения образцов в виде параллелепипедов при испытании на раскалывание приведена на рис. 1.
Формула для расчета растягивающего напряжения: ° = ^ 0.5187 ^.Вэтой
формуле Ь и А - размеры образца, Рс- продольное усилие в мерныхстержнях, определяемое по показаниям тензодатчиков на опорном стержне. Максимальная величина растягивающего напряжения и будет искомой прочностью материала при растяжении.
1 A 1
Рис. 1 Установка
Экспериментальная установка для динамических испытаний (рис. 2), реализующаяся метод РСГ, состоит из пневматического нагружающегоустройства (газовая пушка) с системой управления, комплексаизмерительно-регистрирующей аппаратуры и сменного комплекта мерных стержней Гопкинсона (нагружающего и опорного). Измерение деформацийпроизводится с помощью наклеенных на боковую поверхность стержнейна значительном расстоянии от образца малобазных тензорезисторов. Сигналы от тензодатчиков через усилители поступают на многоканальнуюкомпьютерную измерительную систему (крейтовый конструктив) РХ1-1042фирмы NATIONAL INSTRUMENTS, где в среде инженерного графического программирования NI LabVIEW организовано несколько виртуальных измерительных приборов: измеритель скорости ударника ивысокоскоростной двухканальный осциллограф. При испытаниях полученные с измерителя скорости и с мерных стержней импульсы визуализируются в виде осциллограмм и сохраняются в цифровом виде в памяти компьютера для последующей обработки.
Рис. 2. Схема экспериментальной установки
Результаты испытаний. Динамические испытания проводились на образцах из бетона и из бетона с добавлением металлической стружки (фибробетон). Образцы были выполнены в форме прямоугольных параллелепипедов размером~20 20 20мм. В испытаниях менялась скорость ударника.
При увеличении амплитуды нагрузки, которая определяется скоростью ударника, повышается предел прочности при сжатии как у бетонных образцов, так и у образцов с добавлением металлической стружки (фибробетон), т. е. отмечено упрочнение материала. Прочность при сжатии и раскалывании у образцов с добавлением металлической стружки повышается по сравнению с обычными бетонными образцами при одинаковых условиях нагружения, т. е. динамическая прочность фибробетона выше. Можно отметить, что так
же, как и при статических испытаниях, прочность бетона и фибробетона на растяжение значительно меньше прочности на сжатие.
Выводы. С использованием метода Кольского проведены динамические испытания на сжатие образцов из бетона и фибробетона. В результате анализа опытных данных установлено, что динамическая прочность фибробетона выше в среднем на 28% по сравнению с обычным бетоном. Также установлено, что при увеличении амплитуды нагрузки происходит упрочнение материала. Отмечено, что прочность бетона и фибробетона на растяжение значительно меньше прочности на сжатие, так же как и при статических испытаниях.
Список литературы
1. Nguyen G.D. Development of an approach to constitutive modellingof concrete: Isotropic damage coupled with plasticity/ Giang D. Nguyen, Alexander M. Korsunsky // International Journal of Solids and Structures. № 45, 2008. Р. 5483-5501.
2. Xu Shilang. Determination of fracture parameters for crack propagationin concrete using an energy approach / Shilang Xu, Xiufang Zhang //Engineering Fracture Mechanics. №75, 2008. Р. 4292-4308.
3. Aroni S. Shear strength of reinforced aerated concrete beams withshear reinforcement / Samuel Aroni // Materials and Structures. № 23, 1990. Р. 217-222.
4. Rodriguez T. Navarro C. and Sanchez-Galvez V. Splitting tests: analternative to determine the dynamic tensile strength of ceramic materials / T. Rodriguez, C. Navarro // Journal de Physique IV, 1994. Р. 101-106.
5. Крылов Б.А., Орентлихер П.П., Асатов Н.А. Бетон с комплексной добавкой на основе суперпластификатора и кремнийорганического полимера // Бетон и железобетон, 1993. № 3. С. 11-13.
6. Asatov N., Tillayev M., Raxmonov N. Parameters of heat treatment increased concrete strength at its watertightness // E3S Web of Conferences. EDP Sciences, 2019. Т. 97. С. 02021.
7. Sagatov B.U. About transfer of effort through cracks in ferro-concrete elements // European science review, 2016. № 7-8. С. 220-221.
8. Асатов Н.А. и др. Исследования влияния тепловой обработки бетона повышенной водонепроницаемости на его прочность // Молодой ученый, 2016. № 7-2. С. 34-37.
9. Asatov N., Jurayev U., Sagatov B. Strength of reinforced concrete beams hardenedwith high-strength polymers // " Problems of Architecture and Construction", 2019. Т. 2. № 2. С. 63-65.
10. Sagatov B., Rakhmanov N. Strength of reinforced concrete elements strengthened with carbon fiber external reinforcement // " Problems of Architecture and Construction", 2019. Т. 2. № 1. С. 48-51.
11. Ablayeva U., Normatova N. Energy saving issues in the design of modern social buildings //" Problems of Architecture and Construction", 2019. Т. 2. № 1. С. 59-62.
12. Rakhmonkulovich A.M., Abdumalikovich A.S. Increase seismic resistance of individual houses with the use of reeds // MODERN SCIENTIFIC CHALLENGES AND TRENDS, 2019. С. 189.
13. Djurayev U., Mingyasharova A. Determination of the technical condition of buildings and structures on the basis of verification calculations //" Problems of Architecture and Construction", 2019. Т. 1. № 4. С. 37-39.
14. Bakhodir S., Mirjalol T. Development of diagram methods in calculations of reinforced concrete structures // Problems of Architecture and Construction, 2020. Т. 2. № 4. С.145-148.
15. Сагатов Б.У. Исследование усилий и деформаций сдвига в наклонных трещинах железобетонных балок // European science, 2020. № 6 (55). С. 59-62.
16. Испандиярова У.Э. Усиление мостовых железобетонных балок высокопрочными композиционными материалами // European science, 2020. № 6 (55). С. 63-67.
17. Рахмонов Н.Э. Проблемы разработки отечественного синтетического пенообразователя // Academy. № 11 (62), 2020. С. 93-95.
18. Норматова Н.А. Проектирование энергосберегающих зданий в условиях узбекистана // Academy. № 11 (62), 2020. С. 89-92.
19. Бойматов А.А. Планирование возведения гражданских зданий в условиях сухого жаркого климата // Academy. № 11 (62), 2020. С. 85-88.
20. Алиев М.Р. Экспериментальное определение динамических характеристик кирпичных школьных зданий // Academy. № 11 (62), 2020. С. 66-69.
21. Джураев У.У. Повышение технического состояния зданий и сооружений на основе поверочного расчета // Academy. № 11(62), 2020. С. 70-74.
22. Бобожонов Р.Т. и др. Разработка состава высокопрочного, качественного асфальтобетона // Молодой ученый, 2015. № 3. С. 97-100.
23. Товбоев Б.Х., Юзбоев Р.А., Зафаров О.З. Влияние конструктивных решений на трещиностойкость асфальтобетонных слоев усиления // Молодой ученый, 2016. №1. С. 227-230.
ВЫБОР СИСТЕМЫ УТЕПЛЕНИЯ, ЗВУКОИЗОЛЯЦИИ СТЕН И
ПЕРЕКРЫТИЙ Ражабов Ё.С.
Ражабов Ёркин Сайфиддин угли - ассистент, кафедра строительства зданий и сооружений, Джизакский политехнический институт, г. Джизак, Республика Узбекистан
Аннотация: при сборно-монолитном способе строительства, который постепенно становится основным, важным является выбор системы утепления, звукоизоляции стен и перекрытий. Одним из оптимальных материалов для этих целей являются ячеистые бетоны. Пенобетоны неавтоклавного твердения способны обеспечить высокую эффективность теплозащиты и звукоизоляции и имеют при этом относительно низкую стоимость.
Ключевые слова: звукоизоляции стен, пенобетон, автоклав, теплозащита, звукоизоляция.
УДК 691.32
DOI: 10.24411/2412-8236-2020-11208
Учитывая актуальность задачи, на кафедре «СЗиС» ДжизПИ проводится работа по совершенствованию технологии пенобетонов неавтоклавного твердения. В рамках этой работы проводилось исследование влияния цемента на кратность и стабильность пен.
В работе использовалась добавка - пенообразователь SDO-LT, одна из широко распространённых добавок, сочетающая в себе удовлетворительные технические свойства и низкую себестоимость.
Методика определения кратности и стабильности пены [1]:
- в стеклянный мерный цилиндр объёмом 1 л наливается необходимое количество воды (в зависимости от расхода пенообразователя), засыпается портландцемент и добавляется пенообразователь, начальный объём жидкости (вода и пенообразователь) должен составлять 100 мл;
- закрывается цилиндр пробкой. Цилиндр в горизонтальном положении сильно встряхивается 30 раз;
