Осипов С.П.

УДК 620.17: 691.32

ОСИПОВ СЕРГЕЙ ПАВЛОВИЧ, канд. техн. наук,

ведущий научный сотрудник,

osip1809@rambler.ru

ОСИПОВ ОЛЕГ СЕРГЕЕВИЧ, канд. физ.-мат. наук, инженер,

ososipov@rambler.ru

ЖАНТЫБАЕВ АЛИБЕК АЙВАР-БАУРЖАНОВИЧ, магистрант,

drlivesey1305@gmail.com

Томский политехнический университет,

634050, г. Томск, пр. Ленина, 30

ПОДШИВАЛОВ ИВАН ИВАНОВИЧ, канд. техн. наук, доцент,

ivanpodchivalov@list.ru

ПРИЩЕПА ИНГА АЛЕКСАНДРОВНА, ст. преподаватель,

ingaprishepa@mail.ru

БЕРЖЕНАРУ НАТАЛЬЯ ВАЛЕРЬЕВНА, магистрант,

nbezhenaru@mail.ru

Томский государственный архитектурно-строительный университет,

634003, г. Томск, пл. Соляная, 2

ОБ  ОЦЕНКЕ  ТЕХНИЧЕСКОГО  СОСТОЯНИЯ  БЕТОННЫХ  ИЗДЕЛИЙ  ПО  ПРОЧНОСТИ*

Проведен цикл экспериментальных исследований по оценке параметров положения и рассеяния прочности бетона на сжатие. Введены понятия информационно-избыточного и информационно-дополнительного параметров прочности и продемонстрированы особенности их применения на практике. Показано, что основная часть испытанных объектов имеет выборочные распределения прочности с плоской вершиной и выраженной асимметрией. Экспериментально подтверждена возможность представления выборочных распределений прочности бетонов на сжатие взвешенной суммой двух нормальных распределений.

* Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации в рамках государственного задания в сфере научной деятельности.

Ключевые слова:бетон; прочность на сжатие; меры положения прочности; меры рассеяния прочности; суперпозиция распределений.

Библиографический список

  1. Lin, H. Review on the surface hardness of soft rock / H. Lin, W. Xiong // Electronic Journal of Geotechnical Engineering. – 2014. – V. 19. – P. 4269–4279.
  2. Фурса, Т.В. Неразрушающий электромагнитный метод определения механической прочности изделий из композиционных диэлектрических материалов / Т.В. Фурса // Физическая мезомеханика. – 2004. – Т. 7. – № S2. – С. 307–310.
  3. Nondestructive measurement of concrete strength gain by an ultrasonic wave reflection method / Y. Akkaya, T. Voigt, K.V. Subramaniam, S.P. Shah // Materials and Structures. – 2003. – V. 36. – № 8. – P. 507–514.
  4. Снежков, Д.Ю.Мониторинг железобетонных конструкций на основе неразрушающих испытаний бетона: методы контроля, критерии соответствия / Д.Ю. Снежков, С.Н. Леонович, Л.В. Ким // Вестник инженерной школы ДВФУ. – 2015. – № 1(22). – С. 80–88.
  5. Мацулевич, О.В. Определение прочности бетонов методом динамического индентирования / О.В. Мацулевич, В.А. Рудницкий // Неразрушающий контроль и диагностика. – 2013. – № 2. – С. 52–60.
  6. Улыбин, А.В. О методах контроля прочности керамического кирпича при обследовании зданий и сооружений / А.В. Улыбин, С.В. Зубков // Инженерно-строительный журнал. – 2012. – № 3. – С. 29–34.
  7. Determination of probabilistic parameters of concrete: solving the inverse problem by using artificial neural networks / E.M.R. Fairbairn, N.F.F. Ebecken, C.N.M. Paz, F.J.Ulm // Computers & Structures. – 2000. – V. 78. – № 1. – P. 497–503.
  8. Lu, C. Fracture statistics of brittle materials: Weibull or normal distribution / C. Lu, R. Danzer, F.D. Fischer // Physical Review E. – 2002. – V. 65. – № 6. – Р. 1–4.
  9. Syroka-Korol, E. FE calculations of a deterministic and statistical size effect in concrete under bending within stochastic elasto-plasticity and non-local softening / E. Syroka-Korol, J. Tejchman, Z. Mróz // Engineering Structures. – 2013. – V. 48. – P. 205–219.
  10. Iervolino, I. Comparative assessment of load–resistance factor design of FRP-reinforced cross sections / I. Ievorlino, C. Galasso // Construction and Building Materials. – 2012. – V. 34. – P. 151–161.
  11. Оценка поврежденности материала по рассеянию характеристик упругости и статической прочности / А.А. Лебедев, И.В. Маковецкий, Н.Р. Музыка, Н.Р. Волчек, В.П. Швец //Проблемы прочности. – 2006. – № 2. – С. 5–14.
  12. Сосновский, Л.А. Рассеяние механических свойств рельсовой стали / Л.А. Сосновский, А.А. Кебиков // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. – 2007. – № 11. – С. 59–62.
  13. Кузьбожев, А.С. Исследование вариации твердости трубной стали 17Г1С в ходе статического нагружения / А.С. Кузьбожев, Р.В. Агиней, О.В. Смирнов // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. – 2007. – № 12. – С. 49–53.
  14. Оценка технического состояния металлических изделий по плотности распределения твердости по Роквеллу / С.П. Осипов, О.С. Осипов, И.И. Подшивалов, Н.В. Берженару, А.А. Жантыбаев // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. − 2015. − № 1 (48). − С. 122−131. 
  15. Reliability analysis on shear capacity of reinforced masonry wall due to earthquake / L.L. Xiao, X.T. Wang, Y. Li, W.M. Bulleit // Applied Mechanics and Materials. – 2012. – V. 105. – P. 360–365.
  16. Statistical distributions of in situ microcore concrete strength / K. Kilinc, A.O. Celik, M. Tuncan, A. Tuncan, G. Arslan, O. Arioz // Construction and Building Materials. – 2012. – V. 26. – № 1. – P. 393–403.
  17. Vandamme, M. Nanogranular origin of concrete creep / M. Vandamme, F.J. Ulm // Proceedings of the National Academy of Sciences. – 2009. – V. 106. – № 26. – P. 10552–10557.

 ______________________________

SERGEY P. OSIPOV, PhD, Lead Research Assistant,

osip1809@rambler.ru

OLEG S. OSIPOV, PhD, Engineer,

ososipov@rambler.ru

ALIBEK A. ZHANTYBAEV, Undergraduate Student,

drlivesey1305@gmail.com

Tomsk Polytechnic University,

30, Lenin Ave., 634050, Tomsk, Russia

IVAN I. PODSHIVALOV, PhD, A/Professor,

ivanpodchivalov@list.ru

INGA A. PRISHEPA, Senior Lecturer,

ingaprishepa@mail.ru

NATAL'YA V. BERZHENARU, Undergraduate Student,

nbezhenaru@mail.ru

Tomsk State University of Architecture and Building,

2, Solyanaya Sq., 634003, Tomsk, Russia

STRENGTH  ESTIMATION  OF  CONCRETE  PRODUCTS

The paper presents a series of experiments on estimating concrete product parameters by its compressive strength location and dispersion. New concepts are introduced in this paper, namely: information -redundant and -additional strength parameters the practical applications of which are described herein. It is shown that main portion of test objects has a selective strength distribution with the flat top and explicit asymmetry. Experiments prove the possibility of representing selective distributions of the compressive strength in concrete by the weighted sum of two normal distributions.

Keywords: concrete; compressive strength; strength location measures; strength dispersion; superposition of distributions.

References

  1. Lin H., Xiong W. Review on the surface hardness of soft rock. Electronic Journal of Geotechnical Engineering, 2014. V. 19. Pp. 4269–4279.
  2. Fursa T.V. Nerazrushajushhij jelektromagnitnyj metod opredelenija mehaniche-skoj prochnosti izdelij iz kompozicionnyh dijelektricheskih materialov [Non-destructive electromagnetic testing of mechanical strength of dielectric composite materials]. Physical Mesomechanics, 2004. V. 7. No. 2. Pp. 307–310. (rus)
  3. Akkaya Y., Voigt T., Subramaniam K.V., Shah S.P. Nondestructive measurement of concrete strength gain by an ultrasonic wave reflection method. Materials and Structures, 2003. V. 36. No. 8. Pp. 507–514.
  4. Snezhkov D.Ju., Leonovich S.N., Kim L.V. Monitoring zhelezobetonnyh kon-strukcij na osnove nerazrushajushhih ispytanij betona: metody kontrolja, kriterii sootvetstvija [Monitoring of reinforced concrete structures based on non-destructive testing of concrete: control procedures, conformity criteria]. FEFU: School of Engineering Bulletin, 2015. No. 1. Pp. 80–88. (rus)
  5. Maculevich O.V., Rudnickij V.A. Opredelenie prochnosti betonov metodom dinamicheskogo indentirovanija [Determination of concrete strength by dynamic indentation method]. Nerazrushajushhij kontrol' i diagnostika, 2013. No. 2. Pp. 52–60. (rus)
  6. Ulybin A.V., Zubkov S.V. O metodah kontrolja prochnosti keramicheskogo kir-picha pri obsledovanii zdanij i sooruzhenij [Methods of control for ceramic strength in building inspection]. Magazine of Civil Engineering, 2012. No. 3. Pp. 29–34. (rus)
  7. Fairbairn E.M.R., Ebecken N.F.F., Paz C.N.M., Ulm F.J. Determination of probabilistic parameters of concrete: solving the inverse problem by using artificial neural networks. Com­puters & Structures, 2000. V. 78. No. 1. Pp. 497–503.
  8. Lu C., Danzer R., Fischer F.D. Fracture statistics of brittle materials: Weibull or normal distribution. Physical Review E, 2002. V. 65. No. 6. 067102 (4 p.).
  9. Syroka-Korol E., Tejchman J., Mróz Z. FE calculations of a deterministic and statistical size effect in concrete under bending within stochastic elasto-plasticity and non-local softening. Engineering Structures, 2013. V. 48. Pp. 205–219.
  10. Iervolino I., Galasso C. Comparative assessment of load–resistance factor design of FRP-reinforced cross sections. Construction and Building Materials, 2012. V. 34. Pp. 151–161.
  11. Lebedev A.A., Makoveckij I.V., Muzyka N.R., Volchek N.L., Shvec V.P. Ocenka povrezhdennosti materiala po rassejaniju harakteristik uprugosti i staticheskoj prochnosti [Assessment of damage level in materials by elasticity characteristic scattering and static strength]. Strength of Materials, 2006. No. 2. Pp. 5–14. (rus)
  12. Sosnovskij L.A., Mahutov N.A., Kebikov A.A. Rassejanie mehanicheskih svojstv rel'sovoj stali [Scattering of mechanical properties of rail steel]. Industrial Laboratory, 2007. No. 11. Pp. 59–62. (rus)
  13. Kuz'bozhev A.S., Aginej R.V., Smirnov O.V. Issledovanie variacii tverdosti trubnoj stali 17G1S v hode staticheskogo nagruzhenija [Study of variations in hardness of I7G1S steel tube under static loading]. Industrial Laboratory, 2007. No. 12. Pp. 49–53. (rus)
  14. Osipov S.P., Osipov O.S., Podshivalov I.I., Berzhenaru N.V., Zhantybaev A.A. Ocenka tehnicheskogo sostojanija metallicheskih izdelij po plotnosti raspredelenija tverdosti po Rokvellu [Estimation of technical condition of metal products using Rockwell hardness test method]. Vestnik TSUAB, 2015. No. 1. Pp. 122−131. (rus)
  15. Xiao L.L., Wang X.T., Li Y., Bulleit W.M. Reliability analysis on shear capacity of reinforced masonry wall due to earthquake. Applied Mechanics and Materials, 2012. V. 105. Pp. 360–365.
  16. Kilinc K., Celik A.O., Tuncan M., Tuncan A., Arslan G., Arioz O. Statistical distributions of in situ microcore concrete strength. Construction and Building Materials, 2012. V. 26. No. 1. Pp. 393–403.
  17. Vandamme M., Ulm F.J. Nanogranular origin of concrete creep. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2009. V. 106. No. 26. Pp. 10552–10557.

Статья | (384 Кб)