Construction and Architecture Construction and Architecture Строительство и архитектура 2308-0191 2500-1477 6a84bbc594fbba14f7860ea8 10.29039/2308-0191-2021-9-3-46-50 ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СТРОИТЕЛЬНОЙ ОТРАСЛИ INFORMATION TECHNOLOGIES IN CIVIL ENGINEERING ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СТРОИТЕЛЬНОЙ ОТРАСЛИ Investigation of the integral strength and deformation characteristics of centrifuged and vibrocentrifuged concretes on activated Portland cement Исследование интегральных прочностных и деформативных характеристик центрифугированных и виброцентрифугированных бетонов на активированном портландцементе Маилян Левон Рафаэлович Mailyan Levon Rafaelovich mailyan@sroufo.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Виноградова Елена Владимировна Vinogradova Elena Vladimirovna alenkavv@yandex.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Шахалиева Д. М. Shakhalieva D. M. diana.elshaeva@yandex.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Жеребцов Ю. В. Zherebtsov Y. V. yuri.zherebtsov@gmail.com https://orcid.org/0000-0001-7829-6401 Доценко Н. А. Dotsenko N. A. natalya_1998_dotsenko@mail.ru https://orcid.org/0000-0001-9950-8696 Самофалова М. С. Samofalova M. S. mary.ss17@yandex.ru Донской государственный технический университет RU Don state technical University RU Донской государственный технический университет Don State Technical University Донской государственный технический университет Ростов-на-Дону Россия Don State Technical University Rostov-on-Don Russian Federation 46 50 08 07 2021 © Маилян Л.Р., Виноградова Е.В., Шахалиева Д.М., Жеребцов Ю.В., Доценко Н.А., Самофалова М.С. © Mailyan L.R., Vinogradova E.V., Shakhalieva D.M., Zherebtsov Y.V., Dotsenko N.A., Samofalova M.S. Маилян Левон Рафаэлович, Виноградова Елена Владимировна, Шахалиева Д. М., Жеребцов Ю. В., Доценко Н. А., Самофалова М. С. Mailyan Levon Rafaelovich, Vinogradova Elena Vladimirovna, Shakhalieva D. M., Zherebtsov Y. V., Dotsenko N. A., Samofalova M. S. https://zh-szf.ru/en/nauka/publications/6a84bbc594fbba14f7860ea8/view

В данной работе проведено исследование интегральных прочностных и деформативных характеристик центрифугированных и виброцентрифугированных бетонов на активированном портландцементе. Механическая активация цемента осуществлялась с помощью специализированного помольного агрегата. Изготовление центрифугированных и виброцентрифугированных образцов осуществлялось на экспериментальной лабораторной центрифуге. Все образцы были изготовлены из бетона одинакового состава. Всего изготовлено и испытано четыре базовых образца кольцевого сечения с размерами: внешний диаметр D = 450 мм; внутренний диаметр отверстия d = 150 мм; общая высота H = 1200 мм. Приведены оптимальные значения технологических параметров центрифугирования и виброцентрифугирования. Разработана схема получения малоразмерных образцов из общего кольцевого сечения для определения прочностных и деформативных характеристик. По результатам исследования установлено, что улучшение значений интегральных прочностных и деформативных характеристик при применении актированного портландцемента наблюдаются как у центрифугированных, так и виброцентрифугированных образцов. Выявлено, что образцы, изготовленные по технологии виброцентрифугирования, имеют наилучшие показатели прочностных и деформативных характеристик, нежели образцы, изготовленные способом центрифугирования. Сделан вывод о технологии виброцентрифугирования как наиболее предпочтительной для изготовления железобетонных изделий кольцевого сечения.

In this work, a study of the integral strength and deformation characteristics of centrifuged and vibrocentrifuged concretes on activated Portland cement is carried out. Mechanical activation of cement was carried out using a specialized grinding unit. The manufacture of centrifuged and vibrocentrifuged samples was carried out on an experimental laboratory centrifuge. All samples were made from concrete of the same composition. In total, four basic samples of annular cross-section were manufactured and tested with the following dimensions: outer diameter D = 450 mm; inner hole diameter d = 150 mm; total height H = 1200 mm. The optimal values ​​of technological parameters of centrifugation and vibrocentrifugation are given. A scheme has been developed for obtaining small-sized samples from a common annular section to determine the strength and deformation characteristics. According to the results of the study, it was found that an improvement in the values ​​of integral strength and deformation characteristics when using activated Portland cement is observed in both centrifuged and vibrocentrifuged samples. It was found that samples made by vibrocentrifugation technology have the best strength and deformation characteristics than samples made by centrifugation. The conclusion is made about the technology of vibrocentrifugation as the most preferable for the manufacture of reinforced concrete products of annular section.

 центрифугирование виброцентрифугирование железобетон активированный портландцемент интегральные характеристики Centrifugation vibrocentrifugation reinforced concrete activated Portland cement integral characteristics

Баженов Ю.М. Технология бетона [Текст]. - М.: Идз-во АСВ, 2007. - 528 с. Bazhenov Yu.M. Tekhnologiya betona [Concrete technology]. M.: Izd. ASV [ASV Publishing House], 2007. 528 p. Дубинина В.Г. Разработка оптимальных параметров центрифугирования железобетонных безнапорных труб: дис. … канд. техн. наук [Текст]. - Нижний Тагил, 2002. 150 с. Dubinina V.G. Razrabotka optimal'nykh parametrov tsentrifugirovaniya zhelezobetonnykh beznapornykh trub: dis. … kand. tekhn. nauk [Development of optimal parameters for centrifugation of reinforced concrete gravity pipes: dis. Cand. of Eng. sciences]. Nizhnii Tagil [Nizhny Tagil], 2002. 150 p. Королев Е.В., Баженов Ю.М., Смирнов В.А. Строительные материалы вариатропно-каркасной структуры [Текст]. - М.: МГСУ, 2011. 316 с. Korolev E.V., Bazhenov Yu.M., Smirnov V.A. Stroitel'nye materialy variatropno-karkasnoi struktury [Construction materials of variatropic-frame structure]. M.: MGSU [MGSU], 2011. 316 p. Сулейманова Л.А. Высококачественные энергосберегающие и конкурентоспособные строительные материалы, изделия и конструкции [Текст] / Л.А. Сулейманова // Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова. - 2017. - №1. - C. 9-16. Suleimanova L.A. Vysokokachestvennye energosberegayushchie i konkurentosposobnye stroitel'nye materialy, izdeliya i konstruktsii [High quality energy saving and competitive building materials, products and structures]. Vestnil BGTU im. V. G. Shukhova [Bulletin of the BSTU named after V.G. Shukhov]. 2017, I. 1. pp. 9-16. Kirthika S.K. Durability studies on recycled fine aggregate concrete / S.K. Kirthika, S.K. Singh // (2020) Construction and Building Materials 250, 118850. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2020.118850. Kirthika S.K. Durability studies on recycled fine aggregate concrete / S.K. Kirthika, S.K. Singh // (2020) Construction and Building Materials 250, 118850. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2020.118850. Ferrotto M.F. Analysis-oriented stress-strain model of CRFP-confined circular concrete columns with applied preload / M.F. Ferrotto, O. Fischer, L. Cavaleri // (2018) Materials and Structures 51, 44. DOI: 10.1617/s11527-018-1169-0. Ferrotto M.F. Analysis-oriented stress-strain model of CRFP-confined circular concrete columns with applied preload / M.F. Ferrotto, O. Fischer, L. Cavaleri // (2018) Materials and Structures 51, 44. DOI: 10.1617/s11527-018-1169-0. Несветаев Г.В. Раздельное бетонирование при изготовлении центрифугированных железобетонных изделий [Электронный ресурс] / Г.В. Несветаев, Г.Н. Хаджишалапов, М.П. Нажуев, Е.Ю. Евлахова, Д.А. Павлов, П.Б. Костюков // Инженерный вестник Дона. - 2019. - № 9. - URL: http://ivdon.ru/ru/magazine/archive/n9y2019/6223. Nesvetaev G.V. Razdel'noe betonirovanie pri izgotovlenii tsentrifugirovannykh zhelezobetonnykh izdelii [Separate concreting in the manufacture of centrifuged reinforced concrete products]. Inzhenernyy vestnik Dona [Engineering journal of Don]. 2019, I. 9. URL: http://ivdon.ru/ru/magazine/archive/n9y2019/6223. Маилян Л.Р. Влияние технологии производства на структурообразование и свойства бетона виброцентрифугированных колонн [Текст] / Л.Р. Маилян, С.А. Стельмах, М.Г. Холодняк, Е.М. Щербань, А.К. Халюшев // Строительство и архитектура. - 2017. - Том 5. - № 4 (17). - С. 224-228. Mailyan L.R. Vliyanie tekhnologii proizvodstva na strukturoobrazovanie i svoistva betona vibrotsentrifugirovannykh kolonn [Influence of production technology on the structure formation and properties of concrete of vibrocentrifuged columns]. Stroitel'stvo i arkhitektura [Construction and architecture]. 2017, I. 4 (17). pp. 224-228. Холодняк М.Г. Предложения по расчетному определению прочностных характеристик вибрированных, центрифугированных и виброцентрифугированных бетонов [Электронный ресурс] / М.Г. Холодняк, С.А. Стельмах, Е.М. Щербань, Д.А. Третьяков, В.Н. Дао, В.И. Заикин // Вестник Евразийской науки. - 2018. - №6. URL: https://esj.today/PDF/66SAVN618.pdf. Kholodnyak M.G. Predlozheniya po raschetnomu opredeleniyu prochnostnykh kharakteristik vibrirovannykh, tsentrifugirovannykh i vibrotsentrifugirovannykh betonov [Proposals for the calculated determination of the strength characteristics of vibrated, centrifuged and vibrocentrifuged concretes]. Vestnik Evraziiskoi Nauki [Bulletin of Eurasian Science]. 2018, I. 6. URL: https://esj.today/PDF/66SAVN618.pdf. Маилян Л.Р. Рекомендации по учету вариатропии при расчете, проектировании и изготовлении центрифугированных конструкций из тяжелого бетона [Электронный ресурс] / Л.Р. Маилян, С.А. Стельмах, М.Г. Холодняк, А.К. Халюшев, Е.М. Щербань, М.П. Нажуев // Вестник Евразийской науки. - 2018. - №4. URL: https://esj.today/PDF/07SAVN418.pdf. Mailyan L.R. Rekomendatsii po uchetu variatropii pri raschete, proektirovanii i izgotovlenii tsentrifugirovannykh konstruktsii iz tyazhelogo betona [Recommendations for the consideration of variatropy in the calculation, design and manufacture of centrifuged structures made of heavy concrete]. Vestnik Evraziiskoi Nauki [Bulletin of Eurasian Science]. 2018, I. 4. URL: https://esj.today/PDF/07SAVN418.pdf. Stel'makh S.A. Theoretical and Practical Aspects of the Formation of the Variational Structure of Centrifuged Products from Heavy Concrete / S.A. Stel'makh, E.M. Shcherban, A.I. Shuyskiy, M.P. Nazhuev // (2018) Materials Science Forum 931, pp. 502-507. Stel'makh S.A. Theoretical and Practical Aspects of the Formation of the Variational Structure of Centrifuged Products from Heavy Concrete / S.A. Stel'makh, E.M. Shcherban, A.I. Shuyskiy, M.P. Nazhuev // (2018) Materials Science Forum 931, pp. 502-507. Федюк Р.С. Современные способы активации вяжущего и бетонных смесей [Текст] / Р.С. Федюк, А.В. Мочалнов, В.С. Лесовик // Вестник Инженерной школы ДВФУ. - 2018. - № 4(37). - С. 85-99. DOI: 10.5281/zenodo.2008670. Fedyuk R.S. Sovremennye sposoby aktivatsii vyazhushchego i betonnykh smesei [Modern methods of activating binder and concrete mixtures]. Vestnik Inzhenernoi shkoly DVFU [FEFU: School of Engineering Bulletin]. 2018, I. 4(37). pp. 85-99. DOI: 10.5281/zenodo.2008670. Saadoon T. New predictive methodology for the apparent activation energy and strength of conventional and rapid hardening concretes / T. Saadoon, B. Gómez-Meijide, A. Garcia // (2019) Cement and Concrete Research 115, pp. 264-273. DOI: 10.1016/j.cemconres.2018.10.020. Saadoon T. New predictive methodology for the apparent activation energy and strength of conventional and rapid hardening concretes / T. Saadoon, B. Gómez-Meijide, A. Garcia // (2019) Cement and Concrete Research 115, pp. 264-273. DOI: 10.1016/j.cemconres.2018.10.020. Williamson T. The role of activating solution concentration on alkali-silica reaction in alkali-activated fly ash concrete / T. Williamson, M.C.G. Juenger // (2016) Cement and Concrete Research 83, pp. 124-130. DOI: 10.1016/j.cemconres.2016.02.008. Williamson T. The role of activating solution concentration on alkali-silica reaction in alkali-activated fly ash concrete / T. Williamson, M.C.G. Juenger // (2016) Cement and Concrete Research 83, pp. 124-130. DOI: 10.1016/j.cemconres.2016.02.008. Прокопец B.C., Лесовик В.С. Производство и применение дорожно-строительных материалов на основе сырья, модифицированного механической активацией [Текст]. - Белгород: Изд-во БГТУ, 2005. - 264 с. Prokopets B.C., Lesovik V.S. Proizvodstvo i primenenie dorozhno-stroitel'nykh materialov na osnove syr'ya, modifitsirovannogo mekhanicheskoi aktivatsiei [Production and use of road-building materials based on raw materials modified by mechanical activation]. Belgorod Izd. BGTU [Belgorod BGTU Publishing House]. 2005. 264 p. Ibragimov R.A. Effect of mechanochemical activation of a binder on the properties of fine-grained concrete [Текст] / R.A. Ibragimov R.A., S.I. Pimenov, V.S. Izotov // Magazine of Civil Engineering. - 2015. - №2. - pp. 63-69. DOI: 10.5862/MCE.54.7. Ibragimov R.A. Effect of mechanochemical activation of a binder on the properties of fine-grained concrete / R.A. Ibragimov R.A., S.I. Pimenov, V.S. Izotov // (2015) Magazine of Civil Engineering. 2, pp. 63-69. DOI: 10.5862/MCE.54.7. Зайченко Н.М., Халюшев А.К., Стельмах С.А., Щербань Е.М., Нажуев М.П., Чернильник А.А. Способ поверхностного модифицирования цемента // Пат. на изобретение 2715276 Россия, МПК С04В 40/02. - № 2019138010; заявл. 25.11.2019; опубл. 26.02.2020, Бюл. № 6. Zaichenko N.M., Khalyushev A.K., Stel’makh S.A., Shcherban’ E.M., Nazhuev M.P., Chernil’nik A.A. Method for surface modification of cement // Pat. for invention 2715276 Russia, IPC C04B 40/02. - No. 2019138010; declared 11/25/2019; publ. 02/26/2020, Bul. No. 6. Холодняк М.Г. Совершенствование расчета и технологии создания виброцентрифугированных железобетонных колонн с учетом вариатропии структуры: дис. канд. техн. наук [Текст]. - Ростов-на-Дону: ДГТУ, 2020. - 185 с. Kholodnyak M.G. Sovershenstvovanie rascheta i tekhnologii sozdaniya vibrotsentrifugirovannykh zhelezobetonnykh kolonn s uchetom variatropii struktury: dis. kand. tekhn. nauk [Improvement of the calculation and technology of creating vibrocentrifuged reinforced concrete columns taking into account the variatropy of the structure: dis. Cand. of Eng. sciences]. Rostov-na-Donu: DGTU [Rostov-na-Donu: DSTU]. 2020. 185 p. Нажуев М.П. Влияние режимов виброцентрифугирования на свойства получаемых бетонов [Текст] / М.П. Нажуев, П.М. Джамилова, Ф.А. Батаева, З.И. Бакаев, А.Х. Кукаев, А.А. Османов // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. - 2021. - №. 1. - С. 8-19. DOI: 10.34031/2071-7318-2021-6-1-8-19. Nazhuev M.P. Vliyanie rezhimov vibrotsentrifugirovaniya na svoistva poluchaemykh betonov [Influence of vibration centrifugation modes on the properties of the concretes obtained] Vestnik Belgorodskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo universiteta im. V.G. Shukhova [Bulletin of the Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhova]. 2021. I. 1. pp. 8-19. DOI: 10.34031/2071-7318-2021-6-1-8-19. Нажуев М.П. Управление интегральными деформативными характеристиками бетона за счет варьирования высоты и шага технологических выступов хомутов виброцентрифугирующих устройств [Текст] / М.П. Нажуев, Р.Г. Саркисян, Д.М. Ельшаева, Н.А. Доценко, М.С. Самофалова, Ю.В. Жеребцов // Вестник ПНИПУ. Прикладная экология. Урбанистика. - 2021. - № 1. - С. 108-118. DOI: 10/248666/2227-6858/2021-1-12. Nazhuev M.P. Upravlenie integral'nymi deformativnymi kharakteristikami betona za schet var'irovaniya vysoty i shaga tekhnologicheskikh vystupov khomutov vibrotsentrifugiruyushchikh ustroistv [Control of the integral deformative characteristics of concrete by varying the height and pitch of the technological protrusions of the clamps of vibrating centrifugation devices]. Vestnik PNIPU. Prikladnaya ekologiya. Urbanistika. [Bulletin of the PNRPU. Applied ecology. Urbanism] 2021. I. 1. pp. 108-118. DOI: 10/248666/2227-6858/2021-1-12.