Научная статья на тему 'ОЦЕНКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ ГИДРОИЗОЛЯЦИИ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ ПВХ-МЕМБРАН ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ В СЕЙСМООПАСНЫХ РЕГИОНАХ РФ'

ОЦЕНКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ ГИДРОИЗОЛЯЦИИ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ ПВХ-МЕМБРАН ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ В СЕЙСМООПАСНЫХ РЕГИОНАХ РФ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
44
10
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
БЕТОН / ЖЕЛЕЗОБЕТОН / ФУНДАМЕНТЫ / СЕЙСМИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ / ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ / ПОЛИМЕРНЫЕ МЕМБРАНЫ / КОЭФФИЦИЕНТ ТРЕНИЯ

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Шалимов В. Н., Цыбенко А. В., Гоглев И. Н.

Оценивается возможность использования полимерных (ПВХ) мембран LOGICBASE™ в регионах России с повышенной сейсмической активностью. Рассмотрен механизм работы полимерных мембран в конструкциях фундаментов в условиях постоянных перемещений и трения. В ходе исследований многоосного растяжения образцы полимерных мембран круглой формы закрепляли в зажимах испытательной камеры, прикладывали гидравлическое давление до момента их разрыва (моделирование работы в деформационных швах). Выявлено, что максимальная прочность образцов при разрыве достигает 6.95 МПа, а удлинение образцов при разрыве составяет 114%. Исследована зависимость деформации образцов от величины прикладываемого гидравлического давления. Показано, что полимерные мембраны обладают высокой изотропией материала, благодаря чему обеспечивается их равномерная работа на растягивающую многоосную нагрузку. Это позволяет использовать их в конструкциях уникальных и стратегических объектов - тоннелей, резервуаров для питьевой воды. Определены коэффициенты трения для системы «полимерный (ПВХ) гидроизоляционный материал - бетонная (железобетонная) конструкция» в условиях повышенной сейсмической активности по шкале MSK-64. Установлено, что ПВХ-мембраны для инженерной гидроизоляции можно использовать в районах строительства с сейсмичностью до 9 баллов по шкале MSK-64.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Шалимов В. Н., Цыбенко А. В., Гоглев И. Н.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ASSESSMENT OF THE PERFORMANCE OF WATERPROOFING MADE OF PVC-MEMBRANES DURING CONSTRUCTION IN EARTHQUAKEPRONE REGIONS OF THE RUSSIAN FEDERATION

The two-stage study assesses the possibility of using LOGICBASE™ polymer (PVC) membranes in regions of increased seismic activity in the territory of the Russian Federation. The fi rst stage considers the mechanism of polymer membranes operation in foundation structures under conditions of constant displacement and friction. The second stage of the research examines the round-shaped samples made of polymer membranes on a special multiaxial stretching unit according to GOST 33067-2014, Application DV. During the study, we fi x the samples in the clamps of the test chamber and use a hydraulic pressure to stepwise them until they burst (simulation of work in deformation seams). According to the results of LOGICBASE™ V-SL polymer membranes for multiaxial stretching studies, the maximum tensile strength of the samples was 6948.22 kPa (~ 6.95 MPa). The stretching of the samples was 113.89%. Additionally, we constructed the graphs of the deformation (stretching) dependence of samples on the applied hydraulic pressure. Indeed, polymer membranes have a high isotropy of the material. It ensures their uniform operation on a tensile multiaxial load, and allows them to be used in the construction of unique and strategic facilities (tunnels, nuclear power plants, drinking water tanks, etc.). The study determined the coeffi cient of friction in the system "polymer (PVC) waterproofi ng material-concrete (reinforced concrete) structure" in conditions of increased seismic activity. Thus, in terms of the results of the study, PVC membranes for engineering waterproofi ng could be used in construction areas with seismicity up to 9 points (inclusive) on the MSK-64 scale.

Текст научной работы на тему «ОЦЕНКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ ГИДРОИЗОЛЯЦИИ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ ПВХ-МЕМБРАН ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ В СЕЙСМООПАСНЫХ РЕГИОНАХ РФ»

2023. Volume 4, issue 1. P. 34-47 SMART COMPOSITE IN CONSTRUCTION

НАУЧНАЯ СТАТЬЯ

УДК 691.175.5:624.121.54

DOI: 10.52957/27821919_2023_1_34

Оценка работоспособности гидроизоляции из полимерных ПВХ-мембран при строительстве в сейсмоопасных регионах РФ

В.Н. Шалимов, А.В. Цыбенко, И.Н. Гоглев

Владимир Николаевич Шалимов

Общество с ограниченной ответственностью «Технониколь-Строительные системы», Москва, Российская Федерация

shalimov@tn.ru

Алексей Васильевич Цыбенко

Общество с ограниченной ответственностью «Технониколь-Строительные системы», Москва, Российская Федерация

cybenko@tn.ru

Илья Николаевич Гоглев

Общество с ограниченной ответственностью «Технониколь-Строительные системы», Москва, Российская Федерация

goglev@tn.ru

© ТТТяЛимОп R Н ТТыбвНко А R Гпгпос И Н 2П2Ч

SMART COMPOSITE IN CONSTRUCTION

Оценивается возможность использования полимерных (ПВХ) мембран LOGICBASE™ в регионах России с повышенной сейсмической активностью. Рассмотрен механизм работы полимерных мембран в конструкциях фундаментов в условиях постоянных перемещений и трения. В ходе исследований многоосного растяжения образцы полимерных мембран круглой формы закрепляли в зажимах испытательной камеры, прикладывали гидравлическое давление до момента их разрыва (моделирование работы в деформационных швах). Выявлено, что максимальная прочность образцов при разрыве достигает 6.95 МПа, а удлинение образцов при разрыве составяет 114%. Исследована зависимость деформации образцов от величины прикладываемого гидравлического давления. Показано, что полимерные мембраны обладают высокой изотропией материала, благодаря чему обеспечивается их равномерная работа на растягивающую многоосную нагрузку. Это позволяет использовать их в конструкциях уникальных и стратегических объектов - тоннелей, резервуаров для питьевой воды. Определены коэффициенты трения для системы «полимерный (ПВХ) гидроизоляционный материал - бетонная (железобетонная) конструкция» в условиях повышенной сейсмической активности по шкале MSK-64. Установлено, что ПВХ-мембраны для инженерной гидроизоляции можно использовать в районах строительства с сейсмичностью до 9 баллов по шкале MSK-64.

Ключевые слова: бетон, железобетон, фундаменты, сейсмическая безопасность, гидроизоляция, полимерные мембраны, коэффициент трения

Для цитирования:

Шалимов В.Н., Цыбенко А.В., Гоглев И.Н. Оценка работоспособности гидроизоляции из полимерных ПВХ-мембран при строительстве в сейсмоопасных регионах РФ // Умные композиты в строительстве. 2023. Т. 4, № 1. С. 34-47. URL: http://comincon.ru/index.php/tor/issue/view/V4N1_2023.

DOI: 10.52957/27821919_2023_1_34

2023. Volume 4, issue 1. P. 34-47 SMART COMPOSITE IN CONSTRUCTION

SCIENTIFIC ARTICLE

DOI: 10.52957/27821919_2023_1_34

Assessment of the performance of waterproofing made of PVC-membranes during construction in earthquake-

prone regions of the Russian Federation

V.N. Shalimov, A.V. Tsybenko, I.N. Goglev

Vladimir N. Shalimov

OOO (Limited Liability Company) «Technonicol-Stroitelniye sistemy», Moscow, Russia shalimov@tn.ru

Alexey V. Tsybenko

OOO (Limited Liability Company) «Technonicol-Stroitelniye sistemy», Moscow, Russia cybenko@tn.ru

Ilya N. Goglev

OOO (Limited Liability Company) «Technonicol-Stroitelniye sistemy», Moscow, Russia goglev@tn.ru

© Qhab'mov V NT rybanko AV Gog1aV TN 2П2Ч

SMART COMPOSITE IN CONSTRUCTION

The two-stage study assesses the possibility of using LOGICBASE™ polymer (PVC) membranes in regions of increased seismic activity in the territory of the Russian Federation. The first stage considers the mechanism of polymer membranes operation in foundation structures under conditions of constant displacement and friction. The second stage of the research examines the round-shaped samples made of polymer membranes on a special multiaxial stretching unit according to GOST 33067-2014, Application DV. During the study, we fix the samples in the clamps of the test chamber and use a hydraulic pressure to stepwise them until they burst (simulation of work in deformation seams). According to the results of LOGICBASE™ V-SL polymer membranes for multiaxial stretching studies, the maximum tensile strength of the samples was 6948.22 kPa (~ 6.95 MPa). The stretching of the samples was 113.89%. Additionally, we constructed the graphs of the deformation (stretching) dependence of samples on the applied hydraulic pressure. Indeed, polymer membranes have a high isotropy of the material. It ensures their uniform operation on a tensile multiaxial load, and allows them to be used in the construction of unique and strategic facilities (tunnels, nuclear power plants, drinking water tanks, etc.). The study determined the coefficient of friction in the system "polymer (PVC) waterproofing material-concrete (reinforced concrete) structure" in conditions of increased seismic activity. Thus, in terms of the results of the study, PVC membranes for engineering waterproofing could be used in construction areas with seismicity up to 9 points (inclusive) on the MSK-64 scale.

Key words: concrete, reinforced concrete, foundations, seismic safety, waterproofing, polymer membranes, coefficient of friction

For citation:

Shalimov, V.N., Cybenko, A.V.& Goglev, I.N. (2023) Assessment of the performance of waterproofing made of PVC-membranes during construction in earthquake-prone regions of the Russian Federation, Smart Composite in Construction, 4(1), pp. 34-47 [online]. Available at: http://comincon.ru/index.php/tor/issue/view/V4N1_2023 (in Russian).

DOI: 10.52957/27821919_2023_1_34

DOI: 10.52957/27821919_2023_ 1_34

SMART COMPOSITE IN CONSTRUCTION

ВВЕДЕНИЕ

Территории Российской Федерации характеризуются большим разнообразием ландшафтов, часовых, климатических и сейсмических зон. При этом более 30% территории РФ находится в районах с повышенной сейсмической активностью [1-3]. В частности, к таким районам относятся Северный Кавказ, Крым, Алтай, часть Якутии, Забайкалье, Сахалин, Камчатка и Курильские острова [2]. Так, согласно СП 14.13330.2018 и Приложения А - Карты сейсмического районирования (ОСР-2015-А, В), сейсмическая активность на Курильских островах составляет 10 баллов по шкале MSK-64. Строительство в таких зонах требует обеспечения максимальной надежности и прочности применяемых строительных материалов и изделий [2, 3]. Для объектов класса КС-3 [4] подбор качественных строительных материалов на этапе проектирования также предусмотрен нормативными документами. Например, при строительстве зданий и сооружений повышенного уровня ответственности, для которых отсутствуют апробированные решения (в том числе и в области гидроизоляции), согласно п. 3.7 ГОСТ 27751-2014, необходимо использовать данные испытаний, проведенных на моделях или натурных конструкциях [5, 6]. Расчет конструкций и оснований для таких сооружений рекомендуется выполнять на основе специальных теоретических и апробированных численных и экспериментальных исследований [5-8].

Гидроизоляционные материалы, пригодные для применения в таких зонах строительства, должны обладать повышенной прочностью на растяжение [9], высокими характеристиками относительного удлинения [9] и способностью воспринимать многоосевые нагрузки [9, 10]. К таким материалам относятся полимерные (ПВХ) мембраны [9, 10]. Их использование весьма актуально в зонах деформационных швов зданий, где возникают многоосные растягивающие нагрузки, например, продольный сдвиг (рис. 1).

При использовании гидроизоляционного материала возникает трение материала о стенки бетонных и железобетонных конструкций, а возникающие многоосные растягивающие нагрузки позволяют оценить работу, направленную на обеспечение целостности и долговечности конструкций при воздействии подземных вод. В случае повреждения гидроизоляции может начаться процесс коррозии бетона или железобетона [11-13], сопряженный с рядом рисков. Главный риск - снижение прочности и несущей способности конструкций [11-13], что представляет большую опасность при высокой сейсмической активности.

Цель работы - оценка работы гироизоляционных ПВХ-мембран в условиях повышенной сейсмичности и проведение расчетной проверки сдвига и возможности опрокидывания здания при сейсмическом воздействии.

Рис. 1. Работа гидроизоляционной шпонки на продольный сдвиг

Fig. 1. The work of the waterproofing key on the longitudinal shift

DOI: 10.52957/27821919_2023_ 1_34

SMART COMPOSITE IN CONSTRUCTION

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Определение коэффициента трения полимерных мембран Коэффициент трения / определяют по формуле [14-16]:

F _с

P

(1)

где F - среднее арифметическое значение силы трения ? (рис. 2), определяемое для всех групп образцов с учетом потерь на трение в самой машине, Н; Р - нагрузка, прижимающая образцы к контртелу, Н.

Рис. 2. Принципиальная схема определения коэффициента трения Fig. 2. Schematic diagram of the friction coefficient détermination

Если брусок тянут с помощью динамометра с постоянной скоростью, динамометр показывает модуль силы трения скольжения Fmp. В данной схеме сила упругости пружины динамометра уравновешивает возникающую силу трения скольжения.

Известно, что сила трения скольжения зависит от силы нормальной реакции опоры N, возникающей вследствие действия веса тела [14-16]. Соответственно, больший вес создает большую силу трения. Между этими силами существует прямая зависимость:

F = u.-N.

mv ~

(2)

Коэффициент трения показывает, как сила трения скольжения зависит от веса тела или силы нормальной реакции и какую долю от нее она составляет [14-16]. Для различных пар поверхностей коэффициент трения неодинаков и является безразмерной величиной. Таким образом, используя формулы (1) и (2) и зная значения силы трения и нормальной реакции, можно определить коэффициент трения для любых поверхностей:

F

u=

N

(3)

Сила нормальной реакции опоры зависит от веса тела и равна ему по модулю, но противоположна по направлению. Вес тела Р можно вычислить исходя из значения массы тела и ускорения свободного падения [14-16]; следовательно, N=Р = т^. Тогда формула (3) приобретает вид:

u=-

m-g

(4)

Трение покоя л0 проявляется, если тело, находящееся в состоянии покоя, приводится в движение. Трение скольжения лск проявляется при движении тела, и оно значительно

DOI: 10.52957/27821919_2023_ 1_34

SMART COMPOSITE IN CONSTRUCTION

меньше трения покоя (дск < д0). Сила трения скольжения всегда противоположна движению тела [14-16], а при изменении направления скорости изменяется и направление силы трения. Если внешняя сила £ превысит максимальное значение силы трения покоя дМ, тело начнет движение.

Для определения коэффициента использовалась разрывная машина МИРК-1000К, предназначенная для статических испытаний образцов стальных канатов и изделий из них. Технические характеристики машины (наибольшая номинальная нагрузка - 1000 кН, ширина рабочего пространства - 450 мм и др.) позволяют проводить измерение силы трения с погрешностью не более 5% от измеряемой величины при статической тарировке, а также выполнять многократное скольжение образцов по одному и тому же следу на плоскости контртела.

Испытательный образец по требованиям ГОСТ Р 58753-2019 (Приложение В) помещали в захватные устройства типа «вилка» [15, 16], одно из которых было установлено на подвижной траверсе, а другое - выполнено неподвижным. Зона проведения испытаний имеет защитное ограждение. Разрывная машина МИРК-1000К оснащена автоматизированными системами управления/измерения, благодаря чему обеспечивается непрерывное автоматическое управление процессом нагружения и его визуализация. Для давлений 0.1-0.3 МПа использовали динамометр фирмы Tidemann с максимальным усилием растяжения 1 кН, а для давлений 0.4-0.9 МПа - динамометр ДПУ-5 с максимальным усилием растяжения 5 кН.

Опорной поверхностью служила бетонная бордюрная плита 500x200 мм и толщиной 70 мм (моделирование реальной бетонной поверхности). Пятно нагрузки передавалось на опорную поверхность при помощи стандартного бетонного кубика 50x50x50 мм (для повышенного давления 0.4-0.9 МПа) или бетонной призмы 50x180x100 мм (для пониженного давления 0.1-0.3 МПа). Между бетонными поверхностями укладывали гидроизоляционный ковер размером 200x400 мм, состоящий из двух слоев геотекстильного материала, между которыми размещалась полимерная ПВХ-мембрана LOGICBASE~ марки V-SL (двухслойная мембрана с желтым сигнальным слоем). Для подстилающего и разделительного слоя в гидроизоляционном ковре использовали иглопробивной термообработанный полипропиленовый геотекстиль плотностью 300-500 г-м"2.

Схему определения силы трения реализовали согласно [15, 16] (рис. 2). Бетонные образцы вместе с гидроизоляционным пакетом (ковром) и держателями устанавливали на машину, после чего к ним прикладывали удельную нагрузку 0.1-1.0 МПа. В процессе возникающего перемещения измеряли силу трения, фиксируемую динамометрами каждые 5 мин после начала испытания. Испытание считали законченным при достижении постоянной силы трения, но не ранее чем через (25±5) мин после начала испытания.

ГОСТ 33067-2014 «Материалы геосинтетические для тоннелей и подземных сооружений. Общие технические требования» содержит раздел по определению прочности при многоосном растяжении для материалов. Специфика работы деформационных швов в конструкциях подразумевает наличие большого количества разнонаправленных растягивающих и сдвигающих нагрузок [10, 17, 18], возникающих при сейсмических воздействиях. При этом классические испытания полимерных мембран на растяжение [9] в продольном и поперечном направлении не позволяют приблизить условия работы гидроизоляционного материала к работе реальных деформационных швов.

Установка для испытаний в общем виде (рис. 3, а) включает четыре основных узла.

Испытательная камера. Состоит из основания и зажимных колец с внутренним

Испытание полимерных мембран на многоосное растяжение

DOI: 10.52957/27821919 2023 134

SMART COMPOSITE IN CONSTRUCTION

диаметром (200±2) мм, что соответствует размеру образцов для испытаний. Нижний внутренний край зажимных колец имеет радиус закругления 3 мм.

Основание испытательной камеры. Расположено горизонтально, должно быть плоским или с впускным отверстием для жидкости в центре.

Устройство для измерения прогиба. Точность измерения ±0.5 мм (может также использоваться чувствительный тензодатчик).

Устройство для измерения давления жидкости. Точность измерения ±1%; температура жидкости должна поддерживаться в течение всего испытания на уровне (20±2) °С.

а (а) б(b)

Рис. 3. Испытательная установка: а - общий вид; б - испытательные образцы из ПВХ мембраны Fig. 3. Test facility: а - main view of the test facility; b - PVC membrane test samples

Испытания проводили по ГОСТ 33067-2014, Приложение ДВ (европейский стандарт EN 14151:2010 «Геосинтетики. Определение прочности при разрыве»). Объектами исследования служили образцы LOGICBASE™ V-SL круглой формы диаметром (200±2) мм и толщиной 2 мм с сигнальным слоем. Предварительно очищенная лицевая поверхность образцов не имела видимых дефектов (рис. 3, б). Их кондиционировали при относительной влажности воздуха (65±5)% и температуре (20±2) °С, укладывали на опорную поверхность камеры сигнальным слоем вверх, а тыльной стороной черного цвета - к основанию. Основание испытательной камеры для плотного прилегания образцов заполняли водой через впускное отверстие. Скорость потока жидкости составляла 3 см-с"1. В центр образцов устанавливали устройство для измерения деформаций. К образцам ступенчато прикладывали гидравлическое давление до момента разрыва, фиксируя их деформацию под действием давления.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В результате испытаний систем «полимерный (ПВХ) гидроизоляционный материал бетонная (железобетонная) конструкция» получены следующие данные (табл. 1). В таблице 2 приведены результаты статистической обработки экспериментов.

DOI: 10.52957/27821919_2023_ 1_34 SMART COMPOSITE IN CONSTRUCTION

Таблица 1. Результаты определения коэффициента трения ПВХ мембраны о бетонную поверхность Table 1. Results of friction coefficient determination of a PVC membrane on a concrete surface

Масса пригруза m, кг Площадь опирания S,cm2 Давление на опорную поверхность P, МПа Показания динамометра F, кГ Коэффициент трения

- для давлений от 0.1 до 0.3 МПа - бетонная призма размерами 5х18х10 см; динамометр до 100 кГ

30 0.309

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

97 90 0.11 31 32 0.320 0.330

54 0.314

172 90 0.19 56 59 0.326 0.343

71 0.343

207 90 0.23 73 75 0.353 0.362

91 0.327

278 90 0.30 93 95 0.335 0.342

- для давлений от 0.4 до 1.0 МПа - бетонный кубик размером 5х5х5 см; динамометр до 1000 кГ

32.6 0.326

100 25 0.4 33.6 35.4 0.336 0.354

36.1 0.282

156 25 0.62 45.9 49.5 0.359 0.387

70.8 0.337

210 25 0.84 73.1 77.2 0.348 0.368

86.1 0.338

255 25 1.02 90.6 101.7 0.355 0.399

Таблица 2. Результаты статистической обработки экспериментов Table 2. Results of statistical processing of experiments

Давление на опорную поверхность P, МПа Средний коэффициент трения Дср Стандарт отклонения av Абсолютная погрешность Диапазон изменения коэффициента трения u=uр ± д„

0.106 0.324 0.008 0.011 0.324 ± 0.011

0.187 0.326 0.010 0.013 0.326 ± 0.013

0.226 0.353 0.007 0.009 0.353 ± 0.009

0.303 0.337 0.006 0.007 0.337 ± 0.007

0.402 0.340 0.010 0.015 0.340 ± 0.015

0.624 0.349 0.043 0.060 0.349 ± 0.060

0.840 0.353 0.012 0.018 0.353 ± 0.018

1.020 0.343 0.042 0.063 0.343 ± 0.063

На рис. 4 показано изменение коэффициента трения в зависимости от величины давления на гидроизоляционный пакет (система «ПВХ мембрана - бетонное (железобетонное) основание».

Для моделирования процесса опрокидывания в условиях сейсмической активности рассмотрена упрощенная классическая модель, известная из курсов теоретической механики, сопротивления материалов и теории упругости. С точки зрения сопротивления материалов, теоретическая модель процесса выглядит следующим образом [15-19]: брусок с нитью, привязанной к длинной грани, устанавливают торцом на горизонтальную поверхность стола. Если нить закреплена невысоко над поверхностью стола, при ее

DOI: 10.52957/27821919_2023_ 1_34

SMART COMPOSITE IN CONSTRUCTION

потягивании брусок будет скользить, а в случае большой высоты закрепления нити может опрокинуться при минимальном скольжении. При определенной высоте Н точки А крепления нити сила натяжения нити £ опрокидывает брусок (см. рис. 5).

Рис. 4. Изменение коэффициента трения в зависимости от давления на гидроизоляционный пакет Fig. 4. Change in the coefficient of friction depending on the pressure on the waterproofing package

Рис. 5. Брусок и действующие на него усилия Fig. 5. The bar and the forces acting on it

Условия равновесия для этого случая относительно точки выглядят следующим образом:

Fh - mga/2 = 0.

F - Fmp = 0.

N - mg = 0.

С учетом формулы (2), получаем дmg = mga/2. Из этого вытекает

угла опрокидывания

(5)

(6) (7)

Р =

2-h'

(8)

Из выражений (6)-(8) следует, что сдвиг здания как полноценной системы произойдет при условии ¥тр = дМ < Amg, где А = 0.1, 0.2 или 0.4 при сейсмичности площадки 7, 8 и 9 баллов соответственно (см. СП 14.13330.2018) [15-19].

a

DOI: 10.52957/27821919 2023 134

SMART COMPOSITE IN CONSTRUCTION

Учитывая условие (8) и л > А, можно сделать вывод, что при данных показателях сейсмичности опрокидывание не произойдет.

Результаты испытаний гидроизоляционных ПВХ мембран на многоосное растяжение приведены на рис. 6 и в табл. 3.

a (a) б (b)

Рис. 6. Результаты испытаний гидроизоляционных ПВХ мембран на многоосное растяжение: а, б - графики гидравлического давления и соответствующие ему деформации образцов

Fig. 6. Test results of waterproofing PVC membranes for multiaxial tension: a, b - Graphs of hydraulic pressure and corresponding deformations of samples

Таблица 3. Результаты испытаний по определению прочности при многоосном растяжении ПВХ мембран LOGICBASE™

Table 3. Test results for determining the multiaxial tensile strength of LOGICBASE™ PVC membranes

№ п/ п Определяемые показатели испытываемой продукции Единица измерения Обозначение нормативной документации на методы испытаний Условия испытаний Результаты

1. Прочность при разрыве кПа ГОСТ 33067-2014 Приложение ДВ среднее: 5591

2. Максимальная ГОСТ 33067-2014 t = 22.2 °C, среднее:

прочность кПа Приложение ДВ W = 46.8% 6948

3. Деформация образца при ГОСТ 33067-2014 среднее:

разрыве % Приложение ДВ 114

На основании результатов исследований получены соответствующие заключения, которые позволяют использовать мембраны на объектах повышенного и высокого уровня ответственности (в частности, тоннелях, фундаментах уникальных зданий, промышленных резервуарах, защитных экранах полигонов твердых бытовых отходов) [9, 10, 19]. Также результаты исследований будут полезны для расчетов сейсмостойких зданий в различных программных комплексах [17-19] (ANSYS, STARKES, SCAD и др.).

ВЫВОДЫ

Показано, что коэффициент трения ПВХ-мембран не превышает 0.4. Данная величина отвечает устойчивому состоянию здания, исключающему опрокидывание при сейсмичности площадки 7, 8 и 9 баллов.

Выявлена высокая эластичность гидроизоляционных ПВХ-мембран, что обеспечивает высокие показатели их прочности на многоосное растяжение и относительного удлинения. Прочность материала при воздействии многоосной нагрузки сохраняется в неизменном виде, без привязки к направлению приложения нагрузки.

DOI: 10.52957/27821919_2023_ 1_34

SMART COMPOSITE IN CONSTRUCTION

Расчетные коэффициенты трения и результаты численного моделирования процесса опрокидывания здания с гидроизоляцией из мембран LOGICBASE~ показали, что указанные материалы могут успешно применяться в зонах с сейсмичностью до 9 баллов включительно.

1. Мартемьянов А.И. Проектирование и строительство зданий и сооружений в сейсмических районах. М.: Стройиздат, 1985. 255 с.

2. Вагабов Г.А., Мустафин Р.Р. Строительство зданий и сооружений из железобетонав зоне повышенной сейсмической активности // Молодой ученый. 2019. № 47(285). С.142-145.

3. Савин С.Н., Данилов И.Л. Сейсмобезопасность зданий и территорий. СПб: Лань, 2015. 240 с.

4. Кловский А.В., Мареева О.В. Особенности проектирования объектов повышенного уровня ответственности при пограничных значениях сейсмичности площадки строительства // Природообустройство. 2018. № 3. С. 63-69.

5. Травуш В.И., Волков Ю.С. О параметрической (Performance Based) модели нормирования и требованиях ГОСТ 27751-2014 "Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения" // БСТ: Бюллетень строительной техники. 2018. № 2(1002). С. 36-38.

6. Еременко Д.Б. Технический регламент как источник объективных требований к применяемым материалам (в порядке обсуждения) // Промышленное и гражданское строительство. 2015. № 11.

7. Лебедева И.В. Проблемы нормирования надежности строительных конструкций и экспертная деятельность в области международной стандартизации // Строительная механика и расчет сооружений. 2022. № 2 (301). С. 39-46.

8. Ершов Г.А, Семериков В.Н., Семериков Н.В., Тарасьев Ю.И.Нормативное обеспечение терминологии в области надежности, хорош или плох ГОСТ 27751-2014 // Стандарты и качество. 2023. № 2. С. 37-41.

9. Шалимов В.Н., Цыбенко А.В., Гоглев И.Н. Исследование расхода инъекционных составов в ремонтопригодных системах гидроизоляции фундаментов // Умные композиты в строительстве. 2022. Т. 3, вып. 2. С. 29-44. DOI: https://doi.org/10.52957/27821919_2022_2_29. URL: https://docs.yandex.ru/docs/view? url=ya-disk-pubHc%3A0/o2F0/o2F3MH0/o2FtYvYFPs3TLkcfuDBrTNxOq-DGa0660tQNFo0DBl4DGv5CTw6Sa4ZVuFHDjcNkq%2FJ6bpmRy0JonT3VoXnDag%3D %3D&name=V3N2_2022.pdf

10. Цыбенко А.В. Многоосное растяжение полимерного рулонного гидроизоляционного материала. определение прочности при разрыве // Фундаменты. 2022. № 3(9). С.55-57.

11. Румянцева В.Е., Гоглев И.Н., Логинова С.А. Применение полевых и лабораторных методов определения карбонизации, хлоридной и сульфатной коррозии при обследовании строительных конструкций зданий и сооружений // Строительство и техногенная безопасность. 2019. № 15(67). С. 51-58.

12. Федосов С.В., Федосеев В.Н., Логинова С.А., Гоглев И.Н. Выявление сульфатной и хлоридной коррозии бетона на полевой и лабораторной стадиях обследования строительных конструкций зданий и сооружений // БСТ: Бюллетень строительной техники. 2021. № 10(1046). С. 29-31.

13. Логинова С.А., Гоглев И.Н. Индикаторные способы определения долговечности железобетонных конструкций при их обследовании // Строительство и техногенная безопасность. 2022. № 8. С. 119-126. DOI: 10.34031/2071-7318-2022-7-8-8-16.

14. Клавсюк А.Л., Никонорова Е.А., Салецкий А.М., Слепков А.И. Лабораторный практикум по механике. Часть 1.М.: ООП Физ. фак-та МГУ, 2014. 215 с.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

С. 57-62.

DOI: 10.52957/27821919_2023_ 1_34

SMART COMPOSITE IN CONSTRUCTION

15. Кабардина С.И., Шефер Н.И. Измерения физических величин. М.: БИНОМ "Лаборатория знаний", 2005. 136 с.

16. Кравченко Н.С., Гаврилина Н.И. Определение коэффициента силы трения скольжения. Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2012. 10 с.

17. Симбиркин В.Н., Панасенко Ю.В. Учет указаний СП 14.13330.2018 при реализации расчета сооружений на сейсмические воздействия в программном комплексе STARK ES // Вестник НИЦ Строительство. 2019. № 2(21). С. 103-113.

18. Соколов Н.С.Длительные исследования процессов деформирования оснований фундаментов при повышенных нагрузках // Жилищное строительство. 2018. № 5. С. 3-8.

19. Определение коэффициента трения на уровне материала рулонного полимерного гидроизоляционного LOGICROOFT-SL. Научно-технический отчёт. М., 2015. 18 с.

Поступила в редакцию 04.02.2023

Одобрена после рецензирования 17.03.2023

Принята к опубликованию 23.03.2023

1. Martem'janov, A.I. (1985) Design and construction of building sand structures in seismic areas. M.: Strojizdat (in Russian).

2. Vagabov, G.A. & Mustafin, R.R. (2019) Construction of reinforced concrete buildings and structures in the zone of increased seismic activity, Molodoj uchenyj, 47(285), pp.142-145 (in Russian).

3. Savin, S.N.& Danilov, I.L. (2015) Seismic safety of buildings and territories. SPb: Lan (in Russian).

4. Klovskij, A.V. & Mareeva, O.V. (2018) Features of the design of objects with an increased level of responsibility at the boundary values of the seismicity of the construction site, Prirodoobustrojstvo, (3), pp. 63-69 (in Russian).

5. Travush, V.I. & Volkov, Ju.S. (2018) About the parametric (Performance Based) model of rationing and the requirements of GOST 27751-2014 "Reliability of building structures and foundations. Basic provisions", BST: Bjulleten' stroitel'noj tehniki, (2), pp. 36-38 (in Russian).

6. Eremenko, D.B. (2015) Technical regulations as a source of objective requirements for the materials used (in the order of discussion), Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo,(11), pp. 57-62 (in Russian).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

7. Lebedeva, I.V. (2022) Problems of rationing the reliability of building structures and expert activity in the field of international standardization, Stroitel'naja mehanika i raschet sooruzhenij, (2), pp. 39-46 (in Russian).

8. Ershov, G.A, Semerikov, V.N., Semerikov, N.V. & Taras'ev, Ju.I. (2023) Regulatory support of terminology in the field of reliability. is GOST 27751-2014 good or bad, Standarty i kachestvo, (2), pp. 37-41 (in Russian).

9. Shalimov, V.N., Cybenko, A.V. & Goglev, I.N. (2022) Investigation of the consumption of injection formulations in maintainable waterproofing systems of foundations, Smart Composite in Construction, 3(2), pp. 29-44. DOI: https://doi.org/10.52957/27821919_2022_2_29 ionlinel. Available at: https://docs.yandex.ru/docs/view?url=ya-disk-public%3A%2F%2F3MH %2FtYvYFPs3TLkcfuDBrTNx0qDGa0660tQNFo0DBl4DGv5CTw6Sa-4ZVuFHDjcNkq

REFERENCES

DOI: 10.52957/27821919_2023_ 1_34

SMART COMPOSITE IN CONSTRUCTION

0/o2FT6bpmRyOTonT3VoXnDag0/o3D°/o3D&name=V3N2_2022.pdf (in Russian).

10. Cybenko, A.V. (2022) Multiaxial stretching of polymer roll waterproofing material. determination of tensile strength, Fundamenty, 3(9), pp. 55-57 (in Russian).

11. Rumjanceva, V.E., Goglev, I.N. & Loginova, S.A. (2019) Application of field and laboratory methods for the determination of carbonation, chloride and sulfate corrosion in the examination of building structures of buildings and structures, Stroitel'stvo I tehnogennaja bezopasnost', 15(67), pp. 51-58 (in Russian).

12. Fedosov, S.V., Fedoseev, V.N., Loginova, S.A. & Goglev, I.N. (2021) Detection of sulfate and chloride corrosion of concrete at the field and laboratory stages of inspection of building structures of buildings and structures, BST: Bjulleten' stroitel'noj tehniki, 10(1046), pp. 29-31 (in Russian).

13. Loginova, S.A. & Goglev, I.N. (2022) Indikatornye sposoby opredelenija dolgovechnosti zhelezobetonnyh konstrukcij pri ih obsledovanii, Stroitel'stvo i tehnogennaja bezopasnost', (8), pp. 119-126 (in Russian).

14. Klavsjuk, A.L., Nikonorova, E.A., Saleckij, A.M. & Slepkov, A.I. (2014) Laboratory workshop on mechanics. Part 1. M.: OOP Fiz. fak-ta MGU (in Russian).

15. Kabardina, S.I.& Shefer, N.I. (2005) Measurements of physical quantities. M.: BINOM "Laboratoriya znaniy" (in Russian).

16. Kravchenko, N.S.& Gavrilina, N.I. (2012) Determination of the coefficient of sliding friction force. Tomsk: Izd-vo Tomskogo politekhnicheskogo universiteta (in Russian).

17. Simbirkin, V.N. & Panasenko, Ju.V. (2019) Taking into account the instructions of SP 14.13330.2018 when implementing the calculation of structures for seismic impacts in the STARK ES software package, Vestnik NIC Stroitel'stvo, 2(21), pp. 103-113 (in Russian).

18. Sokolov, N.S. (2018) Long-term studies of the processes of deformation of the foundations of foundations under increased loads, Zhilishhnoe stroitel'stvo, 5, pp. 3-8 (in Russian).

19. Dzhinchelashvili, G.A. (2015) Determination of the coefficient of friction at the material level of the rolled polymer waterproofing LOGICROOFT-SL. Scientific and technical report. Moskva (in Russian).

Received 04.02.2023

Approved after reviewing 17.03.2023

Accepted 23.03.2023

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.