МОДЕЛЮВАННЯ РУХУ БЕТОННОЇ СУМІШІ НА ПОВЕРХНЯХ МОНОЛІТНИХ КОНСТРУКЦІЙ

Анотація

У цій статті розглядається проблема рівномірного розподілу бетонної суміші під час формування монолітних конструкцій на похилих та криволінійних поверхнях. Актуальність дослідження обумовлена ​​зростаючим використанням оболонкових, купольних та просторових конструкцій у сучасному будівництві, де бетонування виконується на поверхнях зі значним нахилом та змінною кривизною. За таких умов поведінка бетонної суміші суттєво відрізняється від тієї, що спостерігається в горизонтальних конструкціях монолітних просторових покриттів. Це призводить до потенційних дефектів, пов'язаних з нерівномірним розподілом матеріалу по поверхні споруд.

На ранніх стадіях твердіння бетонна суміш моделюється як в'язкопластичний матеріал типу Бінгама, що характеризується межею текучості та пластичною в'язкістю. На основі принципів механіки суцільного середовища аналізуються умови початку течії під дією сили тяжіння на похилі поверхні. Виведено аналітичні вирази, що описують розподіл напружень зсуву та профілів швидкості всередині бетонного шару, що дозволяє визначити критичні умови переходу від твердоподібного до текучого стану.

Особлива увага приділяється узагальненню класичної моделі течії для криволінійних оболонкових поверхонь. Для досягнення цієї мети використовується математичний апарат диференціальної геометрії, що дозволяє враховувати локальні кути нахилу, головні кривини та зміни напрямку сили тяжіння вздовж поверхні. Показано, що умови стійкості бетонного шару визначаються локальними геометричними характеристиками оболонки.

Запропонована модель забезпечує теоретичну основу для оцінки стійкості бетонних сумішей на складних поверхнях і може бути застосована для оптимізації технологій бетонування при будівництві монолітних оболонкових конструкцій. Результати сприяють покращенню якості конструкцій та зменшенню ризику дефектів, пов'язаних з нерівномірним розподілом матеріалу. Отримані результати можуть бути використані для розроблення рекомендацій щодо підбору складу суміші, режимів укладання та контролю якості бетонування в реальних умовах будівельного майданчика.

Ключові слова: бетонна суміш, в’язкопластичні матеріали, реологія бетону, оболонкові конструкції, криволінійні поверхні, диференціальна геометрія оболонок.