Русский
English 5-22 стр.
Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность получения конструкционно-теплоизоляционного пенобетона неавтоклавного твердения с улучшенными строительно-техническими характеристиками для устройства теплоизоляционного слоя в конструкции дорожной одежды за счет трехмерного дисперсного армирования полипропиленовой фиброй. На основе результатов исследований влияния технологических факторов на свойства пенобетона установлено оптимальное содержание (до 0,25% от массы цемента) и длину (12 мм) армирующих полипропиленовых волокон, что позволяет получить высокие показатели прочности дисперсно-армированного цементного камня на изгиб (увеличение на 12-20%) и на сжатие (увеличение на 6-12%) по сравнению с неармированным цементным камнем пенобетона неавтоклавного твердения. Проведен анализ процесса структурообразования дисперсноармированного пенобетона с позиций системного подхода на основе многофакторных полиномиальных моделей влияния соотношения наполнителя и вяжущего, а также количества дисперсных армирующих волокон, который определяется оптимальными условиями распределения твердой и газовой фаз, а также армирования смежных межпоровых перегородок пенобетона, связывая их в один асоциат, что обеспечивает совместную работу материала при разного рода внешних воздействиях. Разработан метод повышения долговечности дорожной одежды и устранения влияния эффекта морозного пучения на качество дорожного покрытия за счет введения в конструкцию дорожной одежды необходимой величины эффективного теплоизоляционного слоя. Проведен анализ закономерности процесса теплопередачи в массиве грунта земляного полотна и многослойной дорожной одежде. На основе проведенного анализа установлены величины необходимого сопротивления теплопередаче дорожной одежды для природно-климатических районов страны и предложена методика расчета величины теплоизоляционного (морозозащитного) слоя дорожной одежды. Разработана методика расчета величины теплоизоляционного слоя с использованием монолитного фибропенобетона и номограммы для определения необходимой величины теплоизоляционного слоя из монолитного неавтоклавного конструкционно-теплоизоляционного фибропенобетона классов D600-D1000.
1. Bhatt P.P., Kodur V.K.R., Shakya A.M., Alkhrdaji T. Performance of insulated FRP-strengthened concrete flexural members under fire conditions // Frontiers of Structural and Civil Engineering. 2021. № 15 (1). P. 177 – 193. https://doi.org/10.1007/s11709-021-0714-z
2. Bida S.M., Aziz F.N., Jaafar M.S., Hejazi F., Nabilah A.B. Thermal performance of super-insulated precast concrete structural sandwich panels // Energy and Buildings. 2018. № 176. P. 418 – 430. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2018.08.004
3. Carstens S., Pahn M. (2019). Pull-out capacity of GFRP connectors in the edge area of precast concrete sandwich walls. In IABSE Symposium, Guimaraes 2019: Towards a Resilient Built Environment Risk and Asset Management – Report (P. 1282 – 1288).
4. De Sousa C., Barros J.O., Azenha M., Lameiras R. Polymer and cement-based fiber-reinforced composite materials for sandwich slabs [Polymer- und zementbasierte, faserbewehrte Verbundwerkstoffe für Sandwichelemente] // Betonwerk Und Fertigteil-Technik/Concrete Plant and Precast Technology. 2014. № 80 (9). P. 64 – 73.
5. Ekenel M. Testing and acceptance criteria for fiber-reinforced composite grid connectors used in concrete sandwich panels // Journal of Materials in Civil Engineering. 2014. № 26 (6). https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0000915
6. El-Mahdy O.O., Hamdy G.A., Hisham M. Efficiency of insulation layers in fire protection of FRP-confined RC columns-numerical study // Structural Engineering and Mechanics. 2021. № 77 (5). P. 673 – 689. https://doi.org/10.12989/sem.2021.77.5.673
7. Goulouti K., de Castro J., Keller T. Aramid/glass fiber-reinforced thermal break – Structural system performance // Composite Structures. 2016. № 152. P. 455 – 463. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2016.05.038
8. Goulouti K., de Castro J., Keller T. Aramid/glass fiber-reinforced thermal break – thermal and structural performance // Composite Structures. 2016. № 136. P. 113 – 123. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2015.10.001
9. He Z., Pan P., Ren J., Wang H. Experimental and Numerical Investigation of Novel I-Shaped GFRP Connectors for Insulated Precast Concrete Sandwich Wall Panels // Journal of Composites for Construction. 2020. № 24 (5). https://doi.org/10.1061/(ASCE)CC.1943-5614.0001053
10. Lameiras R., Barros J.A.O., Valente I.B., Poletti E., Azevedo M., Azenha M. (2021). Seismic behaviour of precast sandwich wall panels of steel fibre reinforced concrete layers and fibre reinforced polymer connectors. Engineering Structures, 237. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2021.112149
11. Lameiras R., Valente I., Barros J., Azenha M., Ferreira, P. (2012). Fibre reinforced polymer (FRP) connectors for Steel Fibre Reinforced Self-Compacting Concrete (SFRSCC) sandwich panels. In Proceedings of the 6th International Conference on FRP Composites in Civil Engineering, CICE 2012.
12. Metell, G., Bettini N., Plizzari G. Experimental and numerical studies on the behaviour of concrete sandwich panels // European Journal of Environmental and Civil Engineering. 2011. № 15 (10). P. 1465 – 1481. https://doi.org/10.3166/EJECE.15.1465-1481
13. Ojanen T. Moisture performance of mineral wool insulation products in highly insulated structures // In Energy Procedia. 2017. Vol. 132. P. 795 – 800). https://doi.org/10.1016/j.egypro.2017.10.026
14. Pantelides C.P., Surapaneni R., Reaveley L.D. Structural performance of hybrid GFRP/steel concrete sandwich panels // Journal of Composites for Construction. 2008. № 12 (5). P. 570 – 576. https://doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0268(2008)12:5(570)
15. Ren P., Hou X., Rong,Q., Zheng W. Quantifying Fire Insulation Effects on the Fire Response of Hybrid-Fiber Reinforced Reactive Powder Concrete Beams // Fire Technology. 2020. № 56 (4). P. 1487 – 1525. https://doi.org/10.1007/s10694-019-00937-2
16. Shen L., Wang J., Xu S., Amoako-Atta G. Fire resistance behavior of full-scale self-thermal insulation sandwich walls made of textile-reinforced concrete // International Journal of Heat and Technology. 2019 № 37 (1). P. 239 – 248. https://doi.org/10.18280/ijht.370129
17. Sokolova S.N., Mitina N.A. Influence of dispersed fillers Utilization of basalt fibers in the AAC technology [Einfluss von dispersen Füllern Verwendung von Basaltfasern in der Porenbetontechnologie] // Betonwerk Und Fertigteil-Technik/Concrete Plant and Precast Technology. 2009. № 75 (4). P. 16 – 21.
18. Song H., Liu X., Li B. Study on New Anti-frost Heaving Filling Material and Structure Mechanical Properties of High-speed Railway Subgrade in Seasonal Frozen Soil Region [季节性冻土区高速铁路新型防冻胀路基力学特性研究] // Tiedao Xuebao/Journal of the China Railway Society, 2018. № 40 (11). P. 98 – 104. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-8360.2018.11.014
19. Wu S., Pan P., Chen M., Tang N. (2012). Numerical and experimental analysis of thermal insulation layer on heating efficiency of conductive asphalt pavement. Energy Education Science and Technology Part A: Energy Science and Research, 30(SPEC .ISS.1), 1111–1116.
20. Xiao L., Liu G., Yan C., Xu X. Influence of polymer and fiber on the properties of special plaster mortar for aerated concrete // Advanced Materials Research. 2013. № 687. P. 466 – 471. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.687.466
2. Bida S.M., Aziz F.N., Jaafar M.S., Hejazi F., Nabilah A.B. Thermal performance of super-insulated precast concrete structural sandwich panels // Energy and Buildings. 2018. № 176. P. 418 – 430. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2018.08.004
3. Carstens S., Pahn M. (2019). Pull-out capacity of GFRP connectors in the edge area of precast concrete sandwich walls. In IABSE Symposium, Guimaraes 2019: Towards a Resilient Built Environment Risk and Asset Management – Report (P. 1282 – 1288).
4. De Sousa C., Barros J.O., Azenha M., Lameiras R. Polymer and cement-based fiber-reinforced composite materials for sandwich slabs [Polymer- und zementbasierte, faserbewehrte Verbundwerkstoffe für Sandwichelemente] // Betonwerk Und Fertigteil-Technik/Concrete Plant and Precast Technology. 2014. № 80 (9). P. 64 – 73.
5. Ekenel M. Testing and acceptance criteria for fiber-reinforced composite grid connectors used in concrete sandwich panels // Journal of Materials in Civil Engineering. 2014. № 26 (6). https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0000915
6. El-Mahdy O.O., Hamdy G.A., Hisham M. Efficiency of insulation layers in fire protection of FRP-confined RC columns-numerical study // Structural Engineering and Mechanics. 2021. № 77 (5). P. 673 – 689. https://doi.org/10.12989/sem.2021.77.5.673
7. Goulouti K., de Castro J., Keller T. Aramid/glass fiber-reinforced thermal break – Structural system performance // Composite Structures. 2016. № 152. P. 455 – 463. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2016.05.038
8. Goulouti K., de Castro J., Keller T. Aramid/glass fiber-reinforced thermal break – thermal and structural performance // Composite Structures. 2016. № 136. P. 113 – 123. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2015.10.001
9. He Z., Pan P., Ren J., Wang H. Experimental and Numerical Investigation of Novel I-Shaped GFRP Connectors for Insulated Precast Concrete Sandwich Wall Panels // Journal of Composites for Construction. 2020. № 24 (5). https://doi.org/10.1061/(ASCE)CC.1943-5614.0001053
10. Lameiras R., Barros J.A.O., Valente I.B., Poletti E., Azevedo M., Azenha M. (2021). Seismic behaviour of precast sandwich wall panels of steel fibre reinforced concrete layers and fibre reinforced polymer connectors. Engineering Structures, 237. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2021.112149
11. Lameiras R., Valente I., Barros J., Azenha M., Ferreira, P. (2012). Fibre reinforced polymer (FRP) connectors for Steel Fibre Reinforced Self-Compacting Concrete (SFRSCC) sandwich panels. In Proceedings of the 6th International Conference on FRP Composites in Civil Engineering, CICE 2012.
12. Metell, G., Bettini N., Plizzari G. Experimental and numerical studies on the behaviour of concrete sandwich panels // European Journal of Environmental and Civil Engineering. 2011. № 15 (10). P. 1465 – 1481. https://doi.org/10.3166/EJECE.15.1465-1481
13. Ojanen T. Moisture performance of mineral wool insulation products in highly insulated structures // In Energy Procedia. 2017. Vol. 132. P. 795 – 800). https://doi.org/10.1016/j.egypro.2017.10.026
14. Pantelides C.P., Surapaneni R., Reaveley L.D. Structural performance of hybrid GFRP/steel concrete sandwich panels // Journal of Composites for Construction. 2008. № 12 (5). P. 570 – 576. https://doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0268(2008)12:5(570)
15. Ren P., Hou X., Rong,Q., Zheng W. Quantifying Fire Insulation Effects on the Fire Response of Hybrid-Fiber Reinforced Reactive Powder Concrete Beams // Fire Technology. 2020. № 56 (4). P. 1487 – 1525. https://doi.org/10.1007/s10694-019-00937-2
16. Shen L., Wang J., Xu S., Amoako-Atta G. Fire resistance behavior of full-scale self-thermal insulation sandwich walls made of textile-reinforced concrete // International Journal of Heat and Technology. 2019 № 37 (1). P. 239 – 248. https://doi.org/10.18280/ijht.370129
17. Sokolova S.N., Mitina N.A. Influence of dispersed fillers Utilization of basalt fibers in the AAC technology [Einfluss von dispersen Füllern Verwendung von Basaltfasern in der Porenbetontechnologie] // Betonwerk Und Fertigteil-Technik/Concrete Plant and Precast Technology. 2009. № 75 (4). P. 16 – 21.
18. Song H., Liu X., Li B. Study on New Anti-frost Heaving Filling Material and Structure Mechanical Properties of High-speed Railway Subgrade in Seasonal Frozen Soil Region [季节性冻土区高速铁路新型防冻胀路基力学特性研究] // Tiedao Xuebao/Journal of the China Railway Society, 2018. № 40 (11). P. 98 – 104. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-8360.2018.11.014
19. Wu S., Pan P., Chen M., Tang N. (2012). Numerical and experimental analysis of thermal insulation layer on heating efficiency of conductive asphalt pavement. Energy Education Science and Technology Part A: Energy Science and Research, 30(SPEC .ISS.1), 1111–1116.
20. Xiao L., Liu G., Yan C., Xu X. Influence of polymer and fiber on the properties of special plaster mortar for aerated concrete // Advanced Materials Research. 2013. № 687. P. 466 – 471. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.687.466
Плеханова С.В., Виноградова Н.А. Получение теплоизоляционного слоя из монолитного неавтоклавного конструкционно-теплоизоляционного фибропенобетона // Строительные материалы и изделия. 2021. Том 4. № 3. С. 5 – 22. https://doi.org/10.34031/2618-7183-2021-4-3-5-22