СТРОИТЕЛЬНОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

ИССЛЕДОВАНИЕ АДСОРБЦИОННО-СОЛЬВАТНОГО СЛОЯ БИТУМА НА ПОВЕРХНОСТИ МИНЕРАЛЬНОГО ПОРОШКА1

Вестник МГСУ 11/2012
  • Иноземцев Сергей Сергеевич - Московский государственный строительный университет (ФГБОУ ВПО «МГСУ») кандидат технических наук, инженер-испытатель научно-образовательного центра по направлению «Нанотехнологии», Московский государственный строительный университет (ФГБОУ ВПО «МГСУ»), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26, 8(499)188-04-00; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .
  • Поздняков Михаил Константинович - Московский государственный строительный университет (ФГБОУ ВПО «МГСУ») аспирант, (8499)188-04-00, Московский государственный строительный университет (ФГБОУ ВПО «МГСУ»), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26.
  • Королев Евгений Валерьевич - Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ) , Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .

Страницы 159 - 167

Обосновано применение реологического метода для определения толщины слоя битума, структурирующегося на поверхности минерального компонента. Проведен анализ существующих методик оценки физико-химической активности минеральных компонентов по
отношению к битумам, который показал, что в настоящий момент отсутствует универсальная
методика, позволяющая обосновывать применение минерального наполнителя для асфальтобетонов. Показано, что в соответствии с предлагаемой методикой определение толщины
как кинетического, так и адсорбционного слоя можно проводить с применением только битума. При этом измерения вязкости дисперсных систем битум - минеральный компонент
необходимо проводить при различных температурах. Определен диапазон степени наполнения систем, в котором выполняется уравнение А. Эйнштейна (не более 5 % по объему).
Установлены закономерности изменения вязкости дисперсных систем битум - минеральный
порошок от степени наполнения и температуры. Установлен характер изменения вязкости
битума и касторового масла от температуры, вычислена температура, при которой вязкость
битума достигает минимального значения (Т* = 220 °С). Показано, что на исследуемых минеральных компонентах образуется только кинетический слой, который с повышением температуры уменьшается, а адсорбционный слой, экспериментально определимый реологическим
методом, не фиксируется. Сопоставление полученных данных с теоретическими результатами указывает на хорошую сходимость и воспроизводимость предлагаемой методики определения толщины структурированного битума и физико-химической активности минерального
компонента. Представленные данные указывают также на нецелесообразность применения
методики определения сцепления битума с минеральным порошком, проводимой по ГОСТ
11508-74*.

DOI: 10.22227/1997-0935.2012.11.159 - 167

Библиографический список
  1. Модель деструкции и методика прогнозирования долговесности строительных композитов / Е.В. Королев, В.А. Береговой, А.Н. Бормотов, А.И. Еремкин // Concrete durablity: achievement and enhancement : тр. междунар. конф. Англия, Шотландия, университет Данди. С. 345-356.
  2. Выбор кинетической модели деструкции композиционных материалов. Параметры процесса / А.П. Прошин, Е.В. Королев, С.А. Болтышев, О.В. Королева // Известия вузов. Строительство. 2005. № 3. С. 32-36.
  3. Гарькина А.И., Данилов А.М., Королев Е.В. Выбор кинетической модели деструкции композиционных материалов. Параметры процесса // Обозрение прикладной и промышленной математики. 2008. Т. 15. Вып. 3. С. 459-460.
  4. Бахрах Г.С. К оценке толщины адсорбционно-сольватного слоя битумов на поверхности частиц // Коллоидный журнал. 1969. Т. 39. № 1. С. 8-12.
  5. Ротационный вискозиметр MCR 101 // НОЦ «Нанотехнологии». Режим доступа: http:// www.nocnt.ru/index.php/ru/oborudovanie/laboratoriya-fiziko-himicheskih-svoistv/17-viskozimetr- mcr101. Дата обращения: 25.09.2012.
  6. Покидько Б.В. Адсорбционное модифицирование слоистых силикатов для получения полимер-силикатных нанокомпозитов : автореф. дисс. ... канд. техн. наук. М., 2004. 117 с.
  7. Куколев Г.В. Химия кремния и физическая химия силикатов. М. : Высш. шк., 1966. 232 с.
  8. Наномодифицированные коррозионно-стойкие серные строительные материалы : монография / Баженов Ю.М., Королев Е.В., Евстифеева И.Ю., Васильева О.Г. М. : РГАУ-МСХА, 2008. 167 с.
  9. Дорожно-строительные материалы / И.М. Грушко, И.В. Королев, И.М. Борщ, Г.М. Мищенко. М. : Транспорт, 1991. 357 с.
  10. Гезенцвей Л.Б. Асфальтовый бетон из активированных минеральных материалов. Стройиздат, 1971. 255 с.
  11. Гридчин А.М. Особенности свойств поверхности кислых минеральных материалов для асфальтобетонов // Строительные материалы. 2007. № 8. С. 56-57.
  12. Шлегель И.Ф. Использование легкого пористого заполнителя в составе асфальтобетонов // Автомобильные дороги. 2008. № 6. С. 115-116.
  13. Злотарев В.А. Об оценке адгезии битума у поверхности минерального материала // Автомобильные дороги. 1995. № 12. С. 13-15.
  14. Богусловский А.М. Основы реологии асфальтобетона. М. : Высш. шк., 1972. 200 с.

Cкачать на языке оригинала

РЕОЛОГИЯ ВЯЗКОПЛАСТИЧЕСКИХ ОПОЛЗНЕЙ В ПРИРОДНОМ СОСТОЯНИИ И ПРИ СТАБИЛИЗАЦИИ ИХ СВАЯМИ

Вестник МГСУ 11/2012
  • Буслов Анатолий Семенович - ФГБОУ ВПО «Московский государственный открытый университет имени В.С. Черномырдина» доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой строительного производства, оснований и фундаментов, (495) 683-87-97, ФГБОУ ВПО «Московский государственный открытый университет имени В.С. Черномырдина», 107996, г. Москва, ул. П. Корчагина, д. 22; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .
  • Калачёва Елена Николаевна - Рязанский институт (филиал) ФГБОУ ВПО «Московский государственный открытый университет им. В.С. Черномырдина» аспирант, старший преподаватель кафедры промышленного и гражданского строительства, Рязанский институт (филиал) ФГБОУ ВПО «Московский государственный открытый университет им. В.С. Черномырдина», 390046, г. Рязань, ул. Колхозная, 2а.

Страницы 45 - 54

Проанализированы реологические уравнения вязкопластических оползней, как в их природном состоянии, так и при наличии противооползневого сооружения в виде разреженного
ряда свай. При анализе движения вязкопластических сред используются элементы тензорного исчисления. В качестве основного рассмотрено точное решение гравитационного движения вязкопластической среды вдоль наклонной поверхности. Показано, что одним из характерных моментов движения вязкопластической среды является то, что в ней может быть
жесткая зона, внутри которой скорость течения равна нулю. Показано, что в случае укрепления оползня сваями жесткое ядро оползневого массива стабилизируется (при условии «непродавливания» жесткого ядра между отдельными сваями) и скорость его движения равна
нулю. Закрепление сваями вязкопластического оползня приводит к уменьшению скорости
течения (выдавливания) между сваями вязкого слоя до требуемого значения, которое может
быть рассчитано по предлагаемым авторами зависимостям.

DOI: 10.22227/1997-0935.2012.11.45 - 54

Библиографический список
  1. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М. : Дрофа, 2003. 840 с.
  2. Качанов Л.М. Основы теории пластичности. М. : ГИТЛ, 1956. 324 с.
  3. Соколовский В.В. Теория пластичности. М. : Высш. шк., 1969. 608 с.
  4. Ишлинский А.А. Механика сплошной среды. М. : Изд-во МГУ, 1978. 287 с.
  5. Вялов С.С. Реологические основы механики грунтов. М. : Высш. шк., 1978. 447 с.
  6. Рейнер М. Реология. М. : Наука, 1965. 224 с.
  7. Огибалов П.М., Мирзаджанзаде А.Х. Нестационарные движения вязкопластичных сред. М. : Изд-во МГУ, 1977. 373 с.
  8. Климов Д.М., Петров А.Г., Георгиевский Д.В. Вязкопластическое течение: динамический хаос, устойчивость, перемешивание. М. : Наука, 2005. 394 с.
  9. Seyhan F?rat, Mehmet Sar?b?y?k, Erkan Сelebi. Lateral load estimation from visco-plastic mud-flow around cylindrical row of piles // Applied Mathematics and Computation. № 173 (2006) рр. 803-821.
  10. Balmforth N.J., Craster R.V. and Sassi R. Shallow viscoplastic flow on an inclined plane // J. Fluid Mech. 2002. Vol. 470. Pp. 1-29.
  11. Ильюшин А.А. Деформация вязкопластического тела // Уч. записки МГУ. Механика. 1940. Вып. XXXIX. С. 3-81.
  12. Окулова Н.Н. Численно-аналитическое исследование задачи о распределении напряже- ний в вязкопластической полосе // Вестник СамГУ. Естественнонаучная серия. 2007. № 6(56). С. 78-81.
  13. Безухов Н.И. Основы теории упругости, пластичности и ползучести. М. : Высш. шк., 1961. 537 с.
  14. Hencky H.Z. Landsame stationare Strommungen in plastischen Massen // Z. angew. Math und Mech. 1925. B. 5, H. 2. Pp. 115-124.
  15. Сен-Венан А. Об установлении уравнений внутренних движений, возникающих в твердых пластических телах за пределами упругости // Теория пластичности / под ред. Ю.Н. Работнова. М., 1948. С. 11-19.
  16. Маслов Н.Н. Механика грунтов в практике строительства (оползни и борьба с ними). М. : Стройиздат, 1977. С. 320.
  17. Волорович М.П., Гуткин А.М. Течение пластично-вязкого тела между двумя параллельными плоскими стенками и кольцевом пространстве между коаксиальными трубками // ЖТФ 1946. Т. 16. Вып. 3. С. 321-328.

Cкачать на языке оригинала

Численные исследования работы забивной сваи на аргиллитоподобных глинах

Вестник МГСУ 2/2019 Том 14
  • Сычкина Евгения Николаевна - Пермский национальный исследовательский политехнический университет (ПНИПУ) кандидат технических наук, доцент кафедры строительного производства и геотехники, Пермский национальный исследовательский политехнический университет (ПНИПУ), 614990, г. Пермь, Комсомольский пр-т, д. 29; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .
  • Антипов Вадим Валерьевич - Пермский национальный исследовательский политехнический университет (ПНИПУ) аспирант кафедры строительного производства и геотехники, Пермский национальный исследовательский политехнический университет (ПНИПУ), 614990, г. Пермь, Комсомольский пр-т, д. 29; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .
  • Офрихтер Ян Вадимович - Пермский национальный исследовательский политехнический университет (ПНИПУ) аспирант кафедры строительного производства и геотехники, Пермский национальный исследовательский политехнический университет (ПНИПУ), 614990, г. Пермь, Комсомольский пр-т, д. 29; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .

Страницы 188-198

Введение. Рассмотрены особенности работы сваи на аргиллитоподобных глинах пермского возраста при помощи численных и натурных экспериментов, аналитических расчетов.
Материалы и методы. Численное моделирование выполнено в программных комплексах Plaxis 3D и Midas GTS NX. Натурные испытания забивных свай проведены в соответствии с требованиями ГОСТ 20276-2012. Полученные результаты сопоставлены с результатами аналитических расчетов по СП 24.13330.2011.
Результаты. Научная новизна работы — в сравнительном анализе результатов численного моделирования взаимодействия забивной сваи с аргиллитоподобными глинами с результатами полевых испытаний и аналитических расчетов. Расчет методом конечных элементов в программном комплексе Plaxis 3D с использованием модели Hardening Soil показал завышенные значения осадки (до 6 раз) по отношению к стабилизированным осадкам натурных свай.
Расчеты в программном комплексе Midas GTS NX выявили завышенные по отношению к натурным испытаниям значения осадки свай (13–24 раза). Аналитические расчеты в соответствии с СП 24.13330.2011 также показали завышенные (до 3 раз) значения максимальной осадки сваи по отношению к стабилизированной осадке при натурных испытаниях свай.
Выводы. Расчеты методом конечных элементов в программных комплексах Plaxis 3D и Midas GTS NX, аналитическим методом по СП 24.13330.2011 показали завышенные значения осадки по отношению к стабилизированным осадкам свай на аргиллитоподобных глинах. Использование модели Linear-Elastic для аргиллитоподобных глин при численных расчетах в Plaxis 3D позволяет получить значения осадок близкие к натурным. Однако применение данной модели не в полной мере оправдано для аргиллитоподобной глины в связи с наличием остаточных деформаций и
нелинейным характером осадки сваи при нагружении. Необходима корректировка существующих численных и аналитических методов расчета свайных фундаментов на аргиллитоподобных глинах. Следует продолжать работы по дальнейшему обобщению опыта устройства свай на выветрелых аргиллитоподобных глинах для оценки длительной работы не только одиночной сваи, но и свайного фундамента.

DOI: 10.22227/1997-0935.2019.2.188-198

Библиографический список
  1. Хмелевцов А.А. Аргиллитоподобные глины в районе Большого Сочи и их физико-механические характеристики // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. 2011. № 6. С. 77-79.
  2. Ponomaryov A.B., Sychkina E.N. Analysis of pile foundation behavior on modern and ancient clay bases // Challenges and Innovations in Geotechnics : Proceedings of the 8th Asian Young Geotechnical Engineers Conference. 2016. Pp. 111-114.
  3. Пономарев А.Б., Захаров А.В., Сурсанов Д.Н. К вопросу использования верхнепермских отложений в качестве грунтовых оснований // Вестник ПНИПУ. Урбанистика. 2011. № 1. С. 74-80.
  4. Ponomarev A.B., Sychkina E.N. On the stress-strain state and load-bearing strength of argillite-like clays and sandstones // Soil Mechanics and Foundation Engineering. 2018. Vol. 55. Issue 3. Pp. 141-145. DOI: 10.1007/s11204-018-9517-1
  5. Suxin Z., Yuanqiao P., Jianxin Y., Xinrong L., Yongqun G. Characteristics of claystones across the terrestrial Permian-Triassic boundary: Evidence from the Chahe section, western Guizhou, South China // Journal of Asian Earth Sciences. 2006. Vol. 27. Issue 3. Pp. 358-370. DOI: 10.1016/j.jseaes.2005.04.007
  6. Ponomaryov A., Sychkina E. Analysis of strain anisotropy and hydroscopic property of clay and claystone // Applied Clay Science. 2015. Vol. 114. Pp. 161-169. DOI: 10.1016/j.clay.2015.05.023
  7. Changdong L., Xiaoyi W., Huiming T., Guoping L., Junfeng Y., Yongquan Z. A preliminary study on the location of the stabilizing piles for colluvial landslides with interbedding hard and soft bedrocks // Engineering Geology. 2017. Vol. 224. Pp. 15-28. DOI: 10.1016/j.enggeo.2017.04.020
  8. Armand G., Conil N., Talandier J., Seyedi D.M. Fundamental aspects of the hydromechanical behaviour of Callovo-oxfordian claystone: From experimental studies to model calibration and validation // Computer and Geotechnics. 2017. Vol. 85. Pp. 277-286. DOI: 10.1016/j.compgeo.2016.06.003
  9. Zhang F., Xie S.Y., Hu D.W., Shao J.F., Gatmiri B. Effect of water content and structural anisotropy on mechanical property of claystone // Applied Clay Science. 2012. No. 69. Pp. 79-86. DOI: 10.1016/j.clay.2012.09.024
  10. Manica M., Gens A., Vaunat J., Ruiz D.F. A time-dependent anisotropic model for argillaceous rocks. Application to an underground excavation in Callovo-Oxfordian claystone // Computers and Geotechnics. 2017. Vol. 85. Pp. 341-350. DOI: 10.1016/j.compgeo.2016.11.004
  11. Бартоломей А.А., Омельчак И.М., Юшков Б.С. Прогноз осадок свайных фундаментов. М. : Изд-во ГУП «НИАЦ» Москомархитектуры, 1994. 384 с.
  12. Bartolomei A.A., Ponomarev A.B. Experimental investigations and prediction of settlement of conical-pile foundations // Soil Mechanics and Foundation Engineering. 2001. No. 38. Issue 2. Pp. 42-50. DOI: 10.1023/A:1010422029681
  13. Готман Н.З., Алехин В.С., Сергеев Ф.В. Определение предельного сопротивления основания сваи в составе группы свай // Вестник ПНИПУ. Строительство и архитектура. 2017. Т. 8. № 3. С. 13-21. DOI: 10.15593/2224-9826/2017.3.02
  14. Ильичев В.А., Мариупольский Л.Г., Вахолдин В.В. Рекомендации по расчету, проектированию и устройству свайных фундаментов нового типа в г. Москва. М. : Изд-во ГУП «НИАЦ» Москомархитектуры, 1997. 93 с.
  15. Катценбах Р. Последние достижения в области фундаментостроения высотных зданий на сжимаемом основании // Вестник МГСУ. 2006. № 1. С. 105-118.
  16. Тер-Мартиросян З.Г., Сидоров В.В., Тер-Мартиросян А.З., Манукян А.В. Скорость осадки сваи, погруженной в толщу глинистого грунта, с учетом его упруговязких и упругопластических свойств // Жилищное строительство. 2016. № 11. С. 3-6.
  17. Лузин И.Н., Тер-Мартиросян З.Г. Экспериментально-теоретические основы расчетов осадок фундаментов глубокого заложения в переуплотненных грунтах // Строительство и архитектура. 2016. T. 4. № 2. С. 45-48. DOI: 10.12737/19908
  18. Шулятьев О.А. Фундаменты высотных зданий // Вестник ПНИПУ. Строительство и архитектура. 2014. № 4. С. 202-244.
  19. Малышкин А.П., Есипов А.В. Численные исследования взаимного влияния свай в группах // Академический вестник Уралниипроект РААСН. 2017. № 2 (33). С. 86-89.
  20. Ладыженский И.Г., Сергиенко А.В. Опыт проектирования свайных и свайно-плитных фундаментов на участке ММДЦ «МОСКВА-СИТИ» // Промышленное и гражданское строительство. 2016. № 10. С. 46-54.
  21. Уткин В.С. Работа висячих свай в грунте основания и их расчет по осадке // Вестник МГСУ. 2018. Т. 13. № 9 (119). С. 1125-1132. DOI: 10.22227/1997-0935.2018.9.1125-1132
  22. Bond A.J., Jardine R.J. Effects of installing displacement piles in a high OCR clay // Geotechnique. 1991. Vol. 41. Issue 3. Pp. 341-363. DOI: 10.1680/geot.1991.41.3.341
  23. Hamderi M. Comprehensive group pile settlement formula based on 3D finite element analyses // Soils and foundations. 2018. Vol. 58. Issue 1. Pp. 1-15. DOI: 10.1016/j.sandf.2017.11.012
  24. Lehane B.M., Jardine R.J. Displacement pile behaviour in glacial clay // Canadian Geotechnical Journal. 1994. Vol. 31. Issue 1. Pp. 79-90. DOI: 10.1139/t94-009
  25. Meyerhof G.G. Some recent research on the bearing capacity of foundations // Canadian Geotechnical Journal. 1963. Vol. 1. Issue 1. Pp. 16-26. DOI: 10.1139/t63-003
  26. Randolph M.F., Carter J.P., Wroth C.P. Driven piles in clay - the effects of installation and subsequent consolidation // Geotechnique. 1979. Vol. 29. Issue 4. Pp. 361-393. DOI: 10.1680/geot.1979.29.4.361
  27. Sheil B.B., McCabe B.A. An analytical approach for the prediction of single pile and pile group behaviour in clay // Computers and Geotechnics. 2016. Vol. 75. Pp. 145-158. DOI: 10.1016/j.compgeo.2016.02.001
  28. Zhang Q., Liu S., Zhang S., Zhang J., Wang K. Simplified non-linear approaches for response of a single pile and pile groups considering progressive deformation of pile-soil system // Soils and foundations. 2016. Vol. 56. Issue 3. Pp. 473-484. DOI: 10.1016/j.sandf.2016.04.013
  29. Зерцалов М.Г., Знаменский В.В., Хохлов И.Н. Об особенностях расчета несущей способности буронабивных свай в скальных массивах при действии вертикальной нагрузки // Вестник ПНИПУ. Строительство и архитектура. 2018. Т. 9. № 1. С. 52-59. DOI: 10.15593/2224-9826/2018.1.05
  30. Haberfield C.M., Lochaden A.L.E. Analysis and design of axially loaded piles in rock // Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2018. DOI: 10.1016/j.jrmge.2018.10.001
  31. Парамонов В.Н., Тихомирова Л.К. Изменение несущей способности забивных свай во времени // Реконструкция городов и геотехническое строительство. 2000. № 1. С. 127-131.
  32. Ponomarev A.B., Sychkina E.N. Verification of the results of numerical and analytical estimates of the settling of a single pile in argillite-like clay // Soil Mechanics and Foundation Engineering. 2016. Vol. 53. Issue 2. Pp. 78-81. DOI: 10.1007/s11204-016-9368-6

Скачать статью

Результаты 1 - 3 из 3