Наведено результати теоретичних і експериментальних досліджень з метою розробки бетону для монолітного будівництва за умов сухого жаркого клімату, ефективність якого зумовлена використанням композиційних цементів V типу зі зниженими тепловиділенням і деформаціями усадки, підвищеними рухливістю, корозійною стійкістю та довговічністю. З метою прискорення формування міцності у ранній період тверднення здійснено модифікацію цементів комплексним хімічним додатком, що містить активізатор тверднення та пластифікатор-сповільнювач тужавіння. Вивчено реологічні та фізико-механічні властивості модифікованих цементів і бетонів на їх основі, що тверднули за різних температурних умов. На базі методів механіки руйнування досліджено тріщиностійкість бетонів дорожнього призначення. За промислових умов виготовлено дослідно-промислову партію композиційного цементу та на його основі одержано бетон, використаного під час влаштування монолітного шару доріг за умов дії високих літніх температур. Визначено техніко-економічну доцільність розробки й економічний ефект впровадження розробленого бетону.

  Скачати повний текст

Дисертаційна робота присвячена питанням підвищення довговічності високоміцних бетонів транспортного призначення шляхом системного поєднання пуцоланових полідисперсних компонентів, суперпластифікатора та повітровтягувальної добавки для покращення їх мікро- та мезоструктури. Встановлена багатофункціональна роль полідисперсного цеолітового компоненту, що полягає в оптимізації гранулометричного складу бетону на мезоструктурному рівні, формуванні щільної однорідної мікроструктури цементної матриці, а також в створенні внутрішнього резерву води для запобігання самообезводненню бетону. Розроблено та оптимізовано за критеріями міцності склади цементних бетонів для транспортного будівництва з використанням пористих пуцоланічних мінеральних компонентів та доведена їх ефективність у здійсненні функції внутрішнього догляду. Досліджено їх вплив на фізико-механічні властивості, тріщиностійкість та показники довговічності бетонів на основі сумішей різної рухливості. Проведено дослідно-промислове впровадження розроблених високоміцних бетонів транспортного призначення та обгрунтовано їх техніко-економічну ефективність.^UThe thesis is devoted to the development of high-strength concrete with the enhanced durability for highway engineering. The incorporation of both pozzolanic polydisperse components and chemical admixtures of plasticizing and air-entraining action allows to obtain the improved meso- and microstructure of concrete. The role of particle size distribution, chemical composition and structure of zeolitic component in the realization of its properties as a porous pozzolanic mineral additive has been shown. It has been established that the polydisperse zeolitic component is characterized by higher activity in comparison with the polydisperse perlitic component as well as the pozzolanic activity coefficient of polydisperse mineral components exceeds fine-dispersed ones. The polydispersity of zeolitic component also provides the optimization of particle size distribution at the mesostructure level of concrete by compensating the absence of grains in the range of 60-160 μm.The formation of dense, fine-porous and fine-crystalline structure of cement paste has been confirmed. It is provided by the presence of fibrous needle-like calcium hydrosilicates CSH (I), which lead to colmatation of pores and reinforcement of contact zones. It has been proved that high strength of fine-grained concrete containing polydisperse zeolitic component is achieved due to its active role in the formation of both microstructure and mesostructure of the hardening system. Natural polydisperse porous mineral component with unique properties such as zeolitic tuff can be also used for incorporation of internal curing water with minor or without detrimental effect on the mechanical properties of high-strength concrete. It was found that the internal relative humidity of concrete with addition of polydisperse zeolitic component is 10% higher compared to the control concrete after 14 days of curing in dry conditions. The addition of polydisperse zeolitic component mitigates self-dessication of concrete and prolonges the hydration of cement.The mix proportions of concrete incorporating porous polydisperse mineral component and chemical admixtures for highway engineering have been designed and optimized. Such complex modification leads to 7-15% higher bending strength, better resistance to freeze-thaw cycles (F150), higher fracture energy (ΔGF = 67 J/m2) and lower carbonation depth (h=2 mm) of the optimized concrete composition. The addition of both zeolitic component and air-entraining agent results in 5,4 times lower shrinkage deformation of concrete. The water penetration depth of hardened concrete is 3,5 mm, therefore it can be attributed to waterproof. Total porosity and average pore diameter are reduced by 37 and 33% respectively for concrete with the addition of polydisperse zeolitic component. The combination of air-entraining agent together with polydisperse zeolitic component and superplasticizer results in optimal content and uniform distribution of fine air bubbles, which act as stress dampers, contributing to slow down both the process of microcrack formation in pre-peak stage (Gi=247 J/m2) and crack propagation in the post-peak stage (WL=295 J/m2). The pilot industrial application of the developed high-strength concrete for highway engineering was carried out constructing concrete pavement and manufacturing concrete interlocking blocks. The economic efficiency of the industrial application of high-strength concrete is UAH 92 000 per 1000 m2 of pavement. The estimated annual economic impact of reducing the manufacturing cost of concrete interlocking blocks is UAH 656 640.

Дисертацію присвячено виявленню закономірностей поширення втомних тріщин і формування порогової тріщиностійкості в алюмінієвому сплаві АМг6 в первісному стані та після попереднього пластичного деформування одновісним розтягом та стиском. Встановлено, що у всіх випадках попередня пластична деформація (ППД) розтягом та стиском зменшує номінальний розмах порогового коефіцієнту інтенсивності напружень (КІН) сплаву АМг6 в порівнянні з первісним станом. Запропоновано методику оцінки ефективного порогового розмаху КІН сплаву АМг6. Побудовано узагальнені діаграми впливу ППД на розмах порогового КІН і швидкість росту втомних тріщин, які дозволяють оптимізувати технологію обробки матеріалів тиском. Виявлено залежності порогових характеристик циклічної тріщиностійкості від параметрів шорсткості поверхні руйнування в сплаві АМг6 а також методика оцінки ефективних порогів тріщиностійкості можуть бути використані для оцінки зламів деталей з метою відтворення історії їх навантажування при проведенні технічної експертизи. Результати роботи використовуються при випробуваннях відповідальних елементів конструкцій літаків.

  Скачати повний текст

Вивчено закономірності впливу параметрів структури сплавів молібдену на в'язкість руйнування у широкому інтервалі температур з урахуванням мікромеханізмів руйнування. Досліджено сплави молібдену різної чистоти (ЦМ-10, МТ, МЧВП), що зумовило різну схильність до переважно транскристалітного (ЦМ-10), інтеркристалітного (МТ) та в'язкого (МЧВП) руйнування, з'ясовано вплив температури та розміру зерна на механічні властивості та мікромеханізми руйнування даних сплавів. Установлено, що в інтервалі температур 77 - 573 К сплав ЦМ-10 руйнується відколом і відколом з релаксацією та має немонотонну залежність величини тріщиностійкості від температури. Вихід підростаючої тріщини з "тіні" надрізу супроводжується спочатку зменшенням величини тріщиностійкості, а потім відзначається її ріст у зв'язку з триваючим зниженням межі плинності. Величина енергії активації процесу, що контролює температурну залежність тріщиностійкості, відповідає енергії активації руху дислокацій, визначеною за температурною залежністю межі плинності згідно з підходами В.І. Трефілова та Ю.В. Мільмана. Виявлено, що для сплаву ЦМ-10 залежність величини тріщиностійкості від розміру зерна з підвищенням температури випробувань не монотонна. На відміну від сплаву ЦМ-10 сплав МТ в усьому дослідженому інтервалі температур руйнується крихко міжзеренно, за цього залежність тріщиностійкості від температури та розміру зерна має монотонний характер. У сплаві молібдену високої чистоти МЧВП за кімнатної температури випробувань залежно від розміру зерна встановлено всі можливі механізми руйнування, до яких схильні ОЦК-метали. У разі виликих розмірів зерен виявлено крихкий міжзеренний механізм руйнування, зі зменшенням розміру зерна спостережно відкол, а потім - в'язке ямкове руйнування. Для підвищення механічних властивостей сплавів молібдену на прикладі сплавів Mo + 4 % Re та малолегованого молібдену запропоновано релаксаційну обробку зразків, яка дозволяє майже удвічі підвищити тріщиностійкість матеріалу.

  Скачати повний текст

Проведено експериментальні та теоретичні дослідження роботи бетонних призм під час стиснення та залізобетонних елементів під час згинання з урахуванням технологічної пошкодженості. Досліджено вплив кількості та дисперсності мінерального наповнювача на технологічну пошкодженість бетону, фізико-механічні та деформативні характеристики бетону, на величину відносної висоти стислої зони, зміну прогинів залізобетонних балок і коефіцієнта <$$psi sub S> під час розрахунку за нормальними перерізами. Визначено характер утворення та розвитку нормальних і похилих тріщин у залізобетонних балках. Встановлено вплив технологічної пошкодженості бетону на його фізико-механічні характеристики та на величину руйнуючого моменту залізобетонних балок. На підставі одержаних результів перевірку несучої здатності елементів, що згинаються з урахуванням технологічної пошкодежності бетону рекомендовано здійснювати диференційно залежно від зміни кількості та дисперсності мінерального наповнювача.

  Скачати повний текст

Виявлено, що короткотривала витримка у разі максимального навантаження протягом 10 с у 5 - 6 разів зменшує швидкість поширення тріщини втоми-повзучості. Розроблено інженерний метод визначення ресурсу роботи ролика МБЛЗ з тріщиною.

  Скачати повний текст

У роботі розв'язано актуальну науково-технічну задачу, спрямовану на встановлення закономірностей впливу хімічного складу водних середовищ та виду механічного навантаження на опір сталей трубопровідних систем та їх зварних з'єднань корозійно-механічному руйнуванню і розроблення методів прогнозування їх корозійно-втомної витривалості, а також використання інгібіторного захисту за кавітаційного впливу водних середовищ. Об'єкт дослідження – корозійно-механічне руйнування вуглецевих та низьколегованих сталей у вихідному стані та після тривалої експлуатації. Мета дослідження – встановити електрохімічні особливості та закономірності корозійно-механічного руйнування сталей трубопровідних систем та зварних з'єднань залежно від хімічного складу водних середовищ і виду експлуатаційних навантажень. Методи досліджень: електрохімічні методи (поляризаційний метод, метод дискового обертового електрода); гравіметричний метод; імпедансометричний метод; визначення мікротвердості, опору корозійно-статичному руйнуванню, виразковій корозії, корозійно-кавітаційному руйнуванню, втомному та корозійно-втомному росту тріщин; металографічні дослідження; методи математичної статистики. Встановлено основні чинники зниження корозійно-втомної витривалості вуглецевої сталі у водогінній воді за кавітаційного, циклічного навантажень та їх сумісної дії. Вперше виявлено ефективність інгібіторного захисту низьколегованої сталі від корозійно-кавітаційного руйнування у водогінній воді йодидом триетиламонію. Виявлено, що основним механізмом корозійно-механічного руйнування низьколегованих сталей у гідрокарбонатних водних розчинах є водневе окрихчення, спричинене виділенням водню внаслідок додаткового відновлення гідрокарбонат-іонів, а не локальне анодне розчинення металу. Розроблено електрохімічний експрес-метод прогнозування корозійно-втомної витривалості ферито-перлітних низьколегованих трубних сталей у гідрокарбонатних водних середовищах залежно від їх складу. Виявлено, що корозійно-циклічна тріщиностійкість зварного з'єднання низьколегованої трубної сталі у розчині NS4, що моделює ґрунтове середовище, найінтенсивніше знижується за комбінації низки чинників: тривалої експлуатації, високої асиметрії циклу навантаження та потенціалу катодного захисту. Отримані результати та розроблені методики використано в УМГ “Прикарпаттрансгаз” та ТОВ “Порттехексперт” (м. Одеса).^UAn actual scientific and technical task has been resolved in this work devoted to establishment of the regularities of influence of chemical composition of aqueous environments and type of mechanical loading on the resistance of steels of pipeline systems and their welded joints to corrosion-mechanical fracture and development of methods for predicting their corrosion fatigue durability, as well as application of inhibitor protection during cavitation in aqueous environments. The object of the study is corrosion-mechanical fracture of carbon and low-alloyed steels in the as-received state and after long-term operation. The purpose of the research was to determine the electrochemical features and regularities of corrosion-mechanical fracture of steels of pipeline systems and welded joints, depending on chemical composition of aqueous environments and type of operating loading. Research methods: electrochemical methods (polarization method, disk rotating electrode method); gravimetric method; impedance method; determination of microhardness, resistance to stress corrosion cracking, localized corrosion, cavitation corrosion, fatigue and corrosion-fatigue crack growth; metallographic analysis; methods of mathematical statistics. The main factors reducing corrosion fatigue durability of the carbon steel in tap water under cavitation, cyclic loading and their combined action is established. For the first time, the effectiveness of inhibitor protection of the low-alloyed steel against cavitation-corrosion damage in tap water using triethylammonium iodide is revealed. It has been revealed that the main mechanism of corrosion-mechanical fracture of low-alloyed steels in bicarbonate aqueous solutions is hydrogen embrittlement caused by additional reduction of bicarbonate ions with hydrogen evolution, and not local anodic dissolution of metal. An electrochemical express method for predicting corrosion-fatigue durability of ferritic-pearlite low-alloyed pipeline steels in bicarbonate aqueous environments depending on their composition is developed. It is revealed that the threshold stress intensity factor for corrosion fatigue crack growth in the welded joint of low-alloyed pipeline steel in NS4 solution, which simulates the soil environment, is most intensively reduced by a combination of a number of factors: long-term operation, high loading-cycle asymmetry and cathodic protection potential. The obtained results and developed methodologies were used in Affiliate “Prykarpattransgaz” and LLC “Porttehekspert” (Odesa).

Дисертація присвячена підвищенню ефективності ортопедичного лікування хворих з частковою відсутністю зубів шляхом лабораторної та клінічної порівняльної оцінки акрилових і термопластичних матеріалів для базисів знімних протезів. Завдання дослідження: вивчити пружні і міцнісні властивості термопластичних базисних матеріалів порівняно з акриловими, за результатами лабораторних досліджень на розтяг та тріщиностійкість; вивчити динаміку руйнування термопластичних та акрилових базисних матеріалів за дії квазістатичного навантаження, використовуючи явище акустичної емісії; визначити ступінь шорсткості поверхні термопластичних та акрилових полімерних взірців після обробки різними полірувальними пастами за допомогою профілометрії та сканівної електронної мікроскопії; проаналізувати адгезивну здатність умовно-патогенних мікроорганізмів до базисних матеріалів, полірованих різними пастами; оцінити особливості клінічної і функціональної адаптації пацієнтів при ортопедичній реабілітації термопластичними і акриловими частковими знімними протезами у порівняльному аспекті. Об’єкт дослідження: конструкції часткових знімних протезів, виготовлених з термопластичних і акрилових полімерів у процесі функціональної експлуатації. Предмет дослідження: експериментальне порівняння фізико-механічних властивостей досліджуваних матеріалів (використовуючи метод акустичної емісії) та шорсткості їх поверхні після полірування. Методи дослідження: аналітичні, лабораторні, клінічні, статистичні. У процесі виконання дисертаційної роботи на базі Стоматологічного медичного центру та кафедри ортопедичної стоматології ЛНМУ імені Данила Галицького провели амбулаторне обстеження 60-ти пацієнтів, яких розподілили на 2 групи і 2 підгрупи. Тридцяти пацієнтам першої групи виготовили часткові знімні протези з термопластичного матеріалу «Vertex™ ThermoSens», із них у першій підгрупі 15 пацієнтам знімні протези полірували пастою «BlueShine, а у другій підгрупі 15 пацієнтам – пастою «ThermoGloss». Другу групу склали 30 пацієнтів, яким виготовили часткові знімні протези з акрилового кополімеру «VillacrylHPlus», або «Фторакс». Із них 15 пацієнтам першої підгрупи знімні протези полірували пастою «BlueShine», а 15 пацієнтам другої підгрупи – пастою «ThermoGloss». Розробили спосіб визначення моменту зародження тріщин у базисних матеріалах методом акустичної емісії, провели аналіз шорсткості поверхні базисних матеріалів, провели клінічну оцінку функціонально-естетичної реабілітації пацієнтів.^UThe dissertation is devoted to increase the effectiveness of patients with partial loss of teeth prosthetic treatment after laboratory and clinical comparative evaluation of acrylic and thermoplastic bases materials for removable dentures fabrication. The task of the research: to study elastic and strength properties of thermoplastic denture base materials compared to acrylic ones, according to the results of laboratory tests of tensile and crack resistance; to study destruction dynamics of thermoplastic and acrylic base materials under the action of quasi-static loading, using the phenomenon of acoustic emission; to determine the degree of surface roughness of thermoplastic and acrylic polymer samples processed with various polishing pastes using profilometry and scanning electron microscopy; to analyze opportunistic microorganisms adhesive ability to base materials polished with various pastes; to evaluate clinical and functional features of patients adaptation during prosthetic rehabilitation with thermoplastic and acrylic partial removable dentures resin a comparative aspect. The object of the research: constructions of partial removable dentures made of thermoplastic and acrylic polymersin the process of functional use. The subject of the study: experimental comparison of studied materials physical and mechanical properties (using the acoustic emission method) and their surface roughness after polishing. Research methods: analytical, laboratory, clinical, statistical. In the course of the dissertation work on the basis of the Dental Medical Center and the Department of Prosthetic Dentistry of Danylo Halytsky LNMU examination of 60 patients was conducted and they were divided into 2 groups and 2 subgroups. Thirty patients of the first group had partial removable dentures made of thermoplastic material "Vertex™ ThermoSens", of which, in the first subgroup, 15 patients had removable dentures polished with "BlueShine" paste, and in the second subgroup, 15 patients - with "ThermoGloss" paste. The second group consisted of 30 patients who were delivered with partial removable dentures from acrylic copolymer "Villacryl H Plus" or "Ftorax". Among them, 15 patients of the first subgroup had removable dentures polished with "BlueShine" paste, and 15 patients of the second subgroup - with "ThermoGloss" paste. We developed a method for determining the moment of cracks initiation in base materials by the acoustic emission method, conducted ananalysis of the surface roughness of base materials, and conducted a clinical assessment of the functional and aesthetic rehabilitation of patients.

Дисертацію присвячено вивченню впливу температури на мікромеханізми руйнування і механічну поведінку широкої гами металевих і керамічних матеріалів при їх переході із крихкого стану у пластичний. Проаналізовано вплив дислокаційної структури, стану меж поділу на зміну мікромеханізмів руйнування і тріщиностійкість. Встановлено, що зміна мікромеханізмів руйнування обумовлена енергетичною конкуренцією механізмів руйнування за відповідних умов навантаження. Знайдено феноменологічні вирази для опису впливу температури на тріщиностійкість матеріалів за дії окремих мікромеханізмів руйнування. Для зміни мікромеханізмів руйнування впродовж росту тріщини встановлено критерій, який пов'язує межу текучості з довжиною тріщини, яка передує відколові. Запропоновані механізми утворення тріщин відколу з релаксацією та пор в однофазному матеріалі. Встановлено, що вплив поруватості на тріщіностійкість сам залежить від мікромеханізму руйнування. Винайдено ефект збільшення тріщиностійкості завдяки поруватості при руйнуванні крихкого матеріалу відколом. Проаналізовано вплив поруватості на складові, які визначають тріщиностійкість матеріалу. Отримані в роботі результати є основою для подальшого розвитку фізики міцності ії пластичності та створення нових матеріалів з поліпшеними механічними властивостями.

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена експериментальним і теоретичним дослідженням бетонних конструкцій, що працюють на згин, із гібридним армуванням базальтопластиковою і металевою арматурою, виготовлених із різних бетонних сумішей.Дисертацію виконано з метою дослідження напружено-деформованого стану; впливу відмінностей механічних властивостей базальтопластикової арматури від металевої на характер руйнування, міцності, жорсткості та тріщиностійкості балок із гібридним армуванням, базальтопластиковоюі металевою арматурою, виготовлених із різних бетонних сумішей; перевіркинаявної методики розрахунку;перевірки можливості використання відходів гірничо-збагачувального комплексу (далі – ГЗК) в якості дрібного заповнювача бетону для балок, армованих базальтопластиковою арматурою та з гібридним армуванням. Для виконання поставленої мети було експериментально досліджено напружено-деформований стан, характер руйнування, міцність, ширину розкриття нормальних тріщин і прогинів балок із гібридним армуванням базальтопластиковою і металевою арматурою; виконано перевірку збіжності результатів випробувань із теоретичними розрахунками за методикою чинних норм [1, 2]; розроблено рекомендації до наявної методики розрахунку міцності, ширини розкриття нормальних тріщин і прогинів конструкцій, що працюють на згин.У вступіміститься загальна характеристика дисертації, обґрунтовано актуальність роботи, викладено метуі завдання дослідження, наукову новизнуі практичну цінність роботи.У першому розділі розглянуто виготовлення, фізико-механічні характеристики, переваги і недоліки базальтопластикової композитної арматури. Розглянуто досвід використання цієї арматури для армування конструкцій із бетону в США, Європі, Канаді й інших країнах. Розглянуто вплив відходів збагачення залізних руд (далі – ЗЗР) на довкілля та можливості їх використання в бетонних сумішах. Зазначенопереваги бетонних сумішей, виготовлених із бетону на відходах ЗЗР, у порівнянні з традиційними бетонами і їх вплив на напружено-деформований стан конструкцій. Наведено нормативні документи з розрахунку бетонних конструкцій, що працюють на згин, армованих неметалевою композитною арматурою, розроблених у США, Європі, Японії, Канаді, Україні.У другому розділі для визначення фізико-механічних характеристик бетону експериментальних балок були виготовлені та випробувані зразки кубів і призм бетонів на кварцовому піску і на фракціонованих відходах ЗЗР відповідно до вимог чинних норм. Наведено конструкцію дослідних зразків балок із армуванням металевою арматурою, базальтопластиковою арматурою та гібридним армуванням, тобто металевою і базальтопластиковою арматурою. Описано програму експериментальних досліджень: кількість балок, схему випробувань, конструкцію стенду, установку приладів, послідовність прикладання навантаженьі дані, які отримувались у результаті випробувань.У третьому розділінаведено результати експериментальних досліджень балок усіх серій: моменти утворення тріщин, руйнівні моменти, характери руйнувань балок, графіки зміни прогинів і відносних деформацій, порівняння отриманих експериментальних даних.У четвертому розділі викладено методику розрахунку конструкцій, що працюють на згин, за першою і другою групами граничних станів. Наведено алгоритми розрахунку міцності перерізів, нормальних до поздовжньої осі елемента, тріщиностійкості елементів, прогинів елементів.Виконано розрахунок дослідних зразків балок за методикою чинних норм. Для балок усіх серій порівняння дослідних показників з отриманими за розрахунком за другою групою граничних станів показало незадовільну збіжність. У результаті аналізу даних експериментальних досліджень розроблені пропозиції до чинної методики розрахунку балок на тріщиностійкість ідеформативність. Ширину розкриття нормальних тріщин і величину прогинів при розрахунку балок пропонується визначати з використанням ефективного моменту інерції, шо не враховує роботу бетону розтягнутої зони. Зіставлення теоретичних і експериментальних даних показало задовільну збіжність отриманих результатів.Доведено ефективність використання відходів ЗЗР у якості дрібного заповнювача бетонної суміші для балок, армованих базальтопластиковою арматурою,ідля балок із гібридним армуванням.Узагальних висновках підбито підсумок проведеної роботи і описано основні результати, отримані в дослідженні.Дисертація доповнена додатками, у яких містяться акти впровадження дисертаційногодослідження та патент на винахід.^UThe thesis is devoted to experimental and theoretical studies of concrete structures working in bending, with hybrid reinforcement of basalt plastic and steel bar, made of various concrete mixes.The purpose of the thesis is the research of the stress-deformed state; the influence of differences in the mechanical properties between basalt plastic and metal bar on the nature of destruction, strength, stiffness and crack resistance of beams with hybrid reinforcement, basalt plastic and steel bar, made of different concrete mixes; verification of the available calculation methodology; checking the possibility of using the waste of the Mining and Processing Complex as a fine concrete aggregate for beams reinforced with basalt plastic bar and with hybrid reinforcement. In order to fulfill the set aim, the stress-deformed state, nature of destruction, strength, opening width of normal cracks and deflections of beams with hybrid reinforcement with basalt plastic steel bar were experimentally investigated; a check of the convergence of test results with theoretical calculations using the methodology of current norms [1, 2] was performed; recommendations have been developed for the existing methodology for calculating the strength, opening width of normal cracks and deflections of structures working on bending.The introduction contains a general description of the thesis, the relevance of the work is substantiated, the aim and task of the research, the scientific novelty and practical value of the work are formulated.Manufacturing, physical and mechanical characteristics, advantages and disadvantages of basalt-plastic composite reinforcement are considered in the first chapter. The experience of using this bar for reinforcing concrete structures in the USA, Europe, Canada and other countries is considered. The impact of iron ore beneficiation waste on the environment and the possibilities of their use in concrete mixes is considered. The advantages of concrete mixes made of iron ore beneficiation wasteconcrete, in comparison with traditional concretes and their effect on the stress-deformed state of structures, are indicated.Normative documents for the calculation of concrete structures working in bending, reinforced with non-metal composite reinforcement, developed in the USA, Europe, Japan, Canada, and Ukraine are listed.In order to determine the physical and mechanical characteristics of the concrete of the experimental beams, samples of cubes and prisms of concrete were made and tested on quartz sand and sized iron ore beneficiation waste in accordance with the requirements of current standardsand described in the second section. The structure of beams test samples with steel, basalt plastic bar and hybrid reinforcement, i.e. steel and basalt plastic bar, is provided. The program of experimental research is described: the number of beams, the test scheme, the design of the stand, the installation of devices, the sequence of applying loads and the data obtained as a result of the tests.The third section presents the results of experimental studies of beams of all series: crack formation moments, destructive moments, beam fracture pattern, graphs of changes in deflections and relative deformations, comparison of the obtained experimental data.The calculation method of structures working in bending according to the first and second groups of limit states is described in the fourth chapter. Algorithms for calculating the strength of sections normal to the longitudinal axis of the element, crack resistance of elements, deflections of elements are provided.The calculation of test samples of beams was performed according to the methodology of current standards. For the beams of all series, the comparison of experimental indicators with those obtained by calculation according to the second group of limiting states showed an unsatisfactory convergence. As a result of the data analysis from experimental studies, proposals were developed for the current method of calculating beams for crack resistance and deformability. The opening width of normal cracks and the number of deflections when calculating beams are proposed to be determined using the effective moment of inertia, which does not take into account the work of concrete in the stretched zone. A comparison of theoretical and experimental data showed a satisfactory convergence of the obtained results.The effectiveness of the use of the iron ore beneficiation waste as a fine aggregate in the concrete mix for beams reinforced with basalt plastic bars and for beams with hybrid reinforcement has been proven.The general conclusions summarize the work carried out and describe the main results obtained in the study.The thesis is supplemented by appendices, which contain the acts of implementing the thesis research and the patent for the invention.

Запропоновано нові аналітичні співвідношення зв'язку міцності фібри та технологічних параметрів - згину, плющення та вм'ятин. Досліджено мінливість основних геометричних параметрів та їх вплив на міцність фібри. Науково обгрунтовано методику випробувань сталефібробетонних елементів, що згинаються, для одержання параметрів характерних точок емпіричних діаграм деформування. Визначено параметри характерних точок діаграм деформування сталефібробетону для різних типів ефективної сталевої фібри. Досліджено напружений стан сталефібробетонних елементів, що згинаються, у стадіях утворення та розриття тріщин, а також у стадії вичерпання несучої здатності. Розроблено методику дослідження деформативних властивостей сталефібробетонних елементів, що згинаються, яка передбачає керування режимом навантаження за умов побудови діаграми "навантаження - прогин" за допомогою кондуктора замість автоматизованої системи за Rilem.

  Скачати повний текст

Наведено результати експериментальних і теоретичних досліджень роботи технологічно пошкоджених бетонних призм у разі стиску за умов дії статичного та малоциклового навантажень, а також залізобетонних балок у разі згину за умов дії малоциклового навантаження. Визначено вплив технологічної пошкодженості на фізико-механічні характеристики бетону. Установлено залежність формування технологічної пошкодженості бетону від конструктивних факторів, а саме: насичення зразків поперечною та поздовжньою арматурою. Проаналізовано характер утворення та розвитку тріщин у технологічно пошкоджених залізобетонних елементах, що зазнають згину за дії малоциклового навантаження. Проведено аналіз експериментальних даних досліджень стосовно малоциклових навантажень.

  Скачати повний текст

Вивчено вплив малоциклових знакозмінних навантажень різного рівня на міцність і тріщиностійкість похилих перерізів згинальних залізобетонних елементів залежно від класу бетону дослідних зразків, характеру поперечного армування та прольоту зрізу. Експериментально та теоретично досліджено роботу таких елементів за дії знакозмінних навантажень. Запропоновано вдосконалені методики розрахунку міцності похилих перерізів, утворення та ширини розриття похилих тріщин за дії малоциклових знакозмінних навантажень.

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена дослідженню міцності, ширини розкриття нормальних тріщин і прогинів бетонних і базальтофібробетонних балок, армованих базальтопластиковою арматурою при дії одноразових і малоциклових навантажень. В результаті експериментальних досліджень отримані дані щодо напружено-деформованого стану балкових згинаних базальтобетонних елементів, впливу на їх роботу мікроармування базальтовою фіброю. Визначено вплив малоциклових навантажень високого рівня на ширину розкриття тріщин та прогини таких елементів. Приведені алгоритми розрахунку міцності перерізів, нормальних до поздовжньої осі елемента; тріщиностійкості елементів; прогинів елементів таких конструкцій. запропоновано рекомендації з врахування дії малоциклових навантажень високого рівня при розрахунку ширини розкриття нормальних тріщин і прогинів згинаних балкових базальтобетонних конструкцій мостів.^UThe dissertation is dedicated to the study of the strength, width of the normal cracks opening and deflections of concrete and basaltic fibre concrete beams reinforced with basalt-plastic reinforcement under the action of static and lowcycle loads. As a result of experimental research, data of the stress-strain state of bent beam elements and influence on its performance of micro-arming by basaltic fiber were obtained. The influence of high-level lowcycle loads on the width of crack opening and deflection of such elements was determined.

Створено методику експериментальних досліджень міцності, деформативності та тріщиностійкості залізобетонних елементів кільцевого перерізу, які працюють за умов циклічних навантажень та підвищених температур.

  Скачати повний текст

Виявлено вплив рецептурно-технологічних факторів складу на водопотребу, ущільнення, розшарування, міцність, щільність, однорідність за міцністю та щільністю, межі тріщиноутворення, межу стисливості. Одержано експериментальні залежності для визначення цих характеристик. Запропоновано залежності для прогнозування основних розрахункових параметрів (призмової міцності, модуля пружності, усадки, повзучості). Розроблено номограму оптимізації складів керамзитобетону на цементно-вапно-зольному в'яжучому та кварцовому піску залежно від витрат в'яжучого й агрегатно-структурного фактора. Наведено рекомендації щодо врахування особливостей міцнісних і деформативних властивостей дослідженого бетону. Одержано експериментальні дані про зчіплювання арматури з бетоном, несучу здатність, тріщиностійкість і деформативність згинальних елементів і конструкцій, зокрема попередньо напружених за короткочасного та довготривалого навантаження.

  Скачати повний текст

Виявлено вплив конструктивних чинників і факторів зовнішнього впливу на тріщиностійкість, деформативність і міцність приопорних ділянок дослідних елементів як зокрема, так і у взаємодії один з одним. Встановлено механізми та форми руйнування приопорних ділянок дослідних залізобетонних елементів у залежності від співвідношення дослідних конструктивних чинників і факторів зовнішнього впливу. Удосконалено шарувату деформаційну модель напружено-деформованого стану приопорних ділянок дослідних позацентрово розтягнутих і стиснутих залізобетонних елементів. Адаптовано та реалізовано загальну модель механіки залізобетону шляхом скінченно-елементного розрахунку в ПК "Лира 9.6". Розроблено практичні рекомендації щодо розрахунку міцності похилих і нормальних перерізів приопорних ділянок залізобетонних балок за наявності поздовжніх розтягуючих і стикаючих сил.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив постійних і малоциклових навантажень на міцність, деформативність і тріщиностійкість слабоармованих плит. Наведено результати вивчення несучої здатності плит і моментів тріщиноутворення, а також експериментальних і числових досліджень деформативності плит. Здійснено експериментальне та теоретичне дослідження висоти стиснутої та розтягнутої зони бетону над тріщиною, а також відстаней між тріщинами та ширини розкриття тріщин двовісно працюючих плит за умов їх частого згину у двох напрямах. Обгрунтовано методику розрахунку двовісно працюючих плит за шириною розкриття тріщин з урахуванням роботи розтягнутого бетону над тріщиною.

  Скачати повний текст

Досліджено напружено-деформований стан бетонних стиснутих і залізобетонних згинальних елементів за умов одночасної дії агресивного середовища та навантаження. Одержано експериментальні дані зміни в часі деформацій бетону та прогинів стиснутих і згинальних елементів за даних умов. Установлено, що методика норм завищує міцність таких конструкцій до 13,7 %, що є небезпечним для експлуатації. Наведено методику розрахунку бетонних і залізобетонних елементів, пошкоджених корозією за одночасної дії на них навантаження. На підставі порівняння результатів експериментальних і теоретичних величин міцності елементів пошкоджених корозією під навантаженням підтверджено достовірність запропонованого методу розрахунку.

  Скачати повний текст

Експериментальним шляхом визначено параметри міцності, деформативності та тріщиностійкості залізобетонних балкових конструкцій залежно від від міцності та виду бетону, рівня навантаження, тривалості одночасної дії навантаження й агресивного середовища. Одержано параметри напружено-деформованого стану даних балок з корозійними пошкоденнями на локальній ділянці у зоні чистого згину з наступним їх підсиленням за дії навантаження.

  Скачати повний текст